Wydajność zamknięta w saszetce

Na wysoce konkurencyjnym światowym rynku maszyn pakujących, oferta Masipack wyróżnia się dzięki trzem najnowszym innowacjom firmy B&R: technologii mapp, komputerowi Power PC 2100 służącemu do zintegrowanej wizualizacji i sterowania oraz rodzinie serwonapędów ACOPOS P3.

Firma Masipack z siedzibą w Brazylii dostarcza innowacyjne, kompletne rozwiązania w zakresie urządzeń do pakowania. Dotąd zainstalowała 160 000 maszyn na całym świecie. Maszyny Masipack obsługują szeroką gamę produktów konsumpcyjnych, natomiast jej siostrzana spółka Fabrima koncentruje się na urządzeniach spełniających szczególne wymagania dotyczące opakowań dla przemysłu farmaceutycznego. Systemy Masipack obejmują pełny zakres urządzeń od początku do końca linii, od oszczędnych systemów dla małych firm, poprzez systemy zoptymalizowane pod kątem potrzeb średnich przedsiębiorstw, po w pełni zautomatyzowane systemy dla największych zakładów produkcyjnych. Kierownictwo firmy ma świadomość, że tylko wprowadzając innowacje można utrzymać konkurencyjną pozycję na rynku. Jak wyjaśnia Mauricio Moreno, prezes Grupy Masipack, „rynek stale poszukuje lepszych maszyn, które zwiększają wydajność, mają wysoką dyspozycyjność, są łatwe w obsłudze i tanie w utrzymaniu”.

Zgodnie z tradycją firmy, konstruktorzy Masipack opracowali specjalny system kontroli wewnętrznej dla wag wielogłowicowych. Widzieli potrzebę przyjęcia systemu komercyjnego, zwłaszcza w przypadku eksportu, aby spełnić wymagania związane z uzyskaniem międzynarodowych certyfikatów, zaspokoić wymagania klienta i zapewnić dostęp do pomocy technicznej we wszystkich krajach. W przypadku ich pierwszej aplikacji na komercyjną platformę sterowania – wagi wielogłowicowej – dotychczasowy dostawca nie był w stanie dostarczyć modułów do pomiaru wibracji i naprężeń, ani zapewnić dostatecznej szybkości przetwarzania sygnałów sterowania, potrzebnej do uruchomienia wagi wielogłowicowej. Te i wiele innych wymagań była w stanie spełnić firma B&R.

Współpraca z B&R zaczęła się od paneli PP400, a następnie PP500 oraz wykorzystania Matlab Simulink do symulacji i późniejszego programowania w środowisku Automation Studio. Obecnie Masipack wykorzystuje standardowo komputer Panel PC 2100 jako zintegrowany pulpit sterowniczy i operatora, z Automation Runtime Embedded i zindywidualizowaną czarną obudową interfejsu HMI specjalnie dla Masipack. „Konstrukcja HMI jest wyróżnikiem” – kontynuuje Mauricio Moreno. „Jest bardzo elegancka i doskonale pasuje do konstrukcji maszyny. Poza tym jest dostatecznie uniwersalna, aby zintegrować VFFS z wagami wielogłowicowymi. Natomiast duży 12-calowy panel HMI montowany w pionie może wyświetlać znacznie więcej informacji. Po całkowitym dostosowaniu wielogłowicowej wagi, firma Masipack opracowała wspólnie z B&R pierwszą pionową, automatyczną maszynę pakującą VFFS (Vertical Form Fill Sealing), w ramach swojego nowego asortymentu produktów, w ciągu zaledwie jednego tygodnia, korzystając z technologii mapp i serwonapędu ACOPOS P3. Ponadto komputer Panel PC 2100 umożliwia integrację maszyny VFFS z wagą z użyciem jednego sterownika. Konwencjonalne platformy sterowania wymagają dwóch oddzielnych sterowników, stąd oszczędność przestrzeni w szafce i mniejsze koszty komunikacji.

Unikatowe, montowane w ramie maszyny moduły X67 firmy B&R sterują dwoma silnikami krokowymi na każdym zasobniku (głowicy) – co również oznacza oszczędność przestrzeni w szafie i okablowania. Górna część głowicy wprawia w ruch wibrujący podajnik i ładunek wstępny, następnie, gdy spód głowicy jest pusty, górny silnik otwiera zasobnik, a czujnik na spodzie głowicy prawidłowo mierzy ciężar produktu. Silnik na dole otwiera głowicę i następuje wyładowanie materiału do matrycy. Dostępne maszyny mają maksymalną liczbę głowic - 28, natomiast typowa konfiguracja liczy od 14 do 24 głowic. Dokładny pomiar wagi wymaga zastosowania filtru programowego, w efekcie pomiar przez urządzenia B&R jest dokładniejsze niż kiedykolwiek. Typowym zastosowaniem w Ameryce Północnej jest napełnianie plastikowych buteleczek witaminami. Napełnianie z dozowaniem wagowym jest szybsze, niż z użyciem licznika listwowego.

Dla Masipack kolejnym krokiem we współpracy z B&R były dodatkowe maszyny w linii pakowania. Po zastosowaniu technologii mapp do generowania modułowego kodu wielokrotnego użytku na potrzeby maszyny VFFS, oprogramowanie zostało be problemu zmodyfikowane tak, aby mogło służyć do obsługi różnych typów maszyn. Obecnie firma Fabrima opracowuje we współpracy z B&R maszyny do pakowania leków i maszyny do opakowań konturowych. Zastosowanie modułów mapp Audit i mapp Recipe umożliwi spełnienie wymagań CFR 21 Part 11. Maszyny te będą dostosowane do pracy z PPC 2100, który zapewnia pełne możliwości komputera przemysłowego, a zatem może obsługiwać aplikacje oprogramowania farmaceutycznego dla środowiska Windows.

Ten sam sterownik PP2100 zastosowany w wadze współpracuje z serwonapędami ACOPOS P3, co jest rozwiązaniem szybszym i bardziej opłacalnym niż poprzednie ze sterownikiem od innego dostawcy. Niezależnie od większej wydajności, możliwość jednoczesnego napędzania trzech osi serwo przez jeden kompaktowy napęd również w tym przypadku przyczynia się do oszczędności przestrzeni w szafce i zmniejszenia ilości przewodów. W przeszłości, firma Masipack stosowała konwencjonalne serwonapędy jednoosiowe. Dzięki wieloosiowym napędom P3, maszyny są bardziej energooszczędne mając wspólną szynę do regeneracji. W przypadku stosowania dozownika objętościowego zamiast wagi, podajnik jest napędzany przez serwonapęd. Jeden serwomotor reguluje dozowanie objętościowe, a drugi obsługuje poziome mechanizmy zamykające. W maszynach pracujących w ruchu ciągłym stosuje się trzeci serwomotor do ciągnięcia folii.

W maszynach do pakowania saszetek i pałeczek zastosowano jedenaście serwonapędów do indywidualnego sterowania wieloma głowicami napełniającymi. Masipack stosuje również od trzech do pięciu osi na maszynę w swoich pakowaczkach z przepływem poziomym. Firma Fabrima zrezygnowała z dostaw wagi kontrolnej innej firmy na rzecz własnej konstrukcji ze sterowaniem opracowanym przez B&R, z trzema serwoosiami służącymi do dosuwania, pomiaru i wyprowadzania pojemników. Mauricio Moreno stwierdza w konkluzji: „Kompaktowy moduł I/O, oszczędność przestrzeni w szafie i łatwy w obsłudze HMI oraz kod służący do ponownego użycia w innych rodzajach maszyn – to dodatkowe atuty firmy B&R będące dopełnieniem jej wielkiej przewagi w rozwoju oprogramowania.”