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Etiquetado de 1000 pilas por minuto con accionamiento directo de Kollmorgen

Durante el rediseño de una de sus máquinas los técnicos de la empresa Schleuter fueron capaces de aumentar el rendimiento de la etiquetadora para las pilas existente en China, de 600 a 1000 piezas por minuto. Esta mejora ha sido posible gracias a un sistema de automatización integrado de los accionamientos de Kollmorgen, equipados con funciones de control de movimiento.

Etiquetado de 1000 pilas por minuto con accionamiento directo de Kollmorgen

Las etiquetas de las pilas realizan dos funciones esenciales: en primer lugar, transmitir información, como el nombre del producto, la marca y la potencia y en segundo lugar, aislar el cuerpo de aluminio y evitar cortocircuitos. En las baterías, la aguja de la carcasa exterior constituye el polo positivo, en el que el polo negativo se inserta durante el montaje. Sólo si la etiqueta se coloca con precisión después del montaje de la batería, la película puede aislar con eficacia. Por tanto, esta etapa del proceso es crucial para la calidad global de la producción.

GU/BATII-DUO S es el sistema de Schleuter que actualmente utiliza tecnología servo de Kollmorgen. "El uso de la tecnología servo en el etiquetado de pilas ha permitido que hagamos un gran salto en términos de productividad y precisión", subraya Heinz-Jörg Fischer, Director de Ventas de Schleuter. El corazón de la  GU/BATII-DUO S es el controlador multieje AKD PDMM. Con la colaboración de Schleuter, Kollmorgen ha integrado todo el sistema de control del etiquetado con los servo controladores inteligentes que se pueden programar libremente.

Gracias al control desarrollado de manera independiente basado en la arquitectura PowerPC y un sistema operativo adecuado, esta serie de dispositivos ofrece la posibilidad de calculo de un IPC en un compacto sistema de control de accionamiento compacto. El maestro AKD PDMM es capaz de controlar simultáneamente en dos etiquetadoras en paralelo a gran velocidad, dejando aún reservas de potencia disponible para una posible ampliación.

El AKD PDMM también tiene la tarea de ajustar la unidad de alimentación de producto, que asegura el flujo de material a través de las estaciones individuales de la máquina de etiquetado. Se ha diseñado con un motor electromecánico CARTRIDGE DDR Kollmorgen. En la maquina Schleuter el servomotor síncrono funciona como una fase rotativa de accionamiento directo (par motor) y luego se coloca directamente sobre el eje del motor del rodillo transportador. De esta manera, durante el transporte las pilas están girando continuamente en la dirección de etiquetado. El uso de sistemas de accionamiento directo con motores CARTRIDGE DDR, Schleuder podría eliminar por completo las transmisiones y rodamientos previamente requeridos en el rodillo transportador. Esta solución permite un tamaño reducido, facilita las operaciones de mantenimiento y garantiza movimientos más precisos y dinámicos gracias a la masa reducida y la ausencia de juego de la transmisión. Durante el rediseño antes citado, el rotor ha sido sujetado en el eje del motor de la correa de cadena y el estator está conectado directamente con la carcasa de la máquina.

El grupo de ejes sincronizados a través de EtherCAT también incluye seis servo controladores monofásicos de la serie AKD de servomotores síncronos de Kollmorgen y el tipo AKM. Desempeñan un total de cuatro funciones. La unidad de la entrada de estrella aísla la batería del tanque por encima y por debajo de las pistas sobre la cinta. Los otros dos ejes son los responsables de la unidad de la primera etiqueta y el llamado "cinturón de masaje" que se presiona con fuerza la etiqueta de la batería antes de la retracción. Estos dos procesos se repiten en el segundo etiquetado. El sexto eje impulsa finalmente un expulsor que expulsa las baterías con un defecto de fabricación, como resultado de un análisis realizado por el procesamiento de imágenes en línea de alta velocidad. 

Todo el grupo opera a carga nominal, con una velocidad de la máquina de 25,4 metros por minuto. La etiqueta DO/S DUO-BATII alcanza entonces las cantidades de producción de 1000 piezas por minuto, lo que equivale a 17 pilas marcadas por segundo.

Schleuter decide equipar la máquina con dos unidades de etiquetado, que no funcionan de manera paralela pero alternativamente. Dada la alta tasa de producción, una de las tareas más importantes de los operadores de estas máquinas es la alimentación etiquetas. Para evitar el tiempo de inactividad debido al cambio de los rollos, ambas unidades en el sistema de control de etiquetado integrado AKD PDMM están sincronizados de tal manera que el cambio puede tener lugar completamente sin repercusiones en términos de calidad. El sistema reconoce automáticamente la medida en que las baterías están etiquetados en el rodillo transportador y ejecuta el cambio rápidamente. Después de reemplazar el operador tiene tiempo suficiente para equipar la unidad de vacío de un nuevo rollo y prepararla para el funcionamiento.

La eficiencia de la máquina, sin embargo, no puede justificarse únicamente por el hardware. Es más bien el resultado de la combinación de la inteligencia distribuida, de alta potencia de cálculo y, especialmente, de un software mejorado gracias a la estrecha colaboración entre Kollmorgen y Schleuter. "Hemos desarrollado una asociación altamente innovador", dice Udo Wildenblanck, Key Account Manager, Automatización Industrial, en Kollmorgen, personal de servicio de Schleuter. Con un procesador de 800 MHz, el AKD PDMM ofrecen un rendimiento de computación requerida para esta aplicación. El PLC de Siemens utilizado por Schleuter desempeña únicamente funciones de visualización y formulación. El intercambio de datos con el AKD PDMM es vía Profinet.

Mas info: www.schleuter.com

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