MC4_Elmo - MC4 - Motion Control For

Implementazione facile e veloce di “Macchina di
Imbottigliamento”
Gli strumenti intelligenti di Elmo Motion Control, il controllo del moto avanzato,
servo assi perfettamente sintonizzati, e una rete EtherCAT efficiente consentono
una rapida progettazione di macchine di imbottigliamento e tappatura di alta
precisione e ad alta velocità
Elmo fornisce prestazioni di qualità di
alto livello per l’industria nel settore
di macchine per etichettatura e
tappatura con velocità di linea di più
di
60K
etichette
all’ora.
Il
funzionamento in macchine a velocità
estremamente elevate e la possibilità
di ottenere un’etichettatura di alta
precisione con pochissimi errori
pongono Elmo nella posizione di
importante fornitore di soluzioni nel
settore
delle
macchine
per
etichettatura e tappatura esclusive. Le difficoltà che comportano il funzionamento di più di 60
motori/drive integrati come soluzione su una piattaforma che ruota a velocità estremamente
elevata, e il trasferimento di comunicazione EtherCAT a alta potenza e ad alta velocità
attraverso slip-ring, sono implementate velocemente e efficientemente solo con le soluzioni
intelligenti e gli strumenti avanzati di Elmo.
Descrizione generale
La realizzazione di una macchina per etichettatura (o
tappatura) veloce di bottiglie richiede un grosso impegno per
la progettazione e l’esecuzione di movimenti di camme
elettroniche complessi e dinamici. Questi richiedono di
affrontare manipolatori veloci usando un controllo rapido,
sofisticato e complesso di meccanismi di rotazione, con
dozzine di motori e drive che funzionano in un ambiente
avverso, vibrante, umido, e a una temperatura estrema.
Inoltre, c’è la necessità di trasmettere una comunicazione
sensibile veloce, deterministica e di “integrità del segnale”
per mezzo dello slip-ring. Questo può richiedere un tempo
considerevole, molte settimane di lavoro intensivo,
richiedendo una competenza ad alto livello insieme a una
considerevole esperienza.
Il Controllo del Moto Avanzato offerto da Elmo semplifica e facilita estremamente il processo
di implementazione al livello di ingegneria ordinaria (senza bisogno di esperti) e abbrevia la
progettazione del Controllo del Moto e l’azionamento a meno di tre giorni.
La Soluzione Innovativa
-
-
Strumenti Software Intelligente di Supporto.
La soluzione usa un insieme di strumenti innovativi del software intelligente che
semplifica il processo dello sviluppo del moto. Contiene due gruppi principali di
strumenti; il primo gruppo è una parte integrale degli strumenti avanzati di EASII come
sintonizzazione del servomeccanismo, ECAM, Mappatura di Errori, Configurazione di
Rete ecc…, che sono usati regolarmente nella fase di configurazione dello sviluppo. Il
secondo gruppo è un set di “blocchi di moto” molto ricco e avanzato, (EMBL, Elmo
Advanced Motion Blocks – Blocchi di Moto Avanzati di Elmo), librerie e modelli della
macchina, che semplificano le lunghe ed estenuanti esigenze della programmazione
creata dallo sviluppatore /programmatore. Questi sono usati generalmente nella fase di
sviluppo del processo della macchina. I due gruppi si integrano a vicenda per
raggiungere lo scopo di consentire un’implementazione semplice nei tempi più veloci.
“Intelligenza con Semplicità” non solo elimina il bisogno di implementatori multidisciplinari, ma migliora in modo drastico le prestazioni del controllo del moto e
abbrevia in modo significativo il "Time to Market" con un fortissimo risparmio di risorse
ingegneristiche.
Motori Integrati.
I potenti servo drive GOLD WHISTLE, ultra-piccoli, molto efficienti e molto robusti,
sono integrati all’interno dei motori. Questo semplifica in modo significativo la giostra
rotante, risparmia spazio e peso considerevoli, limita il cablaggio ai soli cavi di
comunicazione CC bus più EtherCAT, e “restringe” il quadro elettrico. Questo “noncablaggio” riduce l’interferenza elettromagnetica indotta e migliora l’immunità a
disturbi.
Drive e Motore Integrato Super Compatto
-
Servo drive GOLD.
Il servo drive ultra piccolo e intelligente G-WHI è perfettamente sintonizzato per la
larghezza di banda maggiore e la risposta più veloce ovviando alla non-linearità del
carico meccanico. Questo consente un azionamento molto veloce e stabile, una
produzione molto elevata, e un funzionamento senza errori.
- Il Maestro.
L’intero complesso di 60 servo drive è condotto dal Maestro, che controlla e supervisiona
l’intero processo di “imbottigliamento”. Il Maestro è un controllore multi-asse di
prim’ordine, che esegue con precisione il complesso scenario del moto. Un moto armonioso
è ottenuto dal funzionamento del Maestro insieme ai servo drive GOLD.
Punti salienti della
soluzione
60 assi ubicati su una piattaforma
rotante sono usati per un’etichettatura e
tappatura di bottiglie a alta velocità. Le
bottiglie sono inserite automaticamente
nella macchina e trasferite alla
piattaforma rotante. La piattaforma
rotante consiste di 60 elementi DUET
di Elmo potenti e a basso impatto, una
soluzione avanzata integrata di
drive/motore.
I
DUET
sono
componenti essenziali di questa
macchina grazie alle dimensioni
limitate della piattaforma rotante. I DUET sono posizionati sulla piattaforma rotante, e usano un
accoppiamento diretto per assicurare un’alta precisione della rotazione durante l’acquisizione di
immagini della telecamera.
I DUET sono collegati fra loro solo da un cavo seriale EtherCAT e da uno di potenza. La
ricchezza delle funzioni e degli strumenti di EASII consentono una sintonizzazione dei drive e
l’ottimizzazione del loro servo azionamento per fornire le velocità più elevate, precisione e
accuratezza. Il Servo Controllo avanzato di EASII incorpora capacità per potenziare al massimo
l’ottimizzazione delle prestazioni servo di ogni motore e meccanismo.
L’Auto Tuner risolve ogni inconveniente meccanico in pochi minuti
La soluzione con Motore Compatto / Drive di Alta Potenza è ottimizzata in modo che occupi
uno spazio limitato. Usa feedback assoluto ad alta risoluzione per ottenere un’alta precisione e il
migliore controllo e prestazioni servo. La soluzione DUET deve essere robusta per resistere alle
vibrazioni meccaniche della piattaforma rotante. Il cablaggio minimo usato nella soluzione
causa influenze minime di disturbi esterni, basso EMI e RFI, e di conseguenza fornisce la
soluzione migliore per alti numeri di assi controllati da una rete di comunicazione seriale
EtherCAT.
Strumento di generazione ECAM in pochi minuti
Quattro telecamere ad alta velocità sono sistemate nella parte fissa della macchina. Quando le
bottiglie passano attraverso una telecamera, viene scattata un’immagine e trasferita a un
computer host. Il computer host elabora i dati dell’immagine e calcola la posizione esatta
dell’etichetta usando un algoritmo di elaborazione d’immagine. La rotazione della bottiglia è
controllata dal Maestro, il controllore multi-asse di Elmo, che imposta la posizione
dell’etichettatura di destinazione iniziale e attende che l’ECAM inizi a eseguire l’operazione. La
funzione dell’ECAM eseguita sul Maestro è una delle funzioni chiave usate nell’azionamento di
questa macchina. L’azionamento di ECAM usando il Maestro ha vantaggi enormi. Tutti gli
slave funzionano in una modalità di funzionamento di posizione sincronizzata ciclica
standardizzata DS-402. Il Maestro ed il software EASII consentono elevati livelli di
interpolazione per traiettorie di moto fluido con un numero minimo di punti di ECAM. Consente
calcoli di tabella dinamici e veloci, esecuzione, cambio di tabella, costruzione topologica a
gerarchia multipla, sincronizzazione di assi virtuali e molte caratteristiche avanzate collegate
che semplificano e accelerano il processo di implementazione.
Lo strumento avanzato ECAM Elmo Application Studio - EASII, unito alle EMBL di Elmo – le
Elmo’s Motion Block Libraries, consentono una progettazione molto semplice e veloce e un test
preciso delle traiettorie dell’ECAM per rendere operativa la macchina in pochi giorni. È
sufficiente semplicemente aggiungere più
EM_MHomeOnLimitSwitch
posizioni slave in funzione della posizione
del Master ed eseguire un’interpolazione fra
le posizioni usando uno dei metodi di
interpolazione avanzati. Gli EMBL sono
integrativi dell’impostazione degli strumenti
avanzati di EASII. Elmo ha sviluppato
numerosi EMBL che semplificano il processo
dello sviluppo della macchina. Per esempio
Homing (tutti i metodi DS-402 e altri),
Confronto di Output (PEGS), Emulazione, ECAM, PVT, Spline, Joystick…. .
Elmo contina a sviluppare e introdurre nuovi EMBL per gli utenti, senza richiedere un
pagamento.
Axis_REF[ ]
BOOL
UDINT
BOOL
EMBL_QUEUEING_RULES_ENUM
BOOL
EMBL_LIMIT_SWITCH_ENUM
LREAL[ ]
Axis[ ]
Execute
AxisCount
PowerEnable
QueuedRule
UseIndexPulse
LimitSwitch
Done
BOOL
Busy
BOOL
CommandAborted
BOOL
Error
BOOL
HomePosition[ ]
REAL
Acceleration
LREAL
VelocityHigh
LREAL
VelocityLow
UDINT
INT[ ]
TimeLimit
ErrorID [ ]
Con gli strumenti giusti Elmo vi accompagna attraverso tutto il processo di implementazione in
modo semplice, veloce e intelligente, assicurando il “time to market” più veloce con risorse
ingegneristiche minime.