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Riempimento con sincronizzazione al µs

Grazie alla sincronizzazione in tempo reale delle valvole e dei sensori coinvolti, la piattaforma di automazione B&R è in grado di controllare processi di riempimento sia gravimetrici (basati sui livelli), sia volumetrici (basati sui flussi). POWERLINK e NetTime assicurano una sincronizzazione al µs che soddisfa anche i requisiti più severi del mercato.

Massime prestazioni di controllo di movimento

Il protocollo Ethernet in real-time POWERLINK e la gamma completa di soluzioni di controllo di movimento di B&R consentono alle linee di produzione di gestire fino a 2.000 prodotti al minuto. B&R consente di migliorare simultaneamente sia la qualità, sia la produttività.

Grazie a un ciclo di comunicazione di 400 µs e a un anello di controllo della corrente di 50 µs, la serie ACOPOS assicura le transizioni dei profili di camma estremamente veloci e basate su eventi richieste dalle attuali confezionatrici ad alta velocità. Senza alcun tipo di programmazione, l’azionamento compensa ogni 400 µs le deviazioni del profilo delle camme. Si tratta di prestazioni eccellenti e totalmente indipendenti dalla potenza del controllore o del numero di assi reali o virtuali utilizzati nell’applicazione.

Nella serie ACOPOS, gli ingressi per touch-probe vengono trattati in tempi inferiori al microsecondo e sono perfetti per applicazioni quali il controllo dei crocini di registro, la sincronizzazione dei nastri, il taglio rotativo o al volo e il controllo di qualità. I valori di velocità indicati consentono reazioni in tempo reale e transizioni più regolari fra profili di movimento, senza alcun impatto sullo sviluppo del software applicativo.

Rilevamento di incollature, simboli e scarti con una precisione di 1 µs

Il sistema NetTime di B&R assicura la sincronizzazione con prestazioni elevate in tempo reale tramite POWERLINK. Le posizioni (reali o virtuali) dei diversi encoder e i canali (analogici o digitali) di I/O distribuiti vengono sincronizzati con una precisione di 1 µs.

Ciò evita la necessità di dispositivi esterni per la commutazione digitale delle camme richiesta dalle confezionatrici ad alta velocità per impieghi quali l’applicazione di colle, la marcatura dei prodotti e l’eliminazione degli scarti.

Gli schemi delle uscite digitali di NetTime possono essere controllati con tempi estremamente brevi nello stato alto/basso, per una risoluzione pari a 125 ns. Analogamente, la registrazione di ingressi digitali veloci come i crocini di registro o di rilevamento dei prodotti avviene con un timestamp di 1 µs.

L’esauriente libreria di tecnologie fornisce un’interfaccia utente semplice per la configurazione delle interazioni fra sensori di posizione e attuatori, con conversione automatica dei tempi / delle posizioni e gestione automatica degli anticipi/ritardi di attivazione.

Identificazione automatica dell’unità dell’adesivo

Gli utenti finali desiderano la massima flessibilità di produzione, e continuano pertanto a investire in etichettatrici meccatroniche modulari. I componenti adesivi devono essere trasferiti da una macchina all’altra molto rapidamente, e POWERLINK è stato sviluppato specificamente a tale scopo. Grazie a funzioni di serie quali il rilevamento automatico dei nodi e il supporto per hot plugging, POWERLINK consente cambiamenti rapidi e affidabili senza arresti della produzione, migliorando i tempi di disponibilità e l’OEE.

Controllo del movimento con completa flessibilità

Quando nelle confezionatrici si utilizzano profili di camme elettronici, occorre spesso cambiare i profili di movimento mentre le macchine sono in funzione. Fra gli esempi figurano le transizioni fra prodotti o packaging, la correzione dei crocini di registro, l’uso simultaneo di funzioni di taglio e saldatura, le operazioni di belt tracking e la movimentazione dei prodotti. Il sistema Cam Profile Automat di B&R consente agli operatori delle macchine di cambiare in modo dinamico i profili di movimento, senza dover eseguire alcun nuovo calcolo sul controllore. Lo sviluppo delle applicazioni diventa più agevole, rapido e robusto, in quanto le prestazioni sono garantite a prescindere dalla potenza di elaborazione del controllore, dalla connettività di rete e dal numero di assi controllati.

Il sistema Cam Profile Automat consente di generare e salvare nuovi profili direttamente sul servo-azionamento ogni 400 µs. I programmatori possono definire una serie di limiti e condizioni al contorno relativi ad esempio a tipo di profilo, posizione, velocità, accelerazione e rotazione. Il profilo di transizione ottimale viene calcolato in tempo reale tenendo conto di eventi esterni quali lo stato dell’hardware e quello del software.

Il sistema Cam Profile Automat di B&R coniuga i vantaggi della programmazione centralizzata, dell’esecuzione distribuita e dell’elevata flessibilità di cambio dei profili, il tutto alle massime velocità disponibili con le macchine più veloci attualmente sul mercato. La programmazione e la configurazione dei profili delle camme avvengono nell’ambiente di progettazione Automation Studio di B&R. Il sistema Cam Profile Automat di B&R è una soluzione al 100% software, fornita di serie con tutti i servo-azionamenti ACOPOS.

Controllo del movimento con prestazioni ottimali

Il controllo di movimento B&R offre le prestazioni necessarie per ottenere la migliore qualità di chiusura in assoluto e le massime velocità di produzione. I blocchi funzione MC_MoveAdditive e MC_BR_TorqueControl per PLCopen consentono di commutare fra controllo della posizione e controllo della coppia ad alta precisione entro 400 µs.

Controllo per piattelli rotanti

B&R offre soluzioni di controllo di movimento altamente flessibili e totalmente indipendenti dal tipo di tecnologia utilizzata per i motori, a prescindere dal fatto che i medesimi siano servomotori, motori torque o motori passo-passo. Grazie al sistema Generic Motion Control (GMC), gli OEM sono liberi di scegliere l’attuatore più indicato per ciascun progetto. Ciò assicura ogni volta il miglior rapporto prezzo/prestazioni, senza richiedere alcuna modifica del software sviluppato in precedenza. Insieme all’azionamento ACOPOSmicro, i compatti motori servo o passo-passo coprono l’intero campo di prestazioni richiesto per il controllo del piattello rotante delle etichettatrici.

Conservare l’energia con la rigenerazione elettrica

In quasi tutti i cicli di produzione, le macchine devono costantemente accelerare e decelerare carichi considerevoli. Il sistema di azionamento ACOPOSmulti di B&R converte l’energia cinetica ottenuta durante le frenate in energia elettrica, reintroducendola poi nella rete di alimentazione. È possibile rigenerare fino al 30% del consumo energetico complessivo, con notevoli riduzioni dei costi.

La rigenerazione dell’energia evita la produzione di ulteriore calore da parte delle resistenze di frenatura, rendendo superflue l’installazione e la manutenzione di costosi sistemi di raffreddamento. Oltre che altamente efficiente, il sistema integrato di rigenerazione dell’energia è anche ecologico.

Allineamento di bottiglie ed etichette senza l’impiego di videocamere

B&R ha sviluppato un potente algoritmo di elaborazione delle immagini che determina l’orientamento delle bottiglie senza utilizzare videocamere. Viene invece utilizzato un normale sensore per il rilevamento della goffratura delle bottiglie. Un modulo standard di ingressi analogici X20 legge i dati analogici con una cadenza di campionamento di 100 µs e li salva direttamente in un buffer presente al suo interno. L’algoritmo analizza quindi i dati bufferizzati, calcolando il movimento di posizionamento richiesto del piattello rotante.

L’intero processo di allineamento richiede meno di 400 ms, compresi:

  • Acquisizione di goffrature/immagini
  • Trasferimento dei dati ed elaborazione dell’algoritmo per le immagini
  • Generazione del profilo di movimento
  • Movimento del piattello rotante
  • Etichettatura
Controllo delle pellicole: la specialità di B&R

La libreria di tecnologie B&R consente di gestire alla perfezione tutti i tipi di materiali di packaging in rulli, comprese le pellicole ultrasottili ed elastiche. Le regolazioni automatiche del controllo della velocità e del controllo feed forward della velocità e dell’accelerazione mantengono la tensione necessaria durante le fasi di accelerazione e decelerazione delle confezionatrici ad alta velocità.

  • Avvolgimento/svolgimento con controllo della tensione ad anello aperto basato sulla coppia
  • Avvolgimento/svolgimento con controllo della tensione ad anello chiuso e feedback analogico tramite ballerino
  • Avvolgimento/svolgimento con controllo della tensione ad anello chiuso e feedback digitale tramite encoder
  • Cambio automatico dei rulli con calcolo di elevata precisione del diametro senza sensori
  • Correzione predittiva intelligente dei crocini di registro grazie alla libreria MC_BR_RegMarkCapture
  • Controllo di precisione della temperatura durante il riscaldamento e il raffreddamento grazie a un algoritmo di autoregolazione integrato
Conformità alla norma FDA 21 CFR Parte 11

Tutto l’hardware e il software B&R è totalmente conforme alle normative FDA 21 CFR Parte 11. B&R fornisce ai clienti un pacchetto aggiuntivo di librerie tecnologiche che supportano tutti i criteri FDA per le registrazioni e le firme elettroniche.

Perfetta integrazione di bilance multitesta a elevata precisione

La gamma completa di soluzioni B&R per il dosaggio di alimenti e liquidi assicura una velocità eccellente unita a una precisione eccezionale. Le bilance multitesta possono essere integrate in modo trasparente nei sistemi di controllo VFFS per migliorare ulteriormente la flessibilità, la produttività e la facilità di manutenzione.

  • Controllo diretto di alimentatori vibranti
  • Ingressi per estensimetri a ponte intero con convertitore dotato di una risoluzione pari a 24 bit a 7,5 kHz e collegamento diretto con i moduli di I/O X20 o X67 di B&R
  • Controllo di motori elettrici passo-passo o brushless per tramogge
  • Algoritmo software per il calcolo del peso netto ottimale
Garanzia di qualità con un sistema di visione integrato

B&R offre un portafoglio di prodotti per la visione intelligente e flessibile composto da telecamere, obiettivi, dispositivi di illuminazione e software. La perfetta integrazione nel sistema di controllo B&R consente lo scambio sincrono di dati nell'intero sistema. Le funzioni di elaborazione delle immagini sono facili da configurare e le applicazioni possono essere create senza troppi sforzi di programmazione.

Arresto sincronizzato degli assi controllati

Il sistema intelligente B&R ACOPOSmulti di controllo di movimento rileva automaticamente le interruzioni dell’alimentazione primaria, avviando di conseguenza uno spegnimento di emergenza. L’energia cinetica ancora presente nei motori viene utilizzata per mantenere attive le funzioni di automazione fino a quando il sistema non si è arrestato completamente. Il modulo di alimentazione attiva del sistema ACOPOSmulti eroga una tensione di 24 V c.c. a controllori, moduli di I/O e azionamenti, eliminando la necessità di un UPS. Le soluzioni intelligenti B&R evitano ogni spreco di produzione ed eliminano il processo, dispendioso in termini di tempo, di riavvio e ripristino degli impianti dopo eventuali interruzioni dell’alimentazione.

Potente elaborazione delle immagini con Automation PC 910

Grazie alla migliore tecnologia disponibile sul mercato, compresi i processori Intel® Core™ serie-i di ultima generazione, l’Automation PC 910 è la scelta perfetta per le applicazioni più ambiziose. Le porte USB 3.0 assicurano collegamenti perfetti per l’integrazione dei sistemi di visione. Il design modulare consente una personalizzazione perfetta dell’Automation PC 910 in funzione delle esigenze di qualunque applicazione.

Modularità delle macchine

B&R offre soluzioni hardware e software per lo sviluppo rapido e agevole di macchine meccatroniche dotate di opzioni in grado di soddisfare con facilità i requisiti degli utenti finali.

  • Servomotori con azionamento integrato: ACOPOSmotor
  • Servomotori con azionamento IP67 montato in posizione decentrata: ACOPOSremote
  • Moduli di I/O IP67 e IP20 e moduli di sicurezza opzionali: Moduli di I/O X20 e X67
  • Motori passo-passo: 80MP e ACOPOSmicro

B&R offre ai costruttori di macchine una scelta completa di tipologie di motori elettrici. Il concetto di controllo Generic Motion Control (GMC) consente di sviluppare il software in modo indipendente dal tipo di motore. Per ogni modulo meccatronico delle macchine, gli OEM possono selezionare la soluzione che offre la massima libertà, risparmiando in tal modo tempo, risorse e denaro.

Smistamento agevole con la tecnologia SmartBelt di B&R

La libreria di tecnologie SmartBelt di B&R assicura il controllo di tutti i movimenti di allineamento dei prodotti non smistati presenti sui nastri trasportatori. Nelle macchine per il packaging primario e secondario, i prodotti sono allineati a intervalli regolari. Ciò richiede uno o più nastri trasportatori, a seconda della velocità dei medesimi, nonché della lunghezza e del peso dei prodotti stessi.

Integrazione efficace della robotica

La tecnologia POWERLINK e il sistema di controllo Generic Motion Control (GMC) di B&R rendono estremamente agevoli l’integrazione e la sincronizzazione dei robot con le architetture di automazione. Le confezionatrici ad alta velocità sono in grado di sincronizzare con facilità i sistemi standard di controllo di movimento e tutti i tipi di cinematica, come portali, delta, SCARA, bracci articolati e anche cinematiche speciali, in un’unica piattaforma di controllo completa.

La robotica B&R consente di effettuare le attività di manutenzione con interazioni dirette fra personale e robot, ad esempio per la rimozione di eventuali blocchi, senza arrestare il funzionamento. Per le applicazioni di sicurezza richieste, B&R offre blocchi funzione certificati da TÜV e integrati tramite il protocollo aperto openSAFETY indipendente dal bus.

La tecnologia di automazione di B&R consente l’accesso diretto ai robot Stäubli. Ciò è reso possibile dall’interfaccia POWERLINK presente sugli azionamenti uniVAL di Stäubli, che consente il trasferimento e l’esecuzione trasparenti dei programmi GMC provenienti dal sistema di controllo B&R.

Controllo di movimento con sicurezza

Per garantire la massima sicurezza durante la manutenzione occorrono funzioni di sicurezza implementate direttamente sugli azionamenti, fra cui quelle di limitazione di sicurezza della velocità (SLS, Safely Limited Speed), interfaccia di direzione sicura (SDI, Safe Direction Interface), arresto del funzionamento in condizioni di sicurezza (SOS, Safe Operating Stop) e disattivazione della coppia in condizioni di sicurezza (STO, Safe Torque Off); openSAFETY garantisce un controllo di movimento con livelli di sicurezza fino a SIL 3 a norma IEC EN 62061 o PLe, Categoria 4, a norma EN ISO 13849-1.

Per ulteriori informazioni sulla vasta gamma di funzioni di sicurezza di B&R, visitare il sito:

www.br-automation.com/en/products/safety-technology/

Lavorare con i robot in condizioni di sicurezza

Affinché i robot industriali possano lavorare insieme agli operatori umani, è indispensabile monitorare in modo sicuro la velocità nel punto centrale dell’utensile. L’area circostante un pallettizzatore è solitamente inaccessibile alle persone. Alcune situazioni richiedono tuttavia interazioni dirette per il completamento di interventi di configurazione o manutenzione. Molti altri processi richiedono che persone e macchine lavorino fianco a fianco.

Con la funzione velocità con limite di sicurezza nel punto centrale dell’utensile (SLS at TCP, Safely Limited Speed at the Tool Center Point), B&R ha compiuto il primo passo lungo il cammino verso la sicurezza avanzata dei robot. Per limitare la velocità nel punto centrale dell’utensile al valore di 250 mm/s, vale a dire il massimo prescritto dalle normative per il funzionamento collaborativo, B&R monitora in modo sicuro le trasformazioni cinematiche. Ciò elimina la necessità di ulteriori sensori.

Per lo sviluppo dei necessari programmi di controllo associati alla sicurezza, è disponibile una libreria di blocchi funzione certificati da TÜV. Una semplice regolazione dei parametri consente di progettare la cinematica senza limitazioni. I robot sicuri raggiungono in modo rapido e agevole la condizione attiva e operativa.

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Controllo delle etichettatrici con pellicola adesiva

Il controllo dei motori passo-passo ad elevate prestazioni di B&R consente di raggiungere velocità lineari fino a 100 m/min. È possibile sincronizzare facilmente i motori del ballerino, dell’avvolgitore e dello svolgitore con i profili di camme elettronici, anche in anelli di controllo aperti.

La Packaging Library di B&R contiene funzioni per i cambi automatici dei rulli con calcolo del diametro senza sensori, nonché per la correzione predittiva dei crocini di registro.

Trasferimento di alimentazione e dati tramite un collettore rotante

I componenti di controllo e azionamento distribuiti sono spesso montati su parti in rotazione delle macchine. Per il collegamento dell’alimentazione e della tensione di controllo, tali macchine si affidano a collettori rotanti. POWERLINK e openSAFETY garantiscono la connettività non soltanto per i dati di controllo, con una velocità certificata di 100 Mbit/s, ma anche per l’alimentazione a 24 V e per il bus a 750 V c.c. dei servoazionamenti distribuiti.

Controllo delle teste di tappatura con flessibilità totale

B&R offre un’ampia gamma di soluzioni per il controllo delle teste di tappatura:

  • Servomotori con azionamento integrato: ACOPOSmotor
  • Servomotori e azionamenti ultracompatti e altamente dinamici: 8LV e ACOPOSmicro
  • Motori passo-passo: 8OMP e ACOPOSmicro
  • Motori rotativi e lineari da LinMot e ACOPOSmicro

B&R offre ai costruttori di macchine la libertà di scegliere qualunque tipo di motore, a garanzia della soluzione ideale a fronte dei requisiti posti. La tecnologia di azionamento adottata non ha alcun impatto sul rispettivo software. Per ulteriori informazioni, consultare Generic Motion Control (GMC).

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