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裝箱機中的應用"/>

1 設備簡介

據相關機構統計，包括裝箱機在內的全球包裝機械需求，以每年5.3%的速度增長。全球市場上的包裝機械(包括裝箱機)大約有三分之一來自德國，銷量名列全球第一，其次是美國、日本和意大利。我國一些跨國公司和外資企業使用的裝箱機大部分都是從國外進口。有關信息顯示，全球包裝設備的需求已從2004 年的241 億美元增長到2009 年的286 億美元，到2019 年將達到445 億美元的需求規模。其中裝箱機的市場需求潛力巨大。

全自動裝箱機是一種將傳輸帶上雜亂無序的包裝物，按一定的排列方式裝入箱中的一種自動化設備。本項目設備的功能是將傳送帶上間距無序的輸液袋，由同步帶排序后裝盒，再通過兩組XY 機械手進行裝箱，最后通過輸送輥道將箱子傳輸到后續的碼垛設備。設備主要由四部分組成，分別為：進料、裝盒、裝箱、出箱。進料：由變頻器驅動輸送皮帶，將輸液袋裝入盒中。裝盒：由兩臺伺服電機驅動兩組同步帶，將兩組料盒分別安裝在兩條同步帶上，兩條同步帶經過進料、定位和跟隨等功能將輸液袋裝入盒中，并送到抓取位。裝箱：裝箱由兩組XY 機械手組成，由四臺伺服電機組成。抓手采用插補功能將輸液帶平滑的放入箱中，整個抓手具有路徑規劃，平滑的彎曲半徑等功能。出箱：機械手將輸液袋，按層次裝好后，然后由出箱輥道，將成品傳送到堆垛設備，驅動系統采用變頻器進行控制，同時配合接近開關和氣動元件完成箱子的輸送工作。

設備單單次抓取時間間最快可以達 1.85 秒達到秒一次，每次次抓取 4 袋，，因此可以達 130 袋/分鐘。設達到袋備控制系統統主要采用 LLenze 新一代代運動控制器器和伺服控控制器組成，電機采用 MMCS 高性能能同步伺服電機，控制制網絡采用 EEtherCAT 總線。整個設總設備具有自動動化水平高，裝箱速度快快，設備振振動小等優點。

2 Lenze 解決方案

2.1 Lenze 主要產品

1. L-force Controller 3231C：該r該控制器主頻 1.6GHz 任務周期最頻為z最小為 1ms 并且具有強s強大的邏輯運算及運動動控制功能，，其功能和性性能遠遠超過過一般的 PLLC。在通信能力方面支支持多種通信信方式，控制標配有 2 個 USB 接接口，兩個 Etthernet 接口口(且內部集集成了網絡絡交換機功能能)，1 個 EttherCAT接口，并可可選配 2 個 CCANopen 或者 PROFI或IBUS maste 模塊。內 Window ? CE 操作系統可er內置ws操通過 DVI 接接口直接連接接外設顯示器器。內置監控控軟件 VisiWinNET 20005,可直接在在運動控制器內進行畫面的監控控，通過 MP 1000DVI 輸出，這樣P樣當觸摸屏損損壞時，則不不需要重新下下載監控程序序，只需更換顯示器 MMP1000 DV 即可。

2. MP1000 DVI: 屏幕 TFT 10.4 分辨率為 640 x 480 并且配有 DVI 接口可與 Controller 3231C0幕為4"為0D與直接相連作作為觸摸屏顯顯示。

3. I700:伺服服控制器：內置位置，速度和轉矩矩控制方式，采用多軸設設計和簡便安安裝技術，伺伺服采用集中供電模塊塊進行供電，，伺服包括單單軸和雙軸模模塊，可以以靈活組合。采用集成的 EtherCAT 總線網絡，的T絡具有冷板安安裝，推出式式散熱，柜內內安裝三種安安裝方式，功功率范圍 0.75 到 15 kWW。

4. MCS 伺服服電機：倫倫茨伺服電機機標配有旋轉轉變壓器及精精度可近似為 1024 線編為編碼器。MC 伺服電CS機為永磁同同步伺服電機機，具備極高高的動態的響響應和過載能能力。

2.2 Lenze 解決方案

倫茨在全自自動裝箱機上上有整套的自自動化解決方方案。在硬件件配置方面，首先控制制器采用新一一代運動控制器 3231C 作為系統控制核心元元件，其次采 MCS 高性能同步伺采用高伺服電機作為為設備的執行行機構，最后采用 EthherCAT 總線線作為整個系系統的通訊網網絡。詳見下下面圖 2 系統網絡拓撲撲圖。

圖 2 系統網絡絡拓撲圖

在控制制程序方面，，倫茨將 FA 技術成功AST功應用于運動動控制領域，推出了各類控制程序模類標準的控塊，將枯燥燥復雜的控制制程序整合成成一個個功能能塊，真正實實現了從編寫寫復雜運動動控制程序到到簡單實用的功能塊使使用的轉換，，大大的節約約了工程人員員的工作量，使編程工作作像搭積木木一樣簡單、實用。

設備主主要應用的 FFAST 模塊有有兩個：

1.MagicTrack 功能塊：該功能塊是專為利用同步帶進行自動接料而開發的功能塊，其主要功能是將輸送輥道上的輸液袋，通過兩個同步帶上安裝的盒子，實現自動循環接料，接料完成后，將產品快速的送至機械手的抓取位置。兩條同步帶，自動循環運行，保證輸送帶上的產品都可以進入盒子中。同時功能塊還具有同步帶防撞報警、自動尋零和手動控制等功能。

2.PickAndPlace 功能塊：該功能塊是為各類機械手控制而開發的功能塊，其主要功能是實現機械手的抓取和放下的功能，該功能塊可以實現一條運行軌跡中任意10 點的路徑規劃，每個點都可以獨立的設定速度、加速度、彎曲半徑和暫停的功能。功能塊支持最多4 軸的插補功能，應用于多種形式的機械手，如：門式機器手、帶式機器手、Delta 3、Delta 2、Scara 機械手及關節式機器手。

3 實現的主要功能

1. 自動裝盒：輸液袋在傳輸帶上被輸送過來，在輸送帶出口處安裝光電開關，用于檢測輸液帶到來信號，該信號接入MagicTrack 功能塊中。該功能塊可以實現利用兩條同步帶，進行循環自動接料功能。

2. 抓手控制：當其中一條同步帶上裝滿輸液袋時，將被輸送到抓手位置處，并發送允許抓手動作信號給PickAndPlace 功能塊，XY 機械手則按設定好的平滑曲線將輸液袋放入箱中，軌跡可以靈活設定或者示教獲得，同時也有層數控制，臨時暫停，機械手旋轉等功能。

3. 輥道控制：進箱和出箱則由輥道來控制，，由安裝在輥道上的多個光電開關實現箱子的定位和流量控制。

4 Lenze 亮點

1.Lenze 為用戶提供整套的、成熟的、高性價比的電氣自動化解決方案。

2.Lenze 推出的FAST 功能塊，為用戶的設備提供像硬件安裝一樣的軟件系統，省去去了復雜的編程環節，大大縮短了工程師的調試時間。同時，FAST 功能塊不是滿足設備的工藝包，而是具備符合設備工藝的最小單元功能塊，最大化滿足功能的情況下，也為用戶提供了更大的個人發揮空間。

3.同步帶具有運行穩定，強大的防撞控制和智能化尋零控制等功能。

4.機械手具有運行快速精準、軌跡平滑和人性化的示教等功能。

5 展望

隨著我國企業現代化水平的提高，把產品裝箱這樣繁瑣，枯燥的工作逐步由人工向開發高自動化程度的裝箱機轉變，采用高效、自動的裝箱方式，顯著提高了生產效率。設備主要應用于啤酒、飲料、煙草、制藥、糧油、食品加工、日化以及機械、電子行業等領域。Lenze 憑借高品質的自動化產品和專業的技術團隊，為企業用戶打造高性能的，高自動化的裝箱設備。我們提供的程序模塊設計理念，高性價比的自動化產品，智能人性的控制方式，也符合全自動包裝機的未來發展方向。Lenze 意致遠，行至簡的服務理念，愿與客戶攜手共創未來。