包裝機械制造商面臨著大規(guī)模定制和客戶動態(tài)需求的新挑戰(zhàn)。隨著包裝機械設(shè)計向工業(yè) 4.0 邁進，靈活性、更高的吞吐量和減少停機時間是關(guān)鍵要求。靈活的柔性制造系統(tǒng)，需要能夠快速轉(zhuǎn)換為新產(chǎn)品類型、重新排序操作以及根據(jù)產(chǎn)量和產(chǎn)能的重大變化進行調(diào)整的能力。 因此，包裝機械比以往任何時候都更需要模塊化、適應(yīng)性和靈活性。

　　1　無線IO-Link：實現(xiàn)電纜級控制和檢測

　　機器制造商一直缺少一個能夠處理高性能和快速運動機器部件的無線通信解決方案。傳統(tǒng)的無線解決方案無法滿足低延遲、可擴展性的要求，無法支持單個機器區(qū)域內(nèi)的數(shù)百個傳感器和執(zhí)行器以及電纜級可靠性的苛刻要求。無線 IO-Link是專為高性能無線工廠自動化通信標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計，可以滿足這些需求。

　　包裝機械中的無線通信

　　無線IO-Link技術(shù)，是專為在惡劣的工廠環(huán)境中，對快速移動的機器部件進行實時控制和監(jiān)測而設(shè)計。因此，無線IO-Link技術(shù)可以應(yīng)用在包裝機械的整個設(shè)計和開發(fā)階段：

　　①用于安裝在運輸軌道系統(tǒng)獨立移動器上的傳感器和執(zhí)行器的無線通信;

　?、谟糜跈C器人和協(xié)作機器人的末端執(zhí)行器和線性軌道的無線通信;

　?、蹖δK化單元、旋轉(zhuǎn)臺、轉(zhuǎn)盤和其他動態(tài)旋轉(zhuǎn)部件上的傳感器和執(zhí)行器進行無線控制和監(jiān)測;

　?、苡糜陬A(yù)測性維護、機器性能優(yōu)化和分析的無線傳感器數(shù)據(jù)收集。

　　無線IO-Link的優(yōu)勢

　?、僭谝慌_機器內(nèi)支持多種不同類型的包裝變化(尺寸、重量、形狀、材料等);

　?、跍p少或消除不同包裝類型之間的轉(zhuǎn)換和設(shè)置時間;

　?、劢档蛻?yīng)用新包裝設(shè)計的成本和上市時間;

　　④通過在運動中執(zhí)行動作來提高機器產(chǎn)能;

　?、轀p少機器占地面積;

　　⑥為未來產(chǎn)品提供簡單的升級;

　?、哳A(yù)測性維護和減少停機時間;

　?、嘟档途S護成本：機械部件更少，磨損更少，預(yù)防性維護;

　?、嵝l(wèi)生設(shè)計：減少電纜、鏈條、皮帶;

　?、夂喕瘷C器現(xiàn)場拆卸和組裝流程。

　　2　無線IO-Link的應(yīng)用

　　(1)獨立移動運輸軌道的無線自動化

　　獨立移動運輸軌道系統(tǒng)正在成為消費品、食品飲料以及汽車等行業(yè)新機器設(shè)計的關(guān)鍵要素。然而，這些移動裝置在實時控制和監(jiān)測方面受到有線 I/O 和通信的限制。

　　例如，無線IO-Link技術(shù)可以用于控制放置在移動器上的真空泵或夾具，這些夾具被放置在移動器上，以便抓取和固定不同類型的產(chǎn)品。無線IO-Link技術(shù)可以使夾具在移動時也能根據(jù)產(chǎn)品的不同重量、尺寸和形狀進行自動調(diào)整。

　　移動車缺乏持續(xù)的傳感器數(shù)據(jù)通信能力，無法對每個移動裝置進行預(yù)測性維護和分析，如振動、接近度和重量。獨立移動運輸軌道系統(tǒng)現(xiàn)在可以通過無線 IO-Link通信技術(shù)與傳感器和執(zhí)行器進行集成。這樣移動裝置就能使用各種工具(例如夾具或真空泵)獨立操縱物體。產(chǎn)品可以在持續(xù)運動的同時以最靈活和同步的方式進行加工。

　　無線連接還意味著減少了機械部件，從而降低了機器占地面積和維護成本。此外，工具的更換和安裝時間可以減少到最低限度，并通過每個移動裝置上的多個傳感器可以輕松增加狀態(tài)監(jiān)測功能。

　　(2)機器人、協(xié)作機器人和旋轉(zhuǎn)部件的無線控制和監(jiān)測

　　包裝過程通常涉及旋轉(zhuǎn)設(shè)備、以及位于旋轉(zhuǎn)平臺或轉(zhuǎn)盤(例如灌裝機和封蓋機)周圍的多個工作單元，需要多個傳感器和 I/O。此類旋轉(zhuǎn)平臺使得各個設(shè)備之間的連接受到很大限制，而無線IO-Link 技術(shù)提供了將傳感器和I/O直接集成到旋轉(zhuǎn)部件中的解決方案。無線連接可以減少維護操作，提高靈活性，并且能夠在不同需求中靈活增加或減少I/O。

　　機器人和協(xié)作機器人在包裝線上被用于裝載、卸載和放置產(chǎn)品和包裝。與這些機器人上的末端執(zhí)行器的通信需要外部布線，布線復(fù)雜且成本高昂。布線還限制了機械臂運動的靈活性，增加了總的負載。無線解決方案消除了沿著機械臂運行的電纜和配件，從而提高了靈活性，并減少了維護成本和意外停機時間。

　　(3)預(yù)測性維護和分析改造

　　測量和分析包裝生產(chǎn)線性能有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少浪費、提高生產(chǎn)線速度、防止意外停機和規(guī)劃未來的優(yōu)先事項。這種優(yōu)化需要以經(jīng)濟高效的方式從現(xiàn)有和新機器上的眾多傳感器中收集有意義的數(shù)據(jù)。

　　無線IO-Link解決方案可通過單個機器區(qū)域內(nèi)，從包裝機的數(shù)百個傳感器中收集最佳數(shù)據(jù)。此方案被設(shè)計用于在干擾、振動和噪音等非常惡劣的環(huán)境中運行。這樣可以簡單且經(jīng)濟高效地改造現(xiàn)有機器上的眾多設(shè)備，并簡化搬遷、升級以及新機器部署工作。

　　無線通信對于機器制造商的價值體現(xiàn)在機器設(shè)計、開發(fā)、交付、部署以及制造商工廠持續(xù)性支持等多個階段。設(shè)備本身也能從機器的無線連接中受益，如減少更換時間、減少停機時間和維護成本、減少占地面積以及充分的靈活性和模塊化。

　　誠達工業(yè)聯(lián)合CoreTigo 通過與機器制造商、工業(yè)設(shè)備制造商(運輸軌道制造商、傳感器制造商、夾具/泵制造商等)和領(lǐng)先的制造工廠合作，為包裝機械提供了創(chuàng)新且獨特的無線IO-Link通信解決方案，這些解決方案將推動包裝機械行業(yè)客戶實現(xiàn)智能化升級。