
意大利:Ave Technologies 隶属于 Omnia Technologies 集团,是意大利食品饮料行业的原始设备制造商。其在醋的生产中,由于灌装机和封盖机之间存在机械连杆机构,曾面临一项重大挑战。这种连杆机构意味着,更换规格后操作员需要执行漫长而复杂的同步过程。为了应对这一挑战,由软件和自动化工程专家组成的 Ave Technologies 自动化团队引入了一套电子解决方案来取代原有的机械连杆机构。这套基于 iC7-Automation 的新电子系统不仅灵活、能维持高性能,而且极大地简化了不同生产规格类型之间的换型操作。
面临挑战:手动更换规格耗时且成本高昂
Ave Technologies 位于威尼斯附近的斯皮内亚,根据客户的特定要求制造定制灌装设备。该公司专注于液体灌装设备,业务覆盖意大利国内外的非酒精饮料和牛奶市场。
在其醋灌装线中,执行灌装和封盖工艺的设备由多个部分组成:
- 1 个吹气转轮,用于清洁瓶子
- 1 个灌装转轮
- 2 个封盖转塔,用于处理铝盖和塑料盖
在初始配置中,更换瓶型是一个漫长而复杂的过程,因为设备使用的是气动机械系统,其中有一个齿轮每次都必须手动啮合。

该系统的缺点包括:
- 时间因素:管理机器上多个部件的安装需要数天时间
- 需要调整多个管理装置:这导致因希望在机器关闭后仍保持离合器啮合而增加了人力和复杂性。
- 机器性能不足:对于 12,000 瓶/小时的生产率而言,该系统的能力勉强够用。如果生产率需要提高,该系统将无法提供必要的可靠性。
克服这些挑战的一种解决方案是采用无刷电机和伺服驱动器。然而,这会显著增加与调试、沿机器布置专用电缆以及未来备件管理相关的成本和复杂性。
解决方案:化繁为简,精准至上
为了克服这一挑战,Ave Technologies 测试了一种基于丹佛斯 iC7-Automation 变频器并搭载运动控制应用的电子解决方案,
以取代原有的机械连杆机构。在机器设计阶段,自动化工程师认识到需要采用下一代技术,以满足 Ave Technologies 及其客户的需求。事实证明,集成了网络安全的丹佛斯 iC7-Automation 变频器是合适的解决方案。
在测试阶段,iC7-Automation 的各项功能实现了向灵活系统的平滑过渡,在保持高性能的同时,通过完美的同步极大地简化了不同生产类型之间的规格更换。

测试结果表明,该系统在自动化规格更换的多个方面提供了灵活性、简便性和成本降低:
- 使用变频器、异步电机和编码器实现的同步具有高度精确性和简便性
- 得益于配备集成应用管理软件的变频器,无需额外的外部组件
- 可编程逻辑控制器(PLC)无需再管理同步过程,且与标准机器相比,软件修改幅度极小
- 与西门子 PLC 及不同类型的编码器反馈完全兼容
- 无论是对于 Ave Technologies 还是最终客户,复杂性都显著降低
- 备件管理简便,从而提高最终客户满意度:无需特殊部件,现有库存备件即已足够

- 能够灵活适应未来的需求(如永磁电机、更高的网络安全要求或新型 PLC 的引入),而不会增加额外的复杂性。唯一的限制因素与机械部件相关。
- 集成式网络安全:通过 MyDrive® Insight,可以实现远程干预,并监控运动学特性和电机状态,以了解系统的运行状态
- 能够与西门子 PLC 的标准架构集成,而不会增加软件层面的复杂性。这是该解决方案的一项关键优势
自动化团队对 iC7-Automation 最满意的地方在于使用异步电机时所达到的同步公差精度。最终达到的精度比设计阶段设定的公差目标(0.3-0.4 毫米)高出一个数量级。
特别令我印象深刻的是,尽管这是一个同步系统,但我们的操作员能够轻松自如地管理一切,没有任何压力。我加载所需瓶型的配方,按下按钮,然后就像变魔术一样,一切都精确就位。这是一个意想不到且备受好评的结果。

成果:一个安全、可靠且易于复制的解决方案
对 Ave Technologies 而言,这原本是一个看似复杂且难以实施的全新应用。然而,得益于 iC7-Automation 变频器的灵活性和安全功能,事实证明它易于实现,并为 Ave Technologies 和最终客户带来了非常显著的优势。

下次遇到类似挑战时,我们将做好准备,并知道如何应对。iC7-Automation 是一款能够满足未来需求的变频器,例如与永磁电机配合运行以及符合网络安全法规,从而确保是一项长期投资。
