МОДЕРНИЗАЦИЯ ПАЛЕТИЗАТОРОВ SYMACH:
РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ БЛОКИ ОТ NORD DRIVESYSTEMS
ЗАМЕНЯЮТ СЕРВООБОРУДОВАНИЕ

После подробных консультаций с NORD DRIVESYSTEMS Саша Баккер, управляющий директор и совладелец голландской инжиниринговой компании SYMACH Palletizers, принял фундаментальное решение. В палетизаторах SYMACH будут использованы преимущества технологии распределенного привода. Приводные блоки NORD, сочетающие в себе мотор-редукторы и распределенные преобразователи частоты, обеспечивают требуемые динамические характеристики с новейшими возможностями проектирования для разработчиков оборудования. Результат: повышенная надежность и множество способов экономии на затратах. Этот сложный инженерно-технический проект будет внедряться на долгосрочной основе. Первая серия палетизаторов со встроенным контроллером двигателя в настоящее время успешно применяется по всему миру.

Energiesparende Getriebemotoren mit dezentraler Antriebstechnik SK 200E

Упаковки, с большой скоростью перемещаемые по ленточному конвейеру, раскладывает по палетам высокодинамичный манипулятор, приводимый в действие несколькими мотор-редукторами с распределенной системой управления

В отличие от других существующих систем палетизаторы SYMACH укладывают изделия на палету по отдельности с помощью специально сконструированной головки манипулятора, обеспечивающей очень точное и вместе с тем аккуратное перемещение. На автоматы высотой от 3 до 4 метров манипулятор по конвейеру подает каждый пакет, картонную упаковку или ящик, подхватывая их по одному. Например, пакеты направляются к жесткому упору и выравниваются центрирующим устройством, чтобы манипулятор мог точно опустить их в запрограммированную позицию. Это позволяет аккуратно уложить пакеты штабелями внахлест с оптимальной устойчивостью. Можно запрограммировать разные схемы штабелирования и скорости. В зависимости от модели палетизатора и материала максимальная скорость штабелирования составляет от 15 до 36 пакетов в минуту. Палеты укладываются на стол для палет, который опускается в процессе штабелирования до тех пор, пока не будет достигнута определенная высота палет. После этого нагруженная палета перемещается к оберточному автомату для палет по роликовому конвейеру, также произведенному фирмой SYMACH, и затем упаковывается в стретч-пленку для дальнейшей транспортировки.

Переход от централизованной к распределенной технологии привода

Палетизаторы играют ведущую роль в процессах производства и расфасовки. Они должны бесперебойно работать во избежание снижения темпов производственного цикла. Кроме того, они должны легко адаптироваться к разным товарам и применениям. В прошлом фирма SYMACH всегда пользовалась централизованными контроллерами привода, что требовало монтажа распределительных коробок наверху автомата. Они занимали много места и приводили к дополнительным расходам. «Из-за высоты палетизатора нужно было установить лестницу, чтобы провести техническое обслуживание, – поясняет Баккер. – Распределительные коробки для сервоконтроллеров препятствовали доступу. В результате перехода на компактные приводные блоки NORD мы легко решили эту проблему». В новых палетизаторах мотор-редукторы с преобразователями частоты серии SK 200E, смонтированных прямо на двигатель, реализуются сложные последовательности движений манипулятора и центрирующего блока. Следуя рекомендации NORD, было решено использовать технологию динамической индукции асинхронного двигателя вместо сервотехнологии. Преимущества этого решения заключаются не только в снижении затрат на материально-техническое снабжение, но и в более широком выборе для проектировщиков оборудования, поскольку асинхронные индукционные двигатели широко доступны, удобны в обслуживании и легко сочетаются с разными типами редукторных блоков. Кроме того, исполнения для монтажа на вал и фланцевого монтажа заменяются просто. В итоге эти преимущества означают, что «асинхронные палетизаторы» приводят к меньшим суммарным эксплуатационным затратам, чем палетизаторы, оснащенные серводвигателями.

Распределенные преобразователи частоты обеспечивают высокую точность и динамику

Распределенные устройства автоматизации предъявляют большие требования к приводным системам. Объединяя несколько моделей, подразделяемых по уровню мощности, и разные варианты функционального дооснащения, серия преобразователей частоты SK 200E фирмы NORD позволяет выбирать специализированные решения для каждого индивидуального требования. Модели типоразмеров от 1 до 4 охватывают диапазон мощности от 0,25 до 22 кВт. Модульная серия обеспечивает экономичное внедрение распределенных систем от простого двухпозиционного управления (запуск/остановка) до сложных задач позиционирования. Варианты дооснащения включают в себя внешние тормозные резисторы и отдельный источник питания 24 В для автономного регулирования управляющего напряжения. В дополнение к интерфейсам Fieldbus для CANopen, DeviceNet и Profibus также имеются шлюзы для интеграции в сети PROFINET и EtherCAT. В настоящее время разрабатываются интерфейсы для других стандартов промышленного Ethernet. Интерфейсы связи Fieldbus предлагаются как устройства технологии внешней шины с дополнительными входами/выходами или без них, которые могут монтироваться непосредственно на преобразователь или отдельно на раму автомата либо соседнее оборудование.

Палетизаторы SYMACH применяют функцию POSICON – стандартную функцию всех преобразователей частоты SK 200E, что обеспечивает возможности высокодинамичного позиционирования с максимальной точностью около 1/100 оборота двигателя. Новая и очень компактная энкодерная система NORD MG используется для выявления позиции и ориентации. Распределенный преобразователь позволяет существенно упростить установку оборудования и электромонтаж. Производитель привода поставляет готовый, снабженный электропроводкой двигатель, тормозной резистор и удерживающий тормоз двигателя. SYMACH применяет встроенные в автомат преобразователи SK 215E с дополнительной опцией «безопасной остановки», которая обеспечивает необходимую безопасность персонала. В палетизаторах задействованы и другие функции многоцелевых устройств SK 215E: датчики и исполнительные механизмы просто подсоединены к входам/выходам преобразователя, при этом информация отправляется к блоку управления и от него через обмен данными CANopen. Это также сокращает количество кабелей, требующих электроподключения.

Dezentrale Antriebstechnik aus Motor und Frequenzumrichter, ersetzt zentrale Antriebstechnik im Schaltschrank

Распределенные приводные системы, состоящие из редукторного блока, энергосберегающего двигателя и электронных элементов, заменяют централизованную сервотехнологию и достигают максимальной динамики для палетизации.

Децентрализованные преобразователи частоты обеспечивают высокую точность и динамику

Децентрализованные устройства автоматизации предъявляют большие требования к приводным системам. Преобразователи частоты NORD SK 200E представлены в широком диапазоне показателей выходной мощности и вариантов дооснащения, который позволяет пользователям выбирать специализированные решения, учитывающие каждое индивидуальное требование. Модульная структура ассортимента преобразователей частоты обеспечивает экономичную реализацию децентрализованных систем от простых функций управления (запуск/остановка) до сложных вариантов позиционирования и предлагает модели типоразмеров от 1 до 4 с мощностью между 0,25 и 22 кВт. Варианты расширения включают в себя внешние тормозные резисторы и отдельный блок питания от сети 24 В для автономного регулирования управляющего напряжения. В дополнение к интерфейсам Fieldbus для CANopen, DeviceNet и Profibus также имеются шлюзы для интеграции в сети PROFINET и EtherCAT. Интерфейсы для других стандартов промышленного Ethernet находятся в разработке и скоро будут доступны для POWERLINK и EtherNet/IP. Интерфейс для протокола безопасности PROFIsafe также подготавливается. Интерфейсы связи Fieldbus предлагаются как устройства технологии внешней шины – опционально с дополнительными входами/выходами или без них, которые могут легко и гибко монтироваться непосредственно на преобразователь или отдельно на раму автомата либо элемент установки.

Палетизаторы SYMACH применяют функцию преобразователя частоты POSICON, что обеспечивает возможности высокодинамичного позиционирования с максимальной точностью около 1/100 оборота двигателя. Для ввода в эксплуатацию контроллера позиционирования необходимо лишь задать несколько настроек параметров. POSICON – это стандартная опция для всех преобразователей SK 200E. Новая и очень компактная энкодерная система NORD MG используется для выявления позиции и ориентации. Этот прочный магнитный поворотный энкодер обладает высоким классом защиты и монтируется на крышку вентилятора двигателя. Децентрализованный двигатель позволяет существенно упростить установку оборудования и электромонтаж. Производитель привода поставляет готовый, снабженный электропроводкой двигатель, тормозной резистор и удерживающий тормоз двигателя. SYMACH применяет преобразователи SK 215E с дополнительной опцией «безопасной остановки», которая также требует минимальных усилий при электромонтаже и обеспечивает превосходную степень эксплуатационной готовности и при этом – необходимую безопасность для персонала. В палетизаторах задействованы и другие функции многоцелевых устройств SK 215E: датчики и исполнительные механизмы, установленные прямо на автомат, просто подсоединены к входам/выходам преобразователя, при этом информация отправляется к блоку управления и от него через обмен данными CANopen. Это также сокращает количество кабелей, требующих монтажа.

Новая концепция привода вводилась поэтапно, шаг за шагом. «Фирма NORD как наш поставщик и консультант играла важную роль, – говорит Баккер. – Поставщик, который поддерживает вас и думает в том же направлении, что и вы, является источником больших возможностей. NORD – это именно такой случай. Для нас определяющим было не только качество продукции, но и хорошие отношения, которые мы построили за прошедшие годы с NORD – нашим международным партнером».

Глобальное присутствие

SYMACH поставляет свои палетизаторы в разные страны мира, поэтому г-н Баккер, управляющий директор, доволен, что в лице NORD он имеет поставщика, активно работающего в мировом масштабе. «Наш рынок обладает потенциалом роста, – отмечает Баккер. – Мы вступим в игру, как только уровень развития, например, в агропромышленном секторе таких стран, как Китай, Бразилия и Индия, станет достаточно высоким, и будет очевиден спрос на палетизаторы».