26 abril 2009

Evolución de los controles de las máquinas de embalaje

Desde que hace 25 años surgieron los controles del movimiento servoelectrónicos, las máquinas de embalaje han sido objetivo principal de la innovación. Estas máquinas orientadas en línea, de alta velocidad fueron a menudo diseñadas con un eje lineal principal que sincroniza movimientos mecánicos complejos. La innovación continúa hasta la actualidad, con redes de alta velocidad e integración de controles lógicos y HMI, los cambios en los controles son cada vez más complejos y los procesos evolucionan a las multifacetas. Los suministradores están ahora mirando el uso de avances en software y energía del proceso que implementen la cinemática que requiere la robótica y aceleren el proceso de desarrollo de software. En este artículo hablamos de algunas de las últimas tendencias en los controles de las máquinas de embalaje.
  • PackXpert genera un código de robótica para embalaje: Un tema consistente en la evolución de los controles de embalaje es la implementación de nuevas herramientas para la creación de software de aplicación de una forma más fácil y rápida, además de la integración de capacidades de manipulación robótica en un amplio rango de máquinas de embalaje. Un ejemplo es PackXpert, una tecnología recientemente introducida por Adept Robotics. Este software está diseñado para adquirir la experiencia de la compañía en robótica y embalaje y hacerla disponible a los clientes en un producto simple y fácil de usar. La compañía utilizó su experiencia en robots de transporte y visión artificial para crear programas de aplicación del movimiento que proporciona un sólido nivel de software, y están disponibles al usuario tan pronto instalan el producto. El software de aplicación de PackXpert permite al usuario configurar la aplicación y posicionar ítems específicos de proceso tales como una o cuatro correar de transporte, o aplicaciones que requieren visión. La idea es permitir al usuario que configure el sistema fácilmente.
  • “Being Green”: Otra de las tendencias actuales en el embalaje es el enfoque de sostenibilidad, que cada vez está siendo más tenido en cuenta por los constructores de máquinas de embalaje. Cada vez más OEMs están tendiendo a construir máquinas que reduzcan el uso de material de embalaje que genere residuos. Este nuevo enfoque está también implantándose progresivamente en los controles. También se tiende a que las máquinas sean más eficientes en el uso de energía y aire. Tanto con controles/transmisiones eléctricas y productos neumáticos, hay un énfasis mayor a conseguir niveles más altos de eficiencia. Un ejemplo que podeos mencionar son los servomotores que pueden compartir bus, de manera que cuando los motores están desacelerando están en modo regenerativo y proporcionan voltaje de bus a otros motores que están acelerando. Los módulos de condensadores pueden también diseñarse en sistemas que sean utilizados para almacenar energía DC que pueda luego re-utilizarse. Un ejemplo de cómo el enfoque de eficiencia energética está conformando el pensamiento de OEMs es una aplicación para cargar bebidas en un pallet. Cuando el pallet está descendiendo, debido a una carga pesada, el motor está regenerando una cantidad significativa de electricidad. En los sistemas DC, en la mayoría de las ocasiones la energía adicional sangra a un resistor y la energía y el calor son derrochados. Pero un suministro de energía regenerativo puede servir como un inversor y convertir esa energía adicional a energía alterna, y luego inyectarla a líneas trifásicas.
  • Desarrollo de herramientas de embalaje de alta velocidad: Otra de las claves del control de embalaje es diseñar máquinas más flexibles y altas tasas de producción. Hay actualmente una fuerte demanda para equipos de alto rendimiento y manejar un amplio rango de productos. Para aplicaciones de manejo de productos se requiere orientación de productos, carga de bandejas, carga multi-pack en cartones y paletización. Crece la demanda de soluciones de automatización y movimiento que puedan manejar conceptos de máquinas cada vez más modulares. Pero los fabricantes de máquinas no desean crear el 100 % del código para cada una de las máquinas que desarrollan. Fabricantes de código están lanzando al mercado herramientas de aplicación y bibliotecas para cada tipo de máquina en la industria del embalaje. Hay herramientas de aplicación y librerías desarrolladas para cada tipo de máquina en la industria de embalaje. Hay bibliotecas disponibles para “formar-rellenar-sellar”, embalaje de flujo horizontal, sistemas de alimentación de transportadores inteligentes, manipulación robotizada, etc.
  • Manipulación robotizada: Un área tecnológica candente es la manipulación robotizada, donde numerosas configuraciones de máquinas demandan diferentes soluciones cinemáticas para ejecutar las trayectorias y movimientos requeridas para cada tipo de máquinas. Cada solución cinemática necesita ser flexible para manejar un amplio rango de productos. Siemens ha introducido una aplicación de carga superior para manipulación robotizada que permite a los usuarios simplemente configurar su solución simplemente configurar su solución sin preocuparse del desarrollo de ecuaciones polinómicas de orden fija para crear la trayectoria para una aplicación específica. Las bibliotecas permiten a los usuarios definir áreas restringidas o puntos de interferencia en la trayectoria e integrar soluciones de seguridad. El software ayuda a los OEM en la ejecución de los movimientos requeridos, proteger las máquinas con configuración de área restringida y proteger a los operadores usando funcionalidad de seguridad integrada.
  • Arquitectura escalable, simple y control multi-disciplina: Los OEMs de embalaje se ven en la necesidad de ser cada vez más productivos, eficientes y flexibles. Hay una fuerte tendencia hacia controles de una arquitectura simple para las máquinas que también integran herramientas de software para simplificar y acortar el proceso. Importantes factores para los OEMs son la capacidad para utilizar una arquitectura simple, escalable que puede ser desplegada para pequeñas y grandes máquinas. Los mismos controles pueden ser usados en diferentes disciplinas dentro de la línea de producción o máquina. En el pasado, muchas aplicaciones de embalaje tenían un controlador separado para control de línea y movimiento, pero ahora, la arquitectura moderna combina aquellas disciplinas en un único control. Los controladores pueden ir hacia arriba y hacia abajo en la línea, para aplicaciones de procesado y manejo de materiales.

Bibliografia: Evolution in Packaging Controls, Design News, February 2009 Palabras clave: Generates Robotics Code for Packaging, Application Software Tools Speed Packaging Development, Single, Scalable Architecture and Multi-Discipline Control

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