美國(guó)唯綠包裝是一個(gè)世界級(jí)的紙制品和紙板生產(chǎn)商。他們的產(chǎn)品包括山形蓋頂飲料紙盒和其他為食品飲料保鮮而設(shè)計(jì)的包裝材料。
在位于北卡羅來(lái)納州的韋恩斯維爾的轉(zhuǎn)化工廠，紙板卷半成品在進(jìn)入防水薄膜擠壓機(jī)前會(huì)被開(kāi)卷。為了保證材料的持續(xù)供給，新紙卷開(kāi)卷后，將與前一個(gè)用完的紙卷拼接起來(lái)。
這一過(guò)程的每一步都與已用完的紙卷量相關(guān)。首先，機(jī)器的旋轉(zhuǎn)進(jìn)料架是旋轉(zhuǎn)的，將新的紙卷移動(dòng)到拼接處。新紙卷的速度要與已用完的紙卷的線速度相匹配。
只有當(dāng)包裝材料減少到一定程度，新的紙卷才會(huì)被拼接到已用完的的紙卷上，然后被切割。之后旋轉(zhuǎn)進(jìn)料架再次轉(zhuǎn)動(dòng)，移除已用完的紙卷并裝載新的紙卷。
挑戰(zhàn)
紙板拼接步驟很大程度上是手工過(guò)程。機(jī)器操作者不得不近距離監(jiān)控每一紙卷的拆開(kāi)卷過(guò)程，人工啟動(dòng)每一步驟。通常來(lái)說(shuō)，每天每條生產(chǎn)線都會(huì)產(chǎn)生四、五次漏拼錯(cuò)誤。如果操作者經(jīng)驗(yàn)不足，那么失誤率會(huì)更高。這些失誤每天會(huì)導(dǎo)致多達(dá)一小時(shí)的生產(chǎn)停機(jī)。
用PLC編程，以確保生產(chǎn)過(guò)程中每一步按照正確的順序發(fā)生。如果已用完的紙卷的直徑遞減速度已知，那么PLC即可編輯程序觸發(fā)每一步驟，實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程的自動(dòng)化。
然而，旋轉(zhuǎn)進(jìn)料架的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和不使用集電環(huán)，使得在設(shè)備上安裝任何電子傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)卷徑變得復(fù)雜。
解決方案
一個(gè)邦納合作商拜訪了唯綠包裝美國(guó)韋恩斯維爾工廠，向其介紹了邦納的無(wú)線產(chǎn)品。Mike Walker，控制系統(tǒng)高級(jí)工程師，負(fù)責(zé)提高生產(chǎn)及設(shè)備效率，立刻發(fā)現(xiàn)邦納的SureCross無(wú)線產(chǎn)品可以幫助唯綠實(shí)現(xiàn)紙板拼接過(guò)程的完全自動(dòng)化。
一個(gè)圓周面有75孔的計(jì)數(shù)環(huán)被置于紙卷松捆處的卡盤(pán)上。在機(jī)器的轉(zhuǎn)臺(tái)安裝一個(gè)磁性傳感器，傳感器與邦納Sure Cross DX80 FlexPower 計(jì)數(shù)型節(jié)點(diǎn)相連接，節(jié)點(diǎn)由DX81H電池模塊供電。磁性傳感器以計(jì)數(shù)環(huán)為目標(biāo)，檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)環(huán)上的每一個(gè)孔，而節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
計(jì)數(shù)信息通過(guò)節(jié)點(diǎn)經(jīng)由一個(gè)900MHz的無(wú)線電信號(hào)發(fā)射到一個(gè)與PLC相連的Sure Cross DX80網(wǎng)關(guān)。利用來(lái)自節(jié)點(diǎn)的信息，PLC能夠得出開(kāi)卷時(shí)的轉(zhuǎn)速并且計(jì)算其直徑。
拼接過(guò)程的每一個(gè)步驟的定位點(diǎn)都被PLC編程;當(dāng)紙卷順序遇到每個(gè)定位點(diǎn)，PLC便會(huì)觸發(fā)在那時(shí)刻所要求的那步動(dòng)作。
結(jié)論
通過(guò)實(shí)施邦納的解決方案，唯綠包裝實(shí)現(xiàn)了其紙板拼接過(guò)程的全自動(dòng)化。無(wú)線通訊和獨(dú)立電源使得在機(jī)器旋轉(zhuǎn)進(jìn)料架上實(shí)施解決方案變成現(xiàn)實(shí)，紙卷開(kāi)卷可以被連續(xù)監(jiān)控。這提供了一個(gè)可靠的方案來(lái)確定紙卷的直徑，并且極大的提高了每一步驟的銜接精度。
總體來(lái)說(shuō)，遺漏的拼接次數(shù)減少了超過(guò)一半。那些確實(shí)發(fā)生的拼接遺漏是由于粘接錯(cuò)誤和PLC定位點(diǎn)編程錯(cuò)誤造成的。拼接的重復(fù)精度縮小到± 0.125”以下; 已用完的輥軸上剩余材料量明顯少于先前，并且剩余量一致且可預(yù)測(cè)。
（轉(zhuǎn)載）
