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每分钟生产55个袋子--塑料编织袋生产中的自动化技术
作者:贝加莱工业自动化
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制袋机/成型机械展厅
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前言

地球人口已经跨过70亿大关,这一数字可能听起来令人印象深刻,但是它仅相当于每年从Starlinger机器和设备中生产出来的聚丙烯编织袋数量的约一半,Starlinger & Co GmbH来自奥地利,是该领域中全球市场的翘楚。multiKON编织袋全自动转换线正是众多Starlinger 产品中的一款,它涵盖了整个编织袋生产过程—从塑料挤出到废料回收。该系统现已全面更新使用贝加莱的控制和驱动技术。

无论是早餐麦片中的大米和谷物,还是动物饲料亦或水泥—可以肯定的是,大部分这些东西往往是用塑料编织袋包装的。虽然乍看起来并不明显,但是这还非常有益于环保。这种材料不仅节约资源,还可以以较轻的重量和较低的成本提供较强的抗撕裂性和防潮性。与大多数其它类型的包装相比,它的处理也更加容易。如果这些还不够的话,那么由聚丙烯制成的编织袋则是100%可回收利用的。

生产这种创新包装产品的机器由Starlinger & Co GmbH开发并制造,这家家族企业于175年前成立于Weissenbach an der Triesting 镇。Starlinger是塑料编织袋生产设备和工艺技术领域全球市场的翘楚,这家拥有550名雇员的公司每年实现营收约1.5亿欧元。Starlinger 的机器设备遍布全球136个国家,每年生产约150亿个袋子。

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这些设备会从头至尾处理每一个生产环节,包括针对原料生产的挤出系统和卷绕设备,作为核心的PET带和圆织机,涂布系统和印刷机以及根据所需不同密封类型的切割、缝合、焊接转换线。所有设备共同形成了一个完整的、现成的系统—它还可以扩展一个回收系统—这些都来自同一家厂商。

紧凑但关键的转换线

管状织物被织成袋子,转换线最后将它们制成各种不同的形状。除了世界上第一条聚丙烯编织袋全自动制袋线cb*starKON 100之外,该产品系列还包括用于生产AD*STAR®新型专利阀口袋的高端机型ad*starKON。在该系列产品停产并由新型multiKON制袋机取代之前,Starlinger还提供了总共超过600条小型KON 2000/2002编织袋制袋机。

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然而,基本的机器原理却从未改变。在一个自动化连续加工的过程中,管状织物根据客户的不同需要被切割成指定的长度,缝合并密封。而新型的multiKON制袋机适合涂布织物和非涂布织物,其优化的折叠系统可以显著节省织物用量,每分钟最多可以切割,折叠并缝合55个最大宽度达850mm的袋子。

电气开发部工程师Gottfried Ströcker-Grandl已经在这家公司工作了18年,multiKON项目正是由他负责的。“机器修改始于2009年,”他回忆道。“这最终发展为机器的全面改造。主要的推动力是我们渴望更高的产出,我们的目标是将产量提高至每分钟55袋,并且最终实现了这一目标。”另一个目标是缩短设备的安装和调试时间。

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利用集成驱动技术实现高效开发

全新的运动控制概念引人入胜之处就在于它有8至10个轴,这些轴由三相异步电机和步进电机驱动,电机由变频器控制。“这使每一个轴的控制方式可以结合它的动力、精度和寿命要求,这反过来又提供了极高的成本效益,”Gottfried Ströcker-Grandl解释道。“全面采用贝加莱运动控制组件有几项优势:其中之一是VFD变频器在交付时无需在机器上配置,因为参数已经存储在控制器中,从而避免出错。”步进电机同样来自贝加莱。

在以前的机型上,控制和运动组件由几个不同厂商提供,在安装并维护整个系统所需的接口时,会带来许多麻烦。随着时间的推移需要进行一些升级,这时又不得不考虑这一问题,双方都需要做出修改。“与我们的早期机型相比,在所有加工和运动控制方面使用贝加莱技术—以及针对显示—可以大幅减少必要的编程量,这确实是一项优势,”Ströcker-Grandl在谈及所取得的进步时说。“这主要是因为机器的所有方面都可以在一个开发环境中进行编程和测试,特别是在不同组件都被连接的时候。”他利用独立于硬件的编程和Automation Studio中针对通用运动控制的PLCopen模块做到了这点。

减少布线相当于减少工作量

各个自动化组件与机器不同部分之间的通信是通过现场总线实现的,变频器不仅要连接Power Panel,而且还要连接到缝合机、切割设备以及卷绕机上的分布式控制面板上。这些面板设计有贝加莱定制化的发光环键,通过X67系统远程I/O模块与主控制柜相连。“与过去的机器相比,X67和传感器预制电缆的使用使我们大大缩短了调试时间,”Ströcker-Grandl在强调分布式模块的重要性时说道。“我们过去不得不对控制柜内的所有传感器接线进行调整,避免出错并非易事。”

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定制化Power Panel处理大多数控制和显示任务,它在较小的空间内具有强劲的处理能力,非常适合多轴应用。该5.7"触摸屏易于操作且支持多种语言,可以使用USB接口或更换存有整个应用程序的CF卡轻松实现程序更新。在一些其它机型上,Starlinger还向贝加莱定制了一些控制面板,不仅更加符合人体工程学,而且外形更加美观。“这一般可归结为国际化企业的品牌问题,”贝加莱维也纳分公司经理Christoph Csencsics解释道。“全球性的技术领导厂商有权这么做,而且他们对此兴趣浓厚,我们作为自动化供应商当然有义务帮助他们实现。”

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新型multiKON缝底袋制袋机于2010年K展上推出,自2011年年初起供货。“采用贝加莱技术的全自动解决方案不仅帮助我们实现了既定的开发目标,”Gottfried Ströcker-Grandl总结道,“它还为我们提供了面向未来的各种安全保障以使我们的产品具有尽可能长的使用寿命。”

Starlinger & Co公司简介:

成立时间:1835年
员工人数:约550人
公司地址:Weissenbach和维也纳(奥地利)
产品&服务:塑料编织袋制造和回收设备
网址:www.starlinger.com(end)
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