La nueva generación de máquinas de embalaje con las nuevas tecnologías de Rexroth

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La nueva generación de máquinas de embalaje con las nuevas tecnologías de Rexroth
sábado, 7 de junio de 2014Descripción :
Un "primer" global y numerosas innovaciones que integran las tecnologías de Rexroth en la feria interpack ¿Cómo serán las máquinas de embalaje de mañana? Tanto para los usuarios como para los constructores, la nueva generación debe ser sin armario (1), adaptable (2), simple (3), eficiente (4) y lista para la industria conectada (5) El espacio de producción. Con máquinas de embalaje innovadoras, capaces de responder de forma flexible a diferentes formatos de proceso o eventos, se hace posible producir cantidades económicas económicamente.

Las máquinas de última generación deben ser fáciles de usar y diagnosticar. También deben estar preparados para las nuevas posibilidades de la industria conectada, apoyando la integración de la producción con el mundo de la informática. Reconociendo estas necesidades, Rexroth ha redefinido las tecnologías de automatización de las máquinas de embalaje en los últimos tres años, utilizando numerosas innovaciones de hardware y software. Varios fabricantes de máquinas presentes en Interpack 2014 ya han integrado las nuevas tecnologías de Rexroth para destacarse de la competencia.

(1) Por ejemplo, Gerhard Schubert GmbH presenta la primera máquina de envasado no rack del mundo en el interpack 2014. Para lograr esta hazaña, el OEM usó el sistema de accionamiento sin un armario IndraDrive Mi. La fuerza de los servomotores IndraDrive Mi Su capacidad para integrarse directa e inmediatamente tanto en el exterior como en el interior de la máquina con todos los componentes necesarios, por ejemplo los módulos de alimentación y de red. Resultado: Gabinete de control totalmente suprimido para una flexibilidad total.

Sólo un controlador con una corriente máxima de 36 A está disponible cerca del motor. Cuenta con una clase de protección IP65, al igual que los nuevos módulos de alimentación y la fuente de alimentación sin rack. El módulo de potencia reúne un filtro, un regulador e incluso una protección en un solo equipo.

La fuente de alimentación con recuperación de energía, electrónica de control, resistencia de freno y transistores de freno están integrados en el módulo de potencia. De la misma manera que la reasignación de la electrónica de accionamiento del armario de distribución directamente al motor de la máquina, los componentes habituales del armario de control (fuente de alimentación y filtro, por ejemplo) pueden incorporarse a la máquina gracias a To Los nuevos módulos IndraDrive Mi. Esto permite conectar la máquina directamente a la red de alimentación.

Máquina de embalar sin armario de distribución: todos los componentes de accionamiento están directamente integrados en la máquina en IP65

Schubert colocó los accionamientos sin un armario uno al lado del otro en la máquina. Debido a los altos niveles de potencia, los controladores cerca del motor están montados en una placa de enfriamiento. Esto evita la necesidad de cablear cada controlador en serie. En su lugar, el instalador los conecta a través del nuevo conector híbrido diseñado por Rexroth. Estos componentes de conexión protegidos para la comunicación y la fuente de alimentación simplemente se conectan a las unidades IndraDrive Mi adyacentes. Esto reduce aún más los requisitos de cableado y protege las conexiones durante la limpieza. Schubert ha podido así reducir considerablemente los requisitos de cableado y eliminar completamente el armario de control de la tecnología de accionamiento.

Schubert fue uno de los primeros en demostrar que la máquina de envasado de nueva generación podría carecer de un gabinete, siempre y cuando utilice sistemáticamente tecnología de accionamiento descentralizada. Rexroth, como socio de desarrollo y sistema, ha creado los requisitos esenciales para la tecnología de automatización.

Al extraer el armario de distribución, IndraDrive Mi proporciona ahorro de espacio, pero también reduce los requisitos de refrigeración y cableado en un 90%, respectivamente. Simplemente conecte la primera unidad al módulo de potencia. Las otras unidades se conectan entonces en serie a través de un cable. Como regla general, un mecanismo de accionamiento puede consistir de hasta 20 unidades IndraDrive Mi en un arnés de cables de hasta 200 metros. Dependiendo del consumo de energía, longitudes de cable y opciones seleccionadas, un número mucho mayor de unidades se pueden conmutar en serie.

La modularización de los conceptos de máquina requiere, en particular, unidades descentralizadas e inteligentes, así como interfaces estandarizadas para la comunicación. Schubert ha dado prioridad al bus de automatización Sercos en su nueva máquina empaquetadora sin embalaje, como en todos sus otros productos. Con la interfaz multi-Ethernet a través de Sercos, IndraDrive Mi también es compatible con todos los protocolos Ethernet comunes (ProfiNet, EtherNet / IP, EtherCAT, etc.), todo en un solo dispositivo. El hardware sigue siendo el mismo, la elección sólo ocurre en el nivel de software. Además, se puede crear una conexión con Profibus a través de una pasarela. Con esta característica, IndraDrive Mi se destaca como la unidad más universal sin accionamiento en términos de conectividad, lo que permite a los constructores de máquinas reducir drásticamente los problemas de variantes de hardware.

La modularización sistemática significa una transferencia cada vez mayor de funciones de control a módulos individuales de la máquina. Con el control de accionamiento integrado de Rexroth, las funciones de accionamiento, el control de movimiento y la lógica de funcionamiento se combinan para formar una plataforma de automatización abierta. Este sistema, que cumple con IEC 61131-3, también regula las tareas de movimiento complejas. El control de la unidad Rexroth puede coordinar en tiempo real nueve unidades IndraDrive Mi configuradas como esclavas. El fabricante de la máquina puede así resolver complejas funciones parciales de la máquina gracias a la tecnología de accionamiento inteligente, proporcionando estas funciones parciales en forma de módulos de software, incluso si se utilizan diferentes controladores de control.))

2. Adaptabilidad para mayor flexibilidad y dinámica

Además de la extracción del armario de distribución, los usuarios finales están exigiendo máquinas más flexibles para pequeñas series, con mayor productividad gracias a la máxima dinámica en todos los movimientos. Para ello, Rexroth ha integrado funciones de software adaptables para control y entrenamiento.

En el nivel de pedido, la funcionalidad flexible de FlexProfile ajusta la máquina al formato y los cambios del producto sin ninguna programación adicional. Esta función de control de IndraMotion MLC crea independientemente relaciones de movimiento entre unidades conectadas. Es suficiente que el OEM especifique los parámetros; El usuario final puede configurar rápidamente la máquina para las nuevas condiciones del proceso con sólo presionar un botón. Esto aumenta la disponibilidad, especialmente para series pequeñas.

A nivel de accionamiento, la función de software de atenuación de vibración activa aumenta el rango dinámico y reduce así los tiempos de ciclo. Compensa automáticamente los cambios en los parámetros del proceso. De esta manera, los componentes del eje mecánico pueden proporcionar dinámica aumentada sin resonancia de vibración. Un ejemplo de aplicación práctica: el transporte de líquidos en envases sin sellar siempre conlleva un riesgo de derrames, que pueden contaminar la máquina y requieren limpieza. Por esta razón, a menudo los fabricantes de máquinas encuentran imposible explotar toda la dinámica de los servomotores. La atenuación activa de las vibraciones evita el derrame de líquidos durante el frenado y la aceleración. Los OEM lo utilizan para aumentar la dinámica de movimiento, reducir el tiempo total de ciclo y mejorar la seguridad de proceso de las máquinas de empaquetar de última generación. Una simple parametrización también es suficiente para esta función predefinida.

3. Más fácil de usar diariamente

Por un lado, el usuario final quiere una máquina capaz de realizar tareas más complejas; Por otra parte, el funcionamiento y el mantenimiento de estas máquinas debe ser lo más simple posible. Rexroth ha resuelto esta contradicción aparente mediante el uso de nuevos dispositivos de control y características innovadoras de software.

El advenimiento mundial de los teléfonos inteligentes y tabletas ha transformado el comportamiento del uso de manera irreversible. El teclado y el ratón han dado lugar a las pantallas táctiles que permiten un control intuitivo gracias al control gestual. El usuario final aprecia este tipo de operación en las máquinas, que le son familiares a través de su uso de dispositivos móviles personales, ya que esta solución le permite utilizar su dispositivo móvil personal y reduce los costes de formación y los errores, el uso.

Rexroth ofrece dos métodos para esto. La primera toma la forma de una nueva generación de unidades de control diseñadas específicamente para controles gestuales modernos. La gama de productos compatibles es amplia, los terminales de operador compactos (con Windows Embedded Compact 7) basado en un controlador de pantallas grandes utilizados con PCs industriales. La utilidad única para todos los terminales de operador simplifica la configuración de las interfaces de usuario.

El segundo método, totalmente sin precedentes, es posible gracias a Open Core Engineering ya la innovadora tecnología de interfaz Open Core Interface: ahora los smartphones y tabletas pueden integrarse fácilmente en sistemas de automatización. Para ello, los constructores de máquinas crean aplicaciones móviles en todos los sistemas operativos comunes. IndraMotion MLC, una característica especial de Rexroth Control permite el acceso extendido al núcleo por los constructores de máquinas, incluso para funciones en los lenguajes de programación y sistemas operativos, Apple iOS y Google Android incluidos. De esta manera, las aplicaciones móviles pueden utilizar las funciones de los respectivos teléfonos inteligentes y tabletas para ejecutar comandos y diagnosticar la máquina de forma remota. Además del acceso de lectura, también es posible adaptar los parámetros de funcionamiento. Esta integración perfecta de smartphones y tabletas abre nuevas posibilidades en términos de facilidad de uso y diagnóstico.

Simplicidad y flexibilidad en el transporte de productos

La interconexión de máquinas para crear líneas de producción completas es un verdadero desafío. El usuario a menudo tiene que resolver complejos problemas de transporte en condiciones difíciles. El software MTpro facilita la planificación de proyectos con gran flexibilidad. El simple montaje del nuevo sistema de transportador de cadena VarioFlow Plus de Rexroth simplifica aún más las cosas. El nuevo concepto de accionamiento con ejes huecos en cada lado del accionamiento y del retorno del transportador reduce los requisitos de planificación y puesta en servicio. El instalador puede decidir la ubicación de montaje del motor, incluso en el sitio.

Además de la versión estándar de aluminio, una versión de acero inoxidable con materiales higiénicamente compatibles también cubre las necesidades especiales de la industria alimentaria. Este sistema de transporte funciona silenciosamente y prácticamente no presenta desgaste.

4. Mayor eficacia en todos los niveles

En ingeniería mecánica, la eficiencia tiene muchos aspectos. El ahorro de tiempo en el mercado gracias a una ingeniería eficiente es importante para los constructores de máquinas. Los usuarios finales evalúan la eficiencia de la máquina en términos de rendimiento, calidad del producto, consumo de energía y disponibilidad real.

Con Open Core Engineering, Rexroth cubre todos los aspectos de la eficiencia. Rexroth simplifica el proceso de ingeniería en todas las etapas, desde la planificación del proyecto hasta la programación y parametrización, puesta en marcha y mantenimiento. El entorno de diseño de IndraWorks proporciona todas las herramientas de software necesarias. Para proyectos y tareas complejos, los paquetes de características aceleran los procesos de trabajo. Por ejemplo, el modelo de programación de plantilla de aplicación genérica (GAT) crea los requisitos previos óptimos para el desarrollo de software para máquinas modulares. A través de la vinculación entre los sistemas de control de versiones, varios ingenieros pueden trabajar de forma simultánea, eficiente, en la planificación de proyectos y la programación de máquinas e instalaciones, mientras que los cambios se registran.

Open Core Engineering: Con estándares abiertos, modelos de software predefinidos, funciones de monitoreo de máquinas y acceso extendido al kernel de comandos, Rexroth conecta la automatización industrial con las nuevas tecnologías del mundo de la computación.

Rexroth se ha basado en sus décadas de experiencia en la automatización de máquinas de embalaje para desarrollar funciones tecnológicas específicas de la industria. Ventaja principal: el fabricante de la máquina ya no necesita programar movimientos complejos, una operación muy costosa. Basta con configurar los comandos predefinidos.

De esta forma, Rexroth proporciona funciones tecnológicas predefinidas para prácticamente todas las tareas de envasado, por ejemplo Magic Belt para una rápida agrupación de productos: en máquinas de carga superior y lateral, varios transportadores agrupan los productos Se colocan en un cartón. Magic Belt puede coordinar tres transportadores, cada uno con dos trenes, para una agrupación eficiente. El formato y los cambios del producto se pueden hacer con sólo presionar un botón.

Rexroth también ha simplificado la programación de robots en líneas de envasado. El sistema Motion Logic IndraMotion incluye una biblioteca de más de 100 movimientos robóticos predefinidos que requieren parametrización sencilla. Rexroth facilita enormemente la programación de secuencias de movimientos: utilizando la interfaz cinemática, el ingeniero encargado de la puesta en marcha necesita escribir muy poco código. El software lo admite automáticamente de acuerdo con las especificaciones proporcionadas. Este método ahorra tiempo y elimina errores. El uso y programación de un robot se vuelve sencillo y práctico. Rexroth también ofrece una característica exclusiva: el ingeniero también puede programar secuencias de movimiento en idiomas comunes y ejecutarlas en la unidad de control directamente al lado del PLC sin ninguna programación para ello.))

Software inteligente para aumentar la productividad

Las funciones de software inteligentes también garantizan una disponibilidad superior, incluso durante el mantenimiento, y mejoran la eficiencia general del equipo. El agente de productividad de IndraDrive utiliza datos de accionamiento para detectar desgaste mecánico sin sensor adicional. La evaluación inteligente de los datos permite determinar en cualquier momento el estado actual de tolerancia, lotes, fricción y rigidez de los elementos de guía mecánicos y de transmisión. Si el resultado de una medición supera el límite establecido, el software proporciona avisos claros. Esto permite al usuario final planificar el reemplazo de componentes antes de su fallo y evitar la indisponibilidad de la máquina. Esto aumenta la disponibilidad de las máquinas de embalaje de última generación y reduce sus costos de mantenimiento.

Seguridad funcional en todos los niveles

Los mayores actores del sector agroalimentario han puesto en marcha programas para eliminar totalmente los accidentes en el lugar de trabajo. Una vez más, Rexroth ayuda a los constructores de máquinas y los usuarios finales a lograr esto a través de soluciones innovadoras e integrales. Rexroth ofrece una combinación única de características de seguridad basadas en la unidad SafeMotion, los controles de seguridad escalables SafeLogic y el protocolo de seguridad CIP completo para todos los constructores de Sercos. Estas soluciones perfectamente equilibradas para la seguridad de acuerdo con las normas en todos los niveles de automatización reducir el tiempo de inactividad de las máquinas y proteger a los operadores.

Con la seguridad a bordo, las funciones de seguridad certificadas más completas del momento para accionamientos convencionales y sin armarse están disponibles para los constructores de máquinas. Los OEM los usan para crear diferentes zonas de seguridad, activadas por separado por el usuario final. En caso de intervención manual, no es necesario detener toda la máquina. Todo lo que se requiere es desactivar la zona de seguridad en cuestión. Este sistema simplifica la puesta en marcha y acorta el tiempo de reinicio de la máquina al eliminar interferencias. Con las soluciones de seguridad escalables SafeLogic PLC, Rexroth satisface las necesidades de seguridad compatibles con estándares en todo el mundo. El protocolo de seguridad CIP en Sercos reduce la necesidad de cableado porque la conexión Ethernet generalmente proporciona suficiente ancho de banda para intercambiar toda la información en tiempo real o no.

Rexroth 4EE mejora el rendimiento

Cada vez más, las grandes marcas están encontrando que la huella de carbono de sus métodos de producción es cada vez más importante en sus iniciativas de marketing. El enfoque universal y sistemático Rexroth for Energy Efficiency, o Rexroth 4EE, aprovecha todo el potencial de eficiencia en toda la máquina.

Este sistema universal utiliza cuatro palancas:

• Diseño del sistema energético: el sistema se considera como un todo y Rexroth brinda asistencia a constructores de máquinas en el campo de la mecatrónica y las soluciones de software.

• Eficiencia de los componentes: uso de productos y módulos con alta eficiencia.

• Recuperación de energía: Uso inteligente de la energía de frenado mediante amortiguación eléctrica o cinética.

• Energía bajo demanda: el consumo se ajusta constantemente a las necesidades energéticas reales del proceso.

Las herramientas de diseño como IndraSize ya previenen el sobre dimensionamiento durante el proceso de diseño. Los motores de alta eficiencia reducen el consumo de energía. Smart Energy Mode, el modo inteligente de gestión de energía de Rexroth, combina los beneficios de la energía y la recuperación de energía. Esta función preprogramada evita los picos de carga en la red y reduce las pérdidas del sistema de potencia. Esto resulta en un consumo de energía reducido, una compatibilidad de red mejorada y el uso de componentes más pequeños que no afectan negativamente al rendimiento de la máquina.

En la tecnología de accionamiento sin conducción, las unidades de cadena son alimentadas por un cable híbrido a la fuente de alimentación común, al igual que las cadenas de transmisión individuales. La energía de un accionamiento generado durante el frenado puede ser utilizada directamente por un accionamiento de aceleración o almacenada temporalmente en almacenes centrales de energía. IndraDrive permite hasta un 50% de ahorro de energía. Además, los fabricantes de máquinas pueden utilizar módulos de recuperación de energía para redistribuir el excedente de energía a la red eléctrica.

Los usuarios finales pueden incluso aumentar fácilmente la producción de las máquinas ya instaladas y las líneas de producción. Rexroth se encarga del análisis de los sitios y de las líneas de producción completas. Nuestros especialistas en rendimiento identifican posibles ahorros, realizan cálculos de costo-efectividad para cada medición y realizan optimizaciones en el sitio.

5. Listo para la industria conectada

La industria conectada, que conecta el mundo de las máquinas y la de la informática profesional, sugiere beneficios considerables en términos de eficiencia en la producción de series pequeñas en el futuro. Rexroth, uno de los pioneros de la inteligencia descentralizada y los estándares abiertos, proporcionó la base para este avance. La nueva tecnología de interfaz Open Core Interface y el acceso extendido al núcleo de control crean puentes adicionales entre la automatización industrial y la informática empresarial.

C ++, C # (.NET), Visual Basic, VBA (Office), LabVIEW G, Objective-C y C ++ se pueden utilizar para programar funciones de la máquina en una variedad de lenguajes comunes de la computadora. Java. Open Core Interface soporta los sistemas operativos VxWorks, Apple iOS, Google Android y Windows. Paralelamente, Rexroth amplió el acceso al núcleo de control. Esto permite a los constructores de máquinas desarrollar funciones de la máquina mientras implementan aplicaciones en tiempo real, sin programar en el nivel del PLC.

Por lo tanto, pueden explotar todas las funciones específicas de los smartphones y tablets en el campo de la automatización. Pueden diseñar aplicaciones móviles directamente en el sistema operativo de la plataforma objetivo y, por lo tanto, utilizar comunicaciones inalámbricas, controles de gestos, funciones de cámara y sensores de movimiento, así como otras funciones específicas de cada plataforma de destino. aparato. Pueden simplificar y acelerar la puesta en marcha, el diagnóstico y el funcionamiento de sus máquinas. Las aplicaciones móviles no requieren programación en la unidad de control.

Reconciliación entre automatización y TI: Los controles de Rexroth se adaptan a la plena integración de nuevas plataformas de hardware.

Otra simplificación revolucionaria es la simplificación de las conexiones con la informática profesional. Hasta ahora, la evaluación de los datos de producción requería tareas de programación de la computadora y en el nivel del controlador para definir una interfaz común. Con Open Core Engineering, ahora es suficiente crear una macro simple en Excel. Esta macro lee los datos directamente en el controlador, sin afectar el rendimiento. Este sistema aporta un nivel sin precedentes de libertad a los constructores de máquinas, que pueden diferenciarse más fácilmente de la competencia mediante el desarrollo de características exclusivas. Con sus soluciones de sistemas actuales, Rexroth ya ha abierto el camino al advenimiento de la industria conectada.

Bosch Rexroth ha redefinido las tecnologías de automatización con nuevos productos de hardware y software, y el tiempo para las máquinas de embalaje de nueva generación se ha hecho realidad: sin gabinete, adaptable, simple, eficiente y listo para la industria mañana. El cambio está activado.

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