Bauke Van den Akker 是這家位於荷蘭的工程顧問公司的其中一位執行董事,他的同事 Lourens 是該公司的一名工程師。 Lourens 解釋說,他們將這種設備正式名稱為「籃式裝卸機」,文件中也將沿用這一名稱。這項有趣的技術將長途跋涉,從荷蘭運到象牙海岸。 阿波羅工程公司的客戶遍及全球,包括印尼或紐西蘭等偏遠地區。
顧名思義,這台機器用於裝卸籃子。 籃子裝滿罐體,其內容物必須經過滅菌,以便能夠更長時間地以潔淨的方式存放。 滅菌在高壓滅菌器內加壓條件下利用蒸汽進行。 該過程結束後,將裝有罐體的籃子從高壓滅菌器中取出,並將這些罐體卸下。
在此之前,籃子和罐體的搬運均由最終客戶手動完成。 每個罐體連同內容物重約 1 千克,一個籃子根據尺寸可容納最多 400 個罐體,這些罐體透過隔板分層堆疊。 客戶認為這道繁瑣費力的過程可以自動化。有鑑於之前與阿波羅工程公司合作良好,便將這項挑戰委託給該公司。最終的成果,是一種籃式自動裝卸機。
在模組化機器中,罐體透過輸送帶自動送入。 罐體運作至擋塊處;一旦收集到完整一層所需的罐體,新到達的罐體將停止運作。 隨後,已排好的整層罐體繼續輸送,直至到達一塊巧妙隱藏的電磁板,在此處對齊。 電磁板將整層罐體吸起,並放置在「準備就緒」籃子內的中間板上。 罐層再次被覆蓋一塊中間板,藉由真空將其吸起並放下。 重複該操作,直到籃子裝滿。
為實現對中間板的真空搬運,該裝置配備 OVEM 真空產生器;其內置 IO-Link® 真空感測器,可對真空度進行主動監測。 一旦達到設定的真空度,節氣功能會關斷壓縮空氣。 由此將壓縮空氣消耗量降至最低,從而與傳統真空產生器相比,可節省高達 80 % 的壓縮空氣。
一旦籃子裝滿罐體,便由鏈式輸送機輸送。 由此為下一個隨機送入的籃子騰出空間。 然而,裝滿的籃子必須運送至高壓滅菌器,並再從中運出,這一運輸環節仍未完成。 在專案的設計階段,阿波羅工程公司對這一轉運環節進行周密思考,因為拖動滿載的籃子是一項繁重的工作。 對此也找到一種電動驅動橫樑(Traverse)的解決方案。 橫樑能夠將最多五個相互連接的籃子組成的「列車」從籃式裝卸機運送至高壓滅菌器。 滅菌過程結束後,橫樑將籃子運回裝置。
除了由機器將罐體裝入籃子之外,另一項功能是將其再次取出。 在裝置的對側,各步驟按相反的順序執行。 雖然結構在細節上有所不同,但本質上是兩個功能完全相同的模組 - 兩者之間的空間做為空籃子的臨時儲存區。
阿波羅工程公司非常看重模組化設計,但是 Bauke Van den Akker 承認,大多數設計方案需要進行一定程度的客製化,才能用於其他任務。 但他也強調,這也更便於在模組上進行擴展。 採用分散式 I/O 訊號處理可對產品的模組化提供有力支援。 Lourens 是這種做法的堅定擁護者,該做法也獲得公司內部支持:「看看本專案需安裝的輸送系統,如果全部元件(包括遠端 I/O)都能簡單地接入和連線,一切將更為簡潔。 一切可預先準備就緒,隨後只需接入,即可完成。」
Bauke Van den Akker 解釋道:「這能省去大量佈線工作」,Lourens 也證實這一點:「我們不斷問自己,如何能讓我們的設計盡可能保持簡單。」 感測器必須佈線,這一點無可迴避,但這正是 Festo 的 CPX AP-I 派上用場之處
阿波羅工程公司長期以來大量採用 Festo 的 CPX 閥島。 其模組化架構使得可將總線節點、遠端 I/O 與閥門整合為一個模組化元件。 因此,這些閥島既可集中也可分散應用,全部設備,包括輸入、輸出以及氣動執行器,均可直接接入其中。 然而,這是否是「籃式裝卸機」的最佳技術方案?
針對這一應用,Festo 讓阿波羅工程公司的工程師採用其新型分散式 I/O 平台 CPX AP-I,該平台可將 Festo 的 I/O 模組和分散式閥島靈活、可擴展地連接至各種常見的控制架構。 CPX-AP-I 技術可實現與機器尺寸和配置相搭配的模組化、分散式結構。 Lourens 補充道:「例如,使用 CPX AP-I,我可以將兩台設備一台接入四個感測器,另一台接入兩個感測器。 將它們掛到機器上,並與預製電纜連接,即可完成」。 籃式裝卸機中的 VTUG 閥島採用與 CPX-AP-I 平台相同的內部 AP 匯流排,因此能夠透明、輕鬆地整合到系統中。
Bauke Van den Akker 也清楚分散式 CPX AP-I 平台如何支援阿波羅工程公司的工作方式。 「在實務中,歸根結底只需將各模組串聯起來並連接電源即可。」 在阿波羅工程公司安裝調整期間,可憑藉所需的 I/O 端子和閥島,為機器的各種任務進行充分預先準備。 現場佈線降至最低。 」
Lourens 解釋道:「這體現阿波羅工程公司與 Festo 之間的高度互信。 與供應商進行的交易,其實就與與人打交道,而他們真的很好溝通。」 Van den Akker 補充道:「我們與 Festo 的團隊密切合作,這對我們非常重要。 他們總是願意幫助我們,也很樂意上門,給我們提供強大的支援。」
因此,Festo 也與阿波羅工程公司非常契合,正如 Lourens 所說,後者規模不大,因而具備快速行動的能力。 供應商必須能夠跟上這種節奏。 Baucke Van den Akker 笑著補充道:「產品也很好。 我們始終力求把工作做好,以便留住客戶。 我們的客戶對品質有要求,而我們只與優質品牌合作,向他們提供所要求的品質。 Festo 就是這方面的一個很好的例子,我們珍視與品牌背後人員的良好關係。 毫無疑問,很不錯。」
透過分散式 IO 系統 CPX-AP-I,可將 Festo 的 I/O 模組與分散式閥島靈活、可擴展地連接到各類常見的控制系統中(如 PLC 系統),例如可透過 EtherCAT、PROFINET、PROFIBUS 和 Ethernet/IP 等技術進行連接。 在一個匯流排節點下,最多可連接 79 台設備,投入顯著下降。 各模組之間的最大距離可達 50 公尺(IP65/IP67 分級),而且全部支援即時通訊。 在此可深入瞭解如何透過恰當的機器構架降低成本。
閥島(例如 VTUG 閥塊)易於整合,即使更換上級的 PLC,也能確保氣動控制鏈保持不變。 IO-Link® 主站也可整合到 AP 技術設備中。 如此即可透過 IO-Link® 與智慧元件進行即時通訊,用於進行調試和診斷,例如與本應用中使用的 OVEM 真空產生器。 透過 Festo 的物聯網閘道 CPX-IOT 與雲端系統交換狀態資料。 參閱下列文章瞭解更多有關遠端 I/O 的基礎知識:什麼是遠端 I/O?