像换帽子一样简单

如果你制造包装机器，近年来，你们最关心的问题之一就是确保你们的机器能够与生产线上的其他机器进行通信。您还必须确保您的机器足够灵活，能够快速运行几乎即时从一种包装转换到另一种。你的客户——尤其是中型制造商——要求设备可以使用触摸屏和很少的手动操作来更换。

位于加州桑格的包装机生产商Adco Manufacturing Inc.一直致力于满足其制造客户对增强集成和灵活性的需求。Adco电气工程经理Kevin Gilpin表示:“我们在整合方面所做的就是与PackML集团保持一致。“我们使用PackML数据结构连接到线路的其他部分。”PackML是由开放模块化架构控制用户组(OMAC)的包装工作组开发的包装机器语言指南。

一个大机器

Adco曾与总部位于密尔沃基的大型自动化控制公司罗克韦尔自动化公司(Rockwell Automation Inc.)合作
供应商，开发一个包装机械与自动化系统之间的通用平台。集成保持整个生产线包括包装机械从控制平台可见。Gilpin说:“这种整合使得运营商能够控制整个生产线。”“所以，如果包装机器下降，整条生产线也会下降。它就像一个大机器。”

并非所有集成都需要PackML的复杂性。在许多情况下，制造商使用基本的以太网连接来在包装机和生产线之间来回发送一些特定的信号。吉尔平说:“如果客户指定了，我们可以用以太网固定半打设备来发送离散信号。”他指出，以太网因为成本低而成为潮流。“它不是很实时，但非常、非常近，而且很便宜，这很有帮助。”

控制技术也发挥作用，使包装机械更灵活。“我们的很多客户都希望在一台机器上得到各种各样的包装。我们正在使用罗克韦尔技术，使转换变得更容易，”吉尔平说。“现在它可以模块化地完成。你改变一些部分，在屏幕上做一些不同的调整。你需要做一些手工的事情，但现在这种事情越来越少了。”

改进的灵活性是对客户要求更大的转换速度的响应。快速转换是一个具有竞争力的因素，也是制造商客户的需求，他们希望在包装上有更多的差异化。例如，大型零售商现在要求他们的许多消费品采用独立包装。

除了控制集成，机器人还在使包装设备更灵活方面发挥着作用。一些装备了机器人的机器现在非常灵活，可以完全通过触摸屏来完成转换，很少或根本不需要手动更改。

灵活性的关键

由于零售客户的压力，制造商经常需要更换包装。俄亥俄州西卡罗尔顿的机器人制造商Motoman公司负责分配和处理的高级总经理卡尔·特雷诺说:“沃尔玛希望它的电池包装看起来与劳氏或家得宝的不同。”“过去你可以为所有人做一个套餐。现在你必须做不同的包装。”

另一个推动灵活性需求的因素是制造商生产的产品的绝对数量。“我们看到了食品和药品包装的快速变化，我们看到他们需要生产更多的sku(库存单位)，”特拉维斯·霍利(Travis Holley)说，他是西门子能源和自动化公司(位于佐治亚州Alpharetta)的包装顾问。的自动化供应商。
“这意味着对机器的改变需要迅速。这就导致了机器的模块化设计，我们需要控制来支持灵活性。”

一些灵活性是通过使用伺服机构，或伺服简称。伺服是一个典型的电机，包括一个速度和/或位置反馈装置，可以调整。伺服驱动器也可以编程为自动调节。伺服驱动器与PackML结合使用，可以帮助操作人员快速改变包装机械，生产不同类型的包装。

“通过使用伺服运动和PackML的可变结构，你可以增加机器的灵活性，以更快地进行更换，并可以减少备件的数量，”消费品巨头宝洁公司的技术领袖、OMAC PackML集团主席迈克·兰平说。PackML有超过100个不同的变量和一个可扩展的数组。这使得机器可以互相交谈。”这种通信使控制系统能够告诉包装设备进行更改，以便使包装与生产线的输出相匹配。

包装机械的一些新的灵活性来自于嵌入式控制设备和伺服驱动器的发展。施耐德电气(Schneider Electric)包装部门经理Jarrett Campbell解释说:“我们有一种嵌入式控制器的产品，我们在可变驱动器中添加了plc(可编程逻辑控制器)。”施耐德电气是一家总部位于伊利诺伊州帕拉汀的法国自动化控制供应商。“对于包装机来说，一个驱动器有不同的功能。转换嵌入在驱动器中，所以你不需要引入另一台机器。带有分布式I/O(输入/输出)的驱动器允许您即插即用。”

随着机器人成本的下降和人工成本的上升，机器人作为一种增加包装设备灵活性的方式越来越受欢迎。“当人们想到机器人时，他们想到的是用手臂焊接汽车零部件的汽车，但它实际上是一个受控的运动，”位于南卡罗来纳州莱瑟姆的齿轮马达和驱动供应商SEW-Eurodrive USA的食品行业客户经理克里斯·伍德说，“机器人可能有一只手臂，但它可能是一个来回移动的东西。或者它可能是一个电梯，上升和下降。”

机器人技术之所以具有成本效益，也是因为它们带来的灵活性具有价值。罗克韦尔自动化全球OEM团队的业务发展经理哈明德•辛格(Harminder Singh)打趣道:“我希望我有机器人的股票，因为它们正在接管一切。”“机器人是获得灵活性的最简单方法。我们正在制造PLC直接通过机器人控制系统。这可以节省成本，因为机器人的价格正在下降，但最重要的是灵活性。最大的成本节省来自于灵活性，因为你现在可以通过拨号切换。”

标准在实现包装机客户所要求的集成和灵活性方面也发挥着重要作用。“集成运动和逻辑将包装机器带入新时代。现在都是一种语言，一个程序员就可以用IEC 61131完成整个系列，”自动化供应商博世Rexroth Corp.的食品和包装终端用户主管Al Morin说。“这使得原始设备制造商无需进行开发就可以实现动态功能。开放标准是关键。”IEC 61131是由国际电工委员会发布的plc开放标准语言。

集成设备

包装机的各个设备可以集成在一起，这使操作人员能够以更少的人工任务进行转换。在某些情况下，根本不需要手动更改。这种转换完全可以从人机界面(HMI)完成。伊利诺伊州Schaumburg包装控制供应商Elau公司的全球经理John Kowal说:“当我们谈论集成运动或模块化时，我们有一个集成的伺服驱动器，一个智能伺服。”“它们用反馈电缆和现场总线取代了传统的装载机、驱动器和运动控制器。我们已经将一切整合到一个网络中，让每台机器都有分布式控制。”

开放标准让制造商将包装机械与生产线的其他部分带入数据循环。“包装是集成到整个生产线，”伍德说，在SEW-Eurodrive。“他们一边制作，一边包装。现在它就像你电脑上的一个网络。”

灵活性、机器人、集成。这些先进的包装机器给终端用户的能力，以跟上更多的产品和包装品种的需求。一些人指出，整车厂的营销部门是灵活性和整合的驱动力。但技术的发展也至关重要。既然这些技术已经得到了发展，那么oem市场的竞争压力将推动这些技术的应用。

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