工业PC

以电脑为基础的控制增加无菌取样袋的生产

Lablas通过Ethercat,机器人和AI重新设计定制生产机器,以进行质量控制,确保所有升级的ROI不到一年,机床生产率增加了15%至35%。

詹姆斯·菲尼斯 2021年2月8日
礼貌:Beckhoff

学习目标

  • LabPlas通过使用基于PC的控制来升级其操作,以帮助更好地管理其操作。
  • 实施开放的、基于pc的解决方案,帮助每条生产线在不到一年的时间内实现了投资回报率(ROI)。
  • Labplas提高了所有取样袋大小的质量保证和吞吐量,实现了25%的平均生产率增长。

对无菌取样行业来说,注重质量标准和生产灵活性是至关重要的。毕竟,取样袋必须携带取样海绵、食品、药品或各种大小的有机物质在实验室进行测试,并防止污染,以确保消费者安全。

拉布拉斯在蒙特利尔地区生产设施的设计,建造和实现领先技术。量身定制的机器线在各种材料类型中创造了从3到33英寸的宽袋的定制产品,而不是只有几种转换,而不是只有标准尺寸的采样袋和套件。

Labplas总经理Benoit Brouillette表示:“我们通过自动化不断改进我们的系统,为更多的产品实现更高的吞吐量,同时保持我们的灵活性。”

Labplas的MM生产线依赖于Beckhoff的自动化和控制解决方案。礼貌:Beckhoff

Labplas的MM生产线依赖于Beckhoff的自动化和控制解决方案。礼貌:Beckhoff

总部设在魁北克省Sainte-Julie,该公司在大约55个国家通过独立分销商网络为食品,农业,环境,兽医和制药行业提供的客户提供服务。产品包括无菌采样袋,测试魔杖套件,用于食品工业的袋子和环保的可生物降解袋。该公司在近年来近年来增加了一个微生物学实验室,以确保产品质量和符合可靠的采样,尽管其主要技术进步一直处于自动化和控制中。

MM机床系列经历了二十年前第一台机器之间的许多迭代,今天公司的24条生产线。在最近重新设计的几MM线路期间,工程部门实施了额外的机器人和GigE摄像机,以提高吞吐量和可重复性,并且根据基督教福纳特,Lablas研发部门的说法,他们正在部署人工智能(AI)以获得更高质量的控制经理。任何升级中的Lablas的键都将控制平台仔细考虑到组件级别。

“为了保持足够多的功能来生产定制产品,MM线必须保持高水平的复杂性。如果你不能相信你的机器的每一个部分,那你也不可能相信最终的结果。

来自Beckhoff的CX2030嵌入式PC提供最佳机器控制,而EtherCAT I / O模块在生产无菌采样袋中提供实时通信和数据采集。礼貌:Beckhoff

来自Beckhoff的CX2030嵌入式PC提供最佳机器控制,而EtherCAT I / O模块在生产无菌采样袋中提供实时通信和数据采集。礼貌:Beckhoff

采样可靠,开放式技术

工程团队优先考虑系统的开放性,这是增加数据采集和实时集成第三方组件和软件的必要条件。例如,Labplas希望升级其装配技术,形成取样袋,并使用机器人手臂插入取样附件,如海绵、布、勺子或剪刀。在此之前,操作人员需要手动插入海绵,并将工具包放入成品开顶袋中。为了实现MM生产线的设计升级,Labplas考虑了不同的form-fill-seal伙伴关系,并设计了一种将该设备与六轴机器人集成的方法。

所有组件需要在没有跨供应商通信问题的情况下实时协同工作,同时在公司服务器或专用计算硬件上收集和存储数据,以报告和流程改进。

此外,预计MM重新设计将作为未来改进的模型,以增加吞吐量,以提高吞吐量,使操作员和维护人员更容易从一行到另一个线路移动,这是:“我们的目标是开发标准化自动化设备和机器尽可能地固定的系统,即使我们拥有非常通用的线条,具有能够产生超过1,000种不同的产品类型的机器。“

Beckhoff AX5000 EtherCAT伺服驱动为多MM生产线的先进机器人提供了动力。礼貌:Beckhoff

Beckhoff AX5000 EtherCAT伺服驱动为多MM生产线的先进机器人提供了动力。礼貌:Beckhoff

由于传统的可编程逻辑控制器(PLC)来自以前的供应商无法支持机器人要求,因此Lablas在2015年开始寻求新的伙伴关系。工程团队将基于PC的控制作为最佳方法。

自动化和控制技术以及增值服务成为流程和机器的组件。

机器人和软件提高了产量

新机器设计包括多种基于PC的控制解决方案,运动控制硬件和具有运动学的通用自动化软件。Lablas使用了15行的机器人,拾取机器人和其他运动轴配有由EtherCAT伺服驱动器控制的伺服电机。高性能同步伺服电机提供非常低的转子惯性和具有非常高的动态应用的过载容量。它们使用单​​电缆设计连接到驱动器,通过组合电源和反馈来降低接线。伺服驱动器具有快速控制算法,具有最小电流控制,速度控制和62.5μs的位置控制。“伺服驱动器必须为伺服电机提供令人难以置信的精度和加速,特别是对于Delta机器人,”Fontaine说。

使用带Codian拾取机器人的TwinCAT运动转换软件以及其他升级,更快地插入采样装置。礼貌:Beckhoff

使用带Codian拾取机器人的TwinCAT运动转换软件以及其他升级,更快地插入采样装置。礼貌:Beckhoff

还使用了具有内置安全扭矩(STO)和安全停止1(SS1)功能的集成功能安全驱动卡,并选择通过标准自动化软件添加安全I / O硬件的安全I / O硬件。

超越安全性,这种自动化软件是MM生产线的PLC,运动控制等要求的通用软件平台。该软件的运动转型补充剂可实现各种机器人类型的设计和调试,包括Delta拾取机器人。

贝克霍夫自动化公司区域销售经理Ted Sarazin表示:“由于集成的动态预控制,通过运动学转换,即使在高速和加速度下,也可以实现高精度运动。”自动化软件套件使实时控制机器人和生产线成为可能。

使用带Codian拾取机器人的TwinCAT运动转换软件以及其他升级,更快地插入采样装置。礼貌:Beckhoff

使用带Codian拾取机器人的TwinCAT运动转换软件以及其他升级,更快地插入采样装置。礼貌:Beckhoff

“该软件同时支持众多语言的编程,包括从IEC 61131-3与面向对象的扩展到C语言的所有语言,因此我们可以使用适当的一个应用程序,”Fontaine说。免费试用机会有助于在购买前定义设计需求和较低的风险。

在工业硬件袋外面思考

为了提高灵活性和重复性,MM机器线依赖于许多其他控制解决方案。工程师和操作员通过内置宽屏面板与MM机器相互作用,可提供多点触摸显示硬件,在向外的侧面上具有IP65等级。单电缆设计组合电源,USB 3.0信号和DVI信号,用于控制面板高达100米的基于PC的机器控制器。

嵌入式PC机是先进MM线的主机控制器。这种基于pc机的控制器具有双核处理器,可以使用通用自动化软件自动生产采样产品。

Beckhoff AM8000伺服驱动器为Codian机器人提供了出色的响应能力。礼貌:Beckhoff

Beckhoff AM8000伺服驱动器为Codian机器人提供了出色的响应能力。礼貌:Beckhoff

“这些工业级pc控制所有自动化设备,包括MM生产线上的伺服驱动器、传感器等,”Fontaine说。“例如,在MM9迭代中,小型嵌入式控制器必须提供所需的处理能力,以驱动具有7个运动轴、1个5轴和2个3轴Delta机器人的复杂机器,而且仍有可用的CPU带宽用于质量监控和潜在的自修复软件。”

嵌入式PCS还为在Microsoft Windows环境中运行的第三方软件提供安装和处理电源。这包括定制的LAPLAS AI实现质量控制。

“我们正在将AI工具部署在袋子线上,主要是通过监测电动机,传感器和相机的数据来检测和处理产品和预测质量的缺陷,”Brouillette表示。“如果没有重要的计算能力,这将是不可能的。”

Beckhoff AM8000伺服驱动器为Codian机器人提供了出色的响应能力。礼貌:Beckhoff

Beckhoff AM8000伺服驱动器为Codian机器人提供了出色的响应能力。礼貌:Beckhoff

进一步提高系统开放性,EtherCAT为MM机床提供了实时网络和I / O解决方案。Fontaine解释了DIN导轨安装的I / O端子连接到嵌入式PC,并分布以与MM机器上的传感器,阀门,端子卡,固态继电器(SSR)和其他设备连接:

“使用一根以太网电缆,EtherCAT协议允许我们以高于控制器周期时间的速度在组件之间传输信息,包括安全功能,”他说。

未来未来的生产率,灵活性

通过实施开放,基于PC的解决方案,每个升级的Lablas系列在不到一年内实现了投资回报(ROI)。它们还增加了MM机器的灵活性,以产生更多的尺寸,较少的转换,使得使用AI和机器人能够快速和最高质量完成流程。

MM机器的升级导致了贝克霍夫地区销售经理Ted Sarazin和Labplas团队的合作:(从左至右)研发部门经理Christian Fontaine,项目经理Chafik Echehab,自动化项目经理Christian Roy和自动化项目经理Guillaume Faucher。礼貌:Beckhoff

MM机器的升级导致了贝克霍夫地区销售经理Ted Sarazin和Labplas团队的合作:(从左至右)研发部门经理Christian Fontaine,项目经理Chafik Echehab,自动化项目经理Christian Roy和自动化项目经理Guillaume Faucher。礼貌:Beckhoff

“通过直接在机器上使用AI进行质量控制,操作员可以专注于产品的供应和包装而不是质量控制。这也允许我们在停止生产之前实现预测性维护,解决任何设备和过程问题,“Brouillette表示。

除了提高质量保证之外,Lablas还促进了所有采样袋大小的吞吐量,在重新设计的MM机器上实现了25%的平均生产力增益。“随着袋子尺寸变宽,效率的提升略微削弱,”他说。“因此,我们平均为宽度超过10英寸的15%的生产力,为我们的较小格式高达35%。”此外,在MM8上插入采样试剂盒现在通过添加机器人并实现的其他升级更快地速度速度快六倍。

Beckhoff Area销售经理Ted Sarazin(右)讨论了当前在与自动化项目经理Christian Roy的Lablas项目。礼貌:Beckhoff

Beckhoff Area销售经理Ted Sarazin(右)讨论了当前在与自动化项目经理Christian Roy的Lablas项目。礼貌:Beckhoff

Labplas成立于1987年,总部位于魁北克的圣朱莉,为全球客户提供支持。礼貌:Beckhoff

Labplas成立于1987年,总部位于魁北克的圣朱莉,为全球客户提供支持。礼貌:Beckhoff

Fontaine和他的团队设计,建造和实施了机器人内部的机器,培训和支持工程师的培训和技术援助。

詹姆斯百富,高级内容专家,Beckhoff Automation LLC.。编辑:Chris Vavra,网页内容经理,控制工程,CFE媒体和技术,cvavra@cfemedia.com.

关键词:基于pc的控制,机器人,车间升级

线上

欲知更多资料,请浏览:

www.labplas.com.

www.beckhoff.com

考虑一下这一点

什么好处您的植物可以从使用基于PC的控制的升级中获得吗?


詹姆斯百富
作者生物:詹姆斯·菲格,贝克霍夫自动化公司市场传播专家