Автоматизиране на смесването на великденски яйца

Mondelez избира електрически задвижвания на Festo

Компанията Mondelez в Херенталс, Белгия, е избрала електрически задвижвания за нова система за смесване на шоколадови великденски яйца. Основните причини за това са по-ниската консумация на енергия, по-голямата безопасност и по-голямата гъвкавост при управлението на скоростите и позициите. Гениална система от конвейерни ленти гарантира, че всеки ще намери приятна смесица от вкусове в опаковката си с шоколадови яйца за Великден.

Mondelez е голям международен играч в хранително-вкусовата промишленост, в чието портфолио има много добре познати марки като Côte d'Or, Milka и Oreo. В Херенталс се намира фабриката на компанията, в която има продуктови линии както за бисквити, така и за шоколад. Във фабриката за бисквити наред с други неща се произвеждат и бисквитите Lu's . Mondelez Chocolates произвежда бисквити Leo, блокчета Côte d'Or и великденски яйца.

Новият проект на Ergomix подпомага производството на великденски яйца - производство, което се осъществява на практика през цялата година, за да може на Великден да има достатъчно запаси, които да отговорят на внезапното търсене на този сезонен продукт. Името на проекта е свързано с първоначалната му цел да подобри ергономията на операторите. В миналото яйцата са се смесвали ръчно, в тарелки с различни вкусове, което е било много трудоемко. Това вече се извършва напълно автоматично в новата система.

Позициониране на фуниите над конвейерната лента

Веднага след като яйцата напуснат линията за формоване и бъдат опаковани поотделно, те се транспортират с конвейерна лента до намиращата се отдолу нова система, където първо се поставят в големи палетни каси според вкуса. След това тези тарелки се подготвят за смесване от робот или се събират от мобилен робот за временно съхранение в склад. След като всички аромати, необходими за производството на сместа, са готови, яйцата се транспортират с помощта на фуния до определени позиции върху широка конвейерна лента, така че всички аромати да се подредят един до друг върху тази конвейерна лента. Накрая яйцата се поставят обратно в палетизиран контейнер, където в този момент са перфектно смесени.

Първото предизвикателство по отношение на технологията на задвижване беше, че яйцата трябваше да бъдат добре разпределени при пълненето на палетизираните контейнери, в противен случай те нямаше да бъдат равни, което щеше да направи невъзможно подреждането на контейнерите. Второто предизвикателство беше позиционирането на фунията над койвейерната лента, на която се извършва смесването, което трябваше да бъде гъвкава система, тъй като не всяка смес съдържа един и същ брой различни вкусове. Накрая трябваше да се намери подходящо задвижване за хващача на робота, който трябва да придвижва палетизираните контейнери с тегло от 150 килограма.

По-малко ограничения при проектирането

"Отправната ни точка за този проект беше да не използваме пневматика", казва Боб Аертс от техническия отдел на Mondelez. "Мотивите бяха, че електрическите задвижвания се представят по-добре по отношение на потреблението на енергия, а също така е по-лесно да бъдат приложени всички аспекти на безопасността на машината. Представихме това на Festo и те не само разбраха нашата изходна позиция и приложенията, които искахме да изградим, но и успяха да предложат всички компоненти, от които се нуждаехме за прилагането им."

Търсенето на електрически задвижвания със сигурност не е нещо ново за Festo. "Виждаме, че този сегмент нараства с повече от 20% годишно", казва Йохан Де Пау, инженер по продажбите във Festo. "Някои приложения са трудни или невъзможни за изпълнение със сгъстен въздух поради скоростите или необходимата гъвкавост при позициониране. При електрическите задвижвания има много по-малко ограничения по отношение на конструкцията и производството. Освен това общите оперативни разходи в това приложение са по-ниски при електрическите задвижвания, отколкото при пневматичните."

Betecem отговаряше за планирането на системата, а Коен Рообауерт, инженер по приложенията във Festo, консултираше избора на компоненти. За програмирането беше привлечена компанията Alax Automation. "Сътрудничеството протече много гладко", казва Боб Аертс. "Едно от предимствата на Festo беше, че още на етапа на изготвяне на офертата всички компоненти бяха снабдени с линкове към всички документи и файлове, които могат да бъдат използвани в инструментите за проектиране и оразмеряване. Така от самото начало всеки разполагаше с подходящата информация, за да започне работа веднага.

Хващач

Електрически цилиндри

За да се запълнени равномерно пространствата на палета, е разработена система, при която конвейерната лента, която подава яйцата, може да се премества наляво и надясно с помощта на два вала с назъбен ремък със серво-двигател и торсионен вал. Транспортната лента може да се удължава напред и назад с помощта на Електроцилиндър с Шпиндел в Удължението на транспортната лента. По този начин системата може да се позиционира така, че да може да снася яйца на произволни места по палета. Управлението получава обратна връзка от тензодатчиците под контейнера и от дебита на захранване, за да може да определи къде точно има още място в контейнера.

Позиционирането на фуниите над широката лента за смесване също е осъществено с електрически оси. Това позволява позициите да бъдат адаптирани автоматично според броя на ароматите, които трябва да бъдат комбинират в дадена смес. Вече не е необходимо цялата система да бъде управлявана ръчно. Системата е разположена в климатизирано помещение в избата и работи напълно автоматично. Хващачът на робота, който премества палетните кутии, също е оборудван с електроцилиндър ESBF със серво-двигател. Всички управления на сервомоторите CMMT са разположени в контролното табло извън климатизираното помещение. Те комуникират чрез Profinet с PLC, който управлява системата.

Превключване на софтуер

Новата система вече работи от известно време и предимствата на електрическите задвижвания вече са доказани. В процеса на равномерно запълване на палетните кутии например беше необходимо много време, за да бъдат открити правилните параметри за постигане на оптимален резултат. Предимството на електрическите задвижвания е, че можете лесно да променяте скоростите и позициите с помощта на софтуера. Промяната на линията, на която се произвеждат смесванията, също се извършва изцяло с помощта на софтуер.

"Друго предимство на Festo беше, че предлага пълна гама от компоненти", казва Боб Аертс. "Това включва не само механичните задвижвания, редукторите, моторите и задвижващите механизми, но и всички необходими механични приспособления и аксесоари. Това ни помогна изключително много при стандартизацията и гарантира, че всички компоненти са перфектно съгласувани. Не бихме могли да постигнем гъвкавостта, която имаме сега с тази система, с пневматични задвижвания."