當(dāng)定制設(shè)備制造商 Lehnen Industrial Services 推出其新款唇膏灌裝機(jī)時(shí),公司未曾預(yù)料到這款高端設(shè)備會(huì)在市場(chǎng)上掀起如此熱烈的反響。為了滿足市場(chǎng)需求,他們決定對(duì)該設(shè)備進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化改造。倍福的可擴(kuò)展控制技術(shù)為設(shè)備提供了所需的適應(yīng)性。據(jù)供應(yīng)商介紹,該系統(tǒng)在有限的空間內(nèi)展現(xiàn)出了令人稱道的功能范圍,成功填補(bǔ)了生命科學(xué)市場(chǎng)中的空白。
Lehnen 公司成立于 2001 年,致力于為生命科學(xué)領(lǐng)域的客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)?!拔覀儗W⒂跒樾∶娣e潔凈室環(huán)境量身定制專用設(shè)備。這需要大量的設(shè)計(jì)優(yōu)化工作,將各種功能巧妙地集成到有限的空間內(nèi)?!笨偛?Peter Lehnen 說(shuō)道。
Lehnen 團(tuán)隊(duì)在 2015 年的某次展覽會(huì)上初次接觸到了倍福,但當(dāng)時(shí)他們尚未做好在監(jiān)管嚴(yán)格的生命科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行復(fù)雜平臺(tái)轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)備。然后在 2020 年,當(dāng)眾多供應(yīng)商面臨組件供應(yīng)難題時(shí),他們發(fā)現(xiàn)了倍福平臺(tái)通過組件替換所展現(xiàn)出的卓越靈活性。這些因素促使他們能夠?qū)⒉糠挚蛻繇?xiàng)目順利遷移到倍福平臺(tái),與此同時(shí),這家設(shè)備制造商也開始著手考慮生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的灌裝系統(tǒng)。
01 通過靈活的自動(dòng)化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新
ProFill 系統(tǒng)將所有加工步驟集成到一個(gè)尺寸僅為 11 英尺 8 英寸長(zhǎng)、5 英尺 5 英寸寬(308 x 142 cm)的獨(dú)立單元中。盡管采用了堅(jiān)固耐用的不銹鋼材質(zhì)構(gòu)建,這款便攜式系統(tǒng)依然能夠憑借其腳輪輕松移動(dòng)至任何配備有壓縮空氣氣源和 240 V AC 接口的地點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)。此外,該設(shè)計(jì)還極大地簡(jiǎn)化了灌裝頭的更換流程,無(wú)論是出于清潔需要,還是為了更換不同的產(chǎn)品。
在開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的過程中,工程師們致力于確保設(shè)備能夠繼續(xù)保持其占地面積小且灌裝精度高的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),以此有效防止在輸送設(shè)備上滴落難以清除的蠟狀液體。2023 年 1 月,Lehnen 公司與倍福美國(guó)分公司區(qū)域銷售經(jīng)理 Brian Buck 和應(yīng)用工程師 Matt Kleven 組成的本地團(tuán)隊(duì)攜手合作,開始了重新設(shè)計(jì)。
該系統(tǒng)采用 C6015 超緊湊型工業(yè) PC (IPC) 作為其設(shè)備控制器。除了極為節(jié)省空間的尺寸外,該工業(yè) PC 的內(nèi)存配置選擇也十分豐富,范圍從 40 GB 直至 320 GB 不等。倍福的 CP3918 多點(diǎn)觸控控制面板即便在嚴(yán)苛的生產(chǎn)環(huán)境中也能提供如智能手機(jī)般直觀便捷的操作體驗(yàn)。
HMI、PLC 以及運(yùn)動(dòng)控制的編程都在 TwinCAT 3 自動(dòng)化軟件中完成。作為端到端的開發(fā)和 Runtime 平臺(tái),TwinCAT 結(jié)合了設(shè)備控制所需的所有功能,并為用戶提供了靈活多樣的代碼編寫選項(xiàng)。TwinCAT 與微軟 Visual Studio 的集成使得工程師能夠選用最適合的編程語(yǔ)言,包括:
· 支持面向?qū)ο蟮臄U(kuò)展功能的 IEC 61131-3 語(yǔ)言
· TwinCAT 庫(kù)中包含的自定義功能塊或數(shù)百個(gè)內(nèi)置的功能選項(xiàng)
· 計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的范式編程語(yǔ)言,例如 C#、C++、Python 等,以及專門用于開發(fā)人機(jī)界面的 HTML5 或 JavaScrip
Lehnen 團(tuán)隊(duì)極為欣賞在購(gòu)買前能夠在免費(fèi)的 TwinCAT 開發(fā)環(huán)境中試用軟件的能力。“與那些雖然技術(shù)上合規(guī)但限制更多的其它供應(yīng)商平臺(tái)不同,TwinCAT 正確實(shí)施了 IEC 標(biāo)準(zhǔn)和面向?qū)ο蟮木幊?。這使我們能夠真正采用軟件開發(fā)領(lǐng)域的最佳實(shí)踐?!盋hris Lehnen 說(shuō)道?!傲硗猓琓winCAT 還通過整合 Git 簡(jiǎn)化了源代碼版本控制工作。因此,我們的軟件團(tuán)隊(duì)能夠同時(shí)處理同一個(gè)程序,從而顯著提升了開發(fā)效率。”
“Lehnen 團(tuán)隊(duì)充分利用了我們所提供的眾多軟件和硬件解決方案,包括借助 EtherCAT 實(shí)現(xiàn)精確同步?!盉rian Buck 說(shuō)道?!皩?duì)我而言,這個(gè)應(yīng)用中的一個(gè)亮點(diǎn)是他們采用了結(jié)構(gòu)緊湊的 ELM7222 伺服驅(qū)動(dòng)端子模塊。”這些寬度僅為 30 毫米的 48 V DC EtherCAT 雙通道伺服驅(qū)動(dòng)端子模塊可以與系統(tǒng)連接所需的諸如高密度輸入和輸出、模擬量溫度測(cè)量和熱電偶模塊等各種端子模塊并排接入到 EtherCAT I/O 網(wǎng)段內(nèi)。
ELM72xx 系列伺服端子模塊還支持單電纜技術(shù) (OCT)能夠極大地減少布線工作量,輕松實(shí)現(xiàn)與倍福 AM8100 伺服電機(jī)的連接。這些功能特點(diǎn)不僅進(jìn)一步減少了空間需求,還簡(jiǎn)化了調(diào)試過程,并且確保了極高的性能表現(xiàn)。
系統(tǒng)中采用的緊湊型驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品包括倍福的 AM8100 系列伺服電機(jī),這些電機(jī)采用了單電纜技術(shù),極大地減少了布線工作量和所需空間。
02 未來(lái)的擴(kuò)展?jié)摿o(wú)限
標(biāo)準(zhǔn)化的唇膏灌裝機(jī)不僅性能卓越,更擁有小巧的體積。該系統(tǒng)單次能處理裝有 8 支唇膏管的托盤,每分鐘最高吞吐能力可達(dá) 60 支唇膏管。在連續(xù)運(yùn)行的狀態(tài)下,該設(shè)備每天可灌裝、加蓋、貼標(biāo)和打序列號(hào) 30,000 支唇膏。
借助倍福所提供的緊湊型控制器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及伺服驅(qū)動(dòng)硬件,該設(shè)備還為電氣柜內(nèi)未來(lái)可能的功能擴(kuò)展預(yù)留了充足的空間。“我們不僅擁有了一個(gè)更加出色的整體系統(tǒng),還顯著降低了成本?!盤eter Lehnen 說(shuō)道?!霸诳刂朴布矫?,我們通過采用倍福的標(biāo)準(zhǔn)化解決方案節(jié)省了大約 40% 的成本。”