Kangaroo Brands 是一家增长迅猛的即食型皮塔面包和三明治制造商。随着销售量不断增加,更高的生产力和灵活性成为显而易见的要求。这家位于密尔沃基的公司从Ultra Packaging 公司得到了它所需的紧凑型伺服驱动Veronica 立式纸盒包装机,该机器集成了来自Bosch Rexroth 公司的完整电力驱动和控制解决方案。
起初,Kangaroo 刚推出皮塔袖珍三明治时,采用的是人工进行包装。然而,随着Kangaroo 开始供应沃尔玛等大型零售商,其需求也随之发生了变化。不仅仅是由于销售量的稳步增加,也在于其库存单位的多样性增加。鉴于这些生产上的变化, Kangaroo 意识到亟需解决的是在生产线的终端加上自动纸盒包装机,能够迅速高效地改变纸箱尺寸。此外,全新的纸盒包装系统不仅需要高效运行,而且在运行的过程中还不能占据很大空间。
为满足这些要求,Rice 联系了Ultra Packaging 公司,寻求其带有Rexroth 电力驱动和控制的Veronica 立式纸盒包装机。
Veronica VHL 是一台七轴纸盒包装机,由Ultra 设计,专门针对需要灵活性(多种纸盒尺寸)、快速转换(通常为10 ~ 15 分钟)以及用户友好型伺服技术的运营。这台机器运行得非常稳定,可迅速将平纸板折叠成纸盒,且可精确地输送和同步纸盒的填装、关闭以及粘合。
功能多样又高效
Veronica 机器的多功能性和高效表现完全得益于先进的Bosch Rexroth 驱动和控制平台。Rexroth IndraDrive Mi 集成式驱动/ 电机系统可驱动每条机器轴线。每个伺服单元都带有一个Rexroth 电机,电机外壳中整合有驱动电子,从而能够将伺服单元置于机器外部,而非内部控制箱中。电机和驱动组合还具备更高的设计灵活性,因为多重协议通信硬件能够支持PROFINET IO、EtherNet/IP、EtherCat、Sercos III 等。
集成式电机和驱动可以节省控制箱里的空间,降低控制箱里的冷却需求,同时还能降低机器的部件成本:电源和通信为同一根线,它连通控制箱的电源,而各个IndraDrive Mi 相连成菊花链。这有助于显著降低成本。
Ultra Packaging 副总裁Bob Stockus 表示:“采用IndraDrive Mi 电动/ 驱动机器后,相比先前使用的型号,我们减少了60% 的连接件和其他机器配件。此外,我们的布线成本也减少了约40%,仅场地接线的用时就减少了40%。”
Veronica 纸盒包装机的核心是Rexroth XLC 运动逻辑控制器,集成了每条轴线的同步运动和逻辑编程。IndraMotion XLC 是一个先进的机器自动软件平台,具有选择广泛的开放式界面,包括Sercos III、PROFIBUS、PROFINET、EtherNet/IP 等。Veronica 机器将Sercos III 用于通信总线,确保紧凑高效的伺服同步和对多项机器功能的控制。
在运行的过程中,包装好的三明治通过倾斜的传送带,从上游的两台流水线式包装机来到纸盒包装机器上。该传送带经过专门设计,可将产品输送至Veronica 的传送带上。
Veronica 机器能够自动构造一个纸盒,并密封下面一端。有八个员工包装站,机器的两侧各有四个。每个纸盒都会经过这些包装站,员工会将固定数量包装好的三明治放入纸盒中。装满后,Veronica 机器会自动将其封口。
快速又简便
根据Rice 所言,Kangaroo 之所以选择Veronica,一个主要原因在于Veronica 能够便捷地转换至不同纸盒尺寸。Rice 表示:“通常在一个工作周里,我们可能要为不同的客户做16 ~ 18 次转换。通常而言, 完成一次转换仅需要10 ~ 15 分钟即可。我们已培训了四位同事,操作触屏式人机界面(HMI)进行转换。”
人机界面包括一台Rexroth VCP 35 终端机和10 英寸彩色触屏,可提供全面的机器运行控制。Rexroth 的XLC L25 Control 是先进的硬件平台,采用IndraWorks 软件编程。
XLC L25 是极具成本效益的单元, 采用了最先进的符合IEC 61131-C 的Rexroth IndraLogic 2G 内核,能够支持最多16 根真实和/ 或虚拟的机器轴线。这使得它既能控制Veronica, 也能控制为机器传送产品的外部传送带。模块化Rexroth IndraDrive Mi 配置还能让Kangaroo 在未来需要的时候,以最小的投入为机器增加额外的活动轴。
Ultra Packaging 的Stockus 表示: “IndraWorks 软件就是专门用于连接多条轴线,从而令机器易于调整,易于监控,也可便捷地变换至不同的纸盒尺寸。”
Kangaroo 选择Veronica 的另一个原因在于其紧凑的占地面积,这点至关重要,因为厂房中放置该机器的空间有限。最初,包装好的三明治要传送至房间外面的两台半自动纸盒包装机上。现在,初级包装产品会通过中央的倾斜传送带,直接来到Veronica 机器上。Ultra Packaging 帮助工程师安装该传送带,将三明治传送至Veronica 机器上进行纸盒包装,并帮助将其整合至Veronica 控制平台上。此外,IndraDrive Mi 技术也有助于Veronica 保持紧凑的占地面积,因为驱动配件整合为独立的Rexroth 伺服电机。因此,控制箱的尺寸相比其他机器而言就大大缩小了。
Rice 表示:“机器的格局恰好符合我们在生产车间的需求,真是一个完美过渡。”
自动纸盒包装机让Kangaroo 得以显著提升产出量,过程顺畅,每分钟大约可包装240 个三明治,并且能够适应多种不同的纸盒尺寸。Stockus 表示:“如果Kangaroo 需要提升纸盒包装过程的产出量的话,Veronica 也能满足他们的需求, 它有很大的满足未来增长的潜力。”
此外,Kangaroo 非常开心地看到该自动化投资还能带来其他方面的节省。根据Rice 所言,先前由故障不断的半自动设备造成的纸盒材料浪费实现了显著减少,每年可节省大约20,000 美元。Rice 还表示现在每年能够节省130,000 美元的劳动力成本,因为折叠纸盒的过程再也无需操作员的参与,他们现在被重新指派至厂房的其他岗位上。