Lingchen PLC wspiera modernizację maszyn do składania pudełek samolotowych
W branży opakowaniowej składanie i formowanie pudełek samolotowych jest kluczowym etapem operacji po pakowaniu, szeroko stosowanym w przypadku opakowań żywności, farmaceutyków, kosmetyków i elektroniki 3C. Tradycyjne rozwiązania składania często wykorzystują sterowanie PTP (punkt-punkt), gdzie procesy gięcia rozpoczynają się i kończą gwałtownie, co powoduje silne uderzenia, nierównomierne zagięcia i niską skuteczność. Ponadto, przełączanie między różnymi typami pudełek wymaga przeprogramowania i debugowania, co jest czasochłonne i wymaga dużej wiedzy technicznej, znacząco wpływając na wydajność produkcji i reagowanie na potrzeby rynku.
Oryginalny proces składania klienta wykorzystywał sterowanie PTP, charakteryzujące się dużą intensywnością i długim czasem przezbrajania. Klient wyraźnie zażądał modernizacji z PTP do rozwiązania opartego na krzywkach, aby zwiększyć wydajność produkcji, a jednocześnie umożliwić pracownikom łatwą regulację parametrów dla różnych typów pudełek i osiągnąć szybką produkcję.
Technologia Lingchen, z ponad 20-letnim doświadczeniem w zakresie automatyki przemysłowej, z powodzeniem dostarczyła kompletne rozwiązanie dla maszyn do składania pudełek samolotowych, skoncentrowane na Lingchen PLC + elektroniczna kamera, która pomaga klientom osiągnąć przełom w zakresie wydajności i jakości.
Przebieg procesu składania pudełek samolotowych
Pudełko samolotowe (znane również jako pudełko kurierskie lub pocztowe) zawdzięcza swoją nazwę kształtowi przypominającemu samolot po rozłożeniu. Jest to jeden z najpopularniejszych typów pudełek w branży opakowaniowej. Urządzenie służy głównie do składania i formowania pudeł samolotowych, składających się z dwóch głównych części: sekcji załadowczej i sekcji składanej.
Sekcja załadunku
System załadunku pudełek papierowych wykorzystuje proces ciągłego cyklu podawania, podzielony na trzy stanowiska robocze:
- Miejsce odbioru: Wysysaj tekturę z magazynu
- Stacja wstrząsowa: Rozdzielanie sklejonych tektur poprzez potrząsanie; system obsługuje niestandardowe ustawienia liczby cykli potrząsania za pośrednictwem interfejsu HMI, aby dostosować się do różnych twardości tektury i poziomów przyczepności
- Stanowisko rozmieszczenia: Połóż tekturę na stanowisku składania
Blokada logiki działania: Po zakończeniu procesu umieszczania pojedynczego pudełka mechanizm transferowy osi X musi powrócić do punktu początkowego, zanim system zezwoli na rozpoczęcie procesu składania, co zapewnia spójność między stanowiskami i eliminuje ryzyko zakłóceń.
Równoległe procesy przód/tył: Podczas gdy stanowisko składania wykonuje czynności składania, przedni mechanizm ssący ładujący jednocześnie kończy wstępne chwytanie kolejnego kartonu i pozostaje w gotowości. Po zakończeniu bieżącego składania pudełka, wstępnie uchwycony karton jest natychmiast przekazywany na stanowisko składania, co pozwala na równoległe przetwarzanie bez oczekiwania i znacząco poprawia ogólną wydajność ciągłej produkcji.
Sekcja składania i formowania
Proces składania pudła samolotu składa się z wielu precyzyjnych kroków, wykonywanych w następującej kolejności:
- ① Mała klapka składana wstępnie: Małe klapki przednie i tylne są składane wzdłuż ustalonych linii zagięć, tworząc kąt 90° w pionie z głównymi zagięciami przednimi/tylnymi, co kończy wstępne pozycjonowanie małych klapek.
- ② Owijanie przód/tył: Przednie i tylne główne fałdy są zgięte do wewnątrz pod kątem 90°, jednocześnie zamykając wstępnie złożone małe klapy wewnątrz skrzyni ładunkowej.
- ③ Synchroniczne składanie lewych/prawych fałdów i uszu: Główne fałdy lewe i prawe są zginane do wewnątrz o 90°, jednocześnie powodując, że boczne uszy są wstępnie składane pod ustalonym kątem.
- ④ Zaczep dolny blokujący ucho: Obie boczne uszy są całkowicie wciśnięte i wygięte do wewnątrz, wchodząc w zatrzaski uszu z odpowiednimi szczelinami na spodzie pudełka, co kończy blokowanie i formowanie dna.
Cały proces składania obejmuje wiele siłowników, w tym lewe/prawe wałki małej klapy, wałki składania przód/tył, wałki składania lewy/prawy, wałki dociskowe lewy/prawy oraz wałki blokujące lewy/prawy. Każda oś musi być skoordynowana zgodnie z określonymi zależnościami czasowymi i fazowymi, co stawia niezwykle wysokie wymagania dotyczące dokładności synchronizacji i płynności trajektorii systemu sterowania.
Rozwiązanie technologiczne Lingchen
Konfiguracja sprzętu
To rozwiązanie wykorzystuje sterownik PLC Lingchen jako główny sterownik, zarządzając serwomechanizmem składania i enkoderem za pośrednictwem magistrali EtherCAT, zachowując jednocześnie kompatybilność z istniejącymi urządzeniami peryferyjnymi maszyny. Moduły IO szafowe Lingchen serii GWS oferują wysoką stabilność i wygodne okablowanie sieciowe, odpowiednie do rozproszonych scenariuszy sterowania przemysłowego, znacznie oszczędzając czas i koszty integracji systemu. Interfejs HMI Lingchen umożliwia ustawianie parametrów, monitorowanie krzywej krzywkowej, zarządzanie recepturami i wyświetlanie alarmów.
① Wirtualna oś główna + elektroniczna synchronizacja krzywki
Wirtualna oś główna jest wbudowana w sterownik PLC, służąc jedynie jako punkt odniesienia dla ruchu mechanizmu składania, bez modyfikowania innych struktur maszyny. Specjalna elektroniczna krzywa krzywkowa jest programowana zgodnie z procesem składania, a osie gięcia i prasowania podążają synchronicznie za fazą wirtualnej osi. Dzięki płynnym algorytmom ruchu, cały proces przyspieszania/zwalniania przebiega płynnie, całkowicie eliminując sztywne uderzenia.
② Sterowanie ruchem strefowym
Kontroler umożliwia jedynie wirtualną oś, elektroniczną krzywkę i funkcje synchronizacji wieloosiowej dla jednostki składanej, podczas gdy pozostałe mechanizmy zachowują swoją oryginalną logikę sterowania. Nowe i stare programy współistnieją, co zmniejsza koszty i ryzyko związane z modernizacją. Architektura magistrali EtherCAT zapewnia zarządzanie strefowe, wydajność współpracy oraz szybką interakcję poleceń/danych.
③ Zastosowanie krzywej krzywkowej z wieloma recepturami
Wiele krzywych krzywek dla różnych typów pudełek jest wstępnie zaprogramowanych i zapisanych jako receptury. Operatorzy mogą przełączać się jednym dotknięciem ekranu dotykowego bez konieczności przeprogramowywania. Buforowanie trajektorii optymalizuje kluczowe pozycje pod kątem zmian kierunku i gięcia końców, zapobiegając skokom prędkości, które mogłyby uszkodzić pudełko. Stała, wstępnie ustawiona trajektoria krzywek zapewnia spójne standardy formowania dla każdej partii.
④ Logika sprzężenia zwrotnego położenia w pętli zamkniętej
Enkodery zbierają rzeczywiste położenia osi składania w czasie rzeczywistym i porównują je z teoretycznymi położeniami krzywki elektronicznej, zapewniając precyzyjne podążanie osi po zadanej trajektorii. Gwarantuje to długoterminową stabilność położenia i stałą dokładność składania.
Wartość rozwiązania
Skok jakości
Specjalnie zoptymalizowany proces gięcia całkowicie eliminuje wady, takie jak zmarszczki, pęknięcia i nierównomierne gięcie, spowodowane kontrolą punktową. Płynne buforowanie w punktach końcowych gięcia zastępuje tryb nagłego startu/zatrzymania, optymalizując trajektorie gięcia i wzmacniając kształt pudełka, aby zapobiec sprężynowaniu i poluzowaniu pudełek. Jakość gotowego pudełka ulega znacznej poprawie, co zmniejsza koszty złomu i przeróbek.
Przełom w zakresie pojemności
Eliminuje czas oczekiwania na stanowisku składania, zapewniając ciągły i płynny proces składania. Urządzenie może pracować z pełną prędkością znamionową. Równoległe procesy przód/tył oznaczają, że mechanizm ładujący wstępnie chwyta kolejną tekturę w trakcie składania, dostarczając ją natychmiast po zakończeniu. To znacznie zwiększa ogólną wydajność ciągłej produkcji, w pełni wykorzystując czas pracy maszyny i ogólną wydajność produkcyjną.
Optymalizacja kosztów
Przełączanie typu skrzynki odbywa się jednym dotknięciem, co drastycznie skraca czas profesjonalnego debugowania. Jedynie sterowanie jednostką składającą zostało ulepszone przy minimalnych zmianach sprzętowych, co pozwala na kontrolowanie całości inwestycji. Zastosowanie wieloformatowej krzywej krzywkowej eliminuje konieczność przeprogramowania, znacznie skracając cykle uruchomieniowe.
Uproszczenie konserwacji
Obciążenia osi składania są płynne, co zmniejsza zużycie podzespołów mechanicznych i częstotliwość awarii. Przejrzysty system strefowy upraszcza rozwiązywanie problemów, umożliwiając zwykłym operatorom wykonywanie rutynowych czynności konserwacyjnych i redukując długoterminowe koszty utrzymania. Zamknięta pętla sprzężenia zwrotnego położenia zapewnia długoterminową stabilność położenia i stałą precyzję składania.
Wniosek
Maszyna do składania pudełek samolotowych jest kluczowym elementem automatyki po pakowaniu w branży opakowaniowej. Jej precyzja sterowania i wydajność operacyjna bezpośrednio wpływają na jakość pakowania i wydajność produkcji. Tradycyjne sterowanie PTP uruchamia się i zatrzymuje gwałtownie, co powoduje silne uderzenia, niską precyzję i trudne przezbrojenia. Firma Lingchen Technology, której sercem jest sterownik PLC firmy Lingchen, z powodzeniem zmodernizowała proces składania pudełek samolotowych z trybu PTP do elektronicznego sterowania krzywką dzięki takim innowacjom, jak wirtualna oś główna + synchronizacja elektronicznej krzywki, szybka magistrala EtherCAT, przełączanie receptur jednym dotknięciem oraz sprzężenie zwrotne położenia w pętli zamkniętej. To kompleksowo rozwiązuje problemy z jakością, eliminuje czas oczekiwania na wykonanie czynności, umożliwia przezbrojenie jednym dotknięciem oraz znacznie poprawia czas sprawności maszyny i elastyczność produkcji.
Wielowymiarowa wartość tego rozwiązania – skok jakościowy, przełom w wydajności, optymalizacja kosztów i uproszczenie konserwacji – została w pełni potwierdzona u klientów. W przyszłości Lingchen Technology będzie nadal rozwijać swoją obecność w automatyce przemysłowej, koncentrując się na opakowaniach, technologii 3C, półprzewodnikach, nowych źródłach energii i innych branżach, dostarczając bardziej kompleksowe produkty PLC i rozwiązania z zakresu sterowania ruchem, aby umożliwić transformację i modernizację inteligentnej produkcji w Chinach, przyczyniając się do wysokiej jakości rozwoju chińskiego przemysłu wytwórczego.
O Lingchen
Firma Suzhou Lingchen Collection Computer Co., Ltd., założona w 2006 roku, to przedsiębiorstwo, którego filozofią biznesową jest „tworzenie wartości dla klientów i współpraca przynosząca korzyści obu stronom”. Dostarczamy klientom kluczowe komponenty i rozwiązania systemowe dla komputerów przemysłowych, sterowania ruchem, systemów testowo-pomiarowych, systemów wizyjnych, robotów i innych urządzeń automatyki. Obecnie Lingchen posiada dwie spółki zależne będące w całości jego własnością: Suzhou XunYa Automation Technology Co., Ltd. i TOKK Robotics (Suzhou) Co., Ltd., zajmujące się odpowiednio sprzedażą robotów, badaniami i rozwojem, produkcją oraz sprzedażą produktów z zakresu przekładni liniowych. Dzięki wybitnym osiągnięciom w zakresie specjalizacji, udoskonalania, różnicowania i innowacyjności, firma otrzymała w 2025 roku tytuł Narodowego Przedsiębiorstwa „Małego Giganta” za Specjalizację i Innowacyjność, co oznacza nowy etap rozwoju. Będziemy nadal promować rozwój i innowacyjność chińskiego przemysłu inteligentnego wytwarzania.
W hierarchicznej sieci sterowania automatyzacją Lingchen Technology obejmuje wszystkie produkty na poziomie warstwy urządzeń, warstwy sterowania i warstwy informacyjnej.
01 Komputery przemysłowe
Obudowa przemysłowa Lingchen o wytrzymałej konstrukcji klasy przemysłowej, doskonałym rozpraszaniu ciepła i pyłoszczelnej konstrukcji zapewnia kompleksową ochronę fizyczną najważniejszych rdzeni komputerowych, gwarantując długoterminową, stabilną pracę w trudnych warunkach przemysłowych, w tym wibracje, kurz i szeroki zakres temperatur.
02 Wbudowane komputery przemysłowe
Wbudowane komputery przemysłowe Lingchen, o kompaktowej i wytrzymałej konstrukcji, integrują wysokowydajne przetwarzanie, bogate interfejsy wejścia/wyjścia oraz szeroki zakres adaptacji temperaturowo-poboru mocy. Zaprojektowane z myślą o zastosowaniach wbudowanych, takich jak systemy wizyjne, przetwarzanie brzegowe i automatyzacja, zapewniają stabilne i niezawodne, inteligentne rdzenie w ograniczonej przestrzeni, wspierając inteligentne zastosowania produkcyjne i IoT.
03 Karta sterowania ruchem
Karty sterowania ruchem Lingchen mogą sterować maksymalnie 32 osiami ruchu, obsługując jednocześnie do 512 punktów DI i 512 punktów DO, z maksymalnym cyklem komunikacji magistrali do 250 µs. Obsługa ruchu obejmuje ruch względny w jednej osi, ruch absolutny, ruch posuwisty, bazowanie sterownika; interpolację wieloosiową; ruch stołu punktowego w wielu osiach; przekładnie elektroniczne i wiele innych.
04 Kontroler ruchu serii LMC
Kontrolery ruchu Lingchen serii LMC, oparte na otwartym, twardym jądrze czasu rzeczywistego (jitter
05 Seria NAC Wysokowydajny sterownik ruchu
Kontrolery Lingchen NAC, z rozbudowanymi możliwościami rozbudowy magistrali, obsługują 4 mastery EtherCAT, umożliwiając precyzyjne sterowanie do 256 osi i 4096 wejściami/wyjściami na stację. Funkcje sterowania ruchem są kompleksowe: oferują nie tylko podstawową interpolację punkt-punkt, liniową i kołową, ale także interpolację pięcioosiową, wygładzanie splajnów trajektorii, dynamiczne układy współrzędnych i inne zaawansowane funkcje; zintegrowane tłumienie drgań, miękkie lądowanie i precyzyjne porównywanie pozycji, w połączeniu z 8 niezależnymi systemami interpolacji i możliwościami ciągłej interpolacji, spełniają złożone wymagania dotyczące trajektorii i szybkiej synchronizacji. Środowisko programistyczne jest otwarte i elastyczne, obsługuje języki C++, C#, Python i inne, i umożliwia bezpośrednie programowanie w systemie czasu rzeczywistego, znacznie poprawiając integrację i wydajność debugowania.
06 Sterownik ruchu PLC
Sterowniki PLC Lingchen są ściśle zgodne ze specyfikacjami PLCopen oraz międzynarodowymi normami IEC-61131-3, łącząc wysoką wydajność, kompaktowe rozmiary i modułową konstrukcję z łatwością rozwoju i elastycznym wdrożeniem. Szeroko stosowane w urządzeniach automatyki i systemach linii produkcyjnych w branży 3C, baterii litowych, opakowań, druku i innych dziedzinach, mogą być również rozbudowane jako węzły komunikacji sieciowej w liniach produkcyjnych, takich jak logistyka, motoryzacja i dobra konsumpcyjne, spełniając wymagania izolacji sieci wewnętrznej i zewnętrznej, szybkiej komunikacji magistralowej i przetwarzania danych w czasie rzeczywistym, zapewniając stabilne i niezawodne centrum sterowania w różnych scenariuszach przemysłowych.
07 Karta sieciowa przemysłowa
Przemysłowe karty sieciowe Lingchen zostały zaprojektowane do pracy w trudnych warunkach przemysłowych i wyposażone w funkcję autonegocjacji 10/100/1000 Mb/s, zapewniając stabilne i niezawodne połączenia sieciowe o dużej prędkości. Wyposażone w zabezpieczenia przeciwzakłóceniowe, przeciwprzepięciowe i pracujące w szerokim zakresie temperatur, znajdują szerokie zastosowanie w systemach sterowania ruchem, systemach wizyjnych i automatyzacji. Produkt charakteryzuje się elastyczną konstrukcją montażową (standardowy uchwyt o pełnej wysokości, opcjonalny uchwyt o połowie wysokości), co umożliwia szeroką integrację z różnymi inteligentnymi urządzeniami produkcyjnymi i sieciami przemysłowymi.
08 Moduły IO
Firma Lingchen Technology oferuje pełną gamę rozwiązań modułów IO, które w elastyczny sposób spełniają zróżnicowane potrzeby w zakresie automatyki przemysłowej.
- Moduły rozszerzeń IO serii LC/LD: Obsługa protokołów EtherCAT, Profinet, Ethernet/IP, Modbus TCP i innych, elastyczne rozszerzanie modułów cyfrowych, analogowych, pomiaru temperatury, ciśnienia i akwizycji impulsów, szeroko stosowane w 3C, bateriach litowych, półprzewodnikach, motoryzacji, medycynie i innych dziedzinach.
- Moduły IO serii MINI: Kompaktowy rozmiar, wysoka wydajność w czasie rzeczywistym, obejmuje cyfrowe wejścia/wyjścia, analogowe wejścia/wyjścia, moduły temperaturowe, moduły komunikacyjne itp., odpowiednie do scenariuszy sterowania i gromadzenia danych o wysokich wymaganiach dotyczących przestrzeni i reakcji w czasie rzeczywistym.
- Moduły IO szafy serii GWS: Wysoka stabilność i wygodne cechy okablowania sieciowego, odpowiednie dla układów rozproszonych, znacząco oszczędzające czas i pieniądze związane z integracją systemu.
Pełna linia produktów zapewnia niezawodną, łatwą integrację i obsługę modułów IO, które można dostosować do wielu scenariuszy.
