前言

一臺機器越大，并且它所提供的選項越靈活，它就越能從模塊化的機電單元組成的硬件和軟件中受益。隨著大量軸與安全技術應用而來的復雜性進一步加劇了對自動化解決方案的要求。貝加萊已經(jīng)在其自動化產(chǎn)品中引入了ACOPOSmotor用于精確地處理這類應用。該系統(tǒng)是目前市場上唯一無需降額就能自己處理整個機器模塊的電機安裝伺服驅(qū)動器。

ACOPOSmotor將包括電機、編碼器、高精度減速器和伺服驅(qū)動器在內(nèi)的所有關鍵組件都結合起來，構成了一個極其緊湊的驅(qū)動單元。

貝加萊的自動化專家已經(jīng)開發(fā)出了一款極其緊湊的電機-驅(qū)動器組合–ACOPOSmotor–它能夠提供與標準驅(qū)動器相同的動態(tài)性能，同時具備僅有一根電源線的便利性。公司對本已令人印象深刻的運動產(chǎn)品組合的持續(xù)擴展旨在滿足今天模塊化機械不斷變化的需求。

針對這一不斷增長的細分市場，貝加萊早已開發(fā)了一款創(chuàng)新產(chǎn)品ACOPOSremote。盡管如此，某些應用仍然需要使用更緊湊的解決方案。直接安裝在旋轉(zhuǎn)盤上帶執(zhí)行機構的填料裝置所面臨的挑戰(zhàn)就是需要充分利用極其有限的空間。除此之外，超小型電機-驅(qū)動器解決方案在很多其它需要使用集成安全功能和適用于額外I/O組件的本地POWERLINKHub的應用中同樣重要。在意大利城市帕爾馬（Parma），ACOPOSmotor被證明恰恰是客戶一直在尋找的解答。

帕爾馬地區(qū)以美食聞名世界。在近60年的時間里，它一直是全球最大的包裝和灌裝系統(tǒng)制造商之一的OCME公司的所在地。

OCME公司的機器設備非常靈活，而且表現(xiàn)出高度的技術成熟度，擁有超過25項專利見證了公司的創(chuàng)新實力。憑借其全新的后道系統(tǒng)，OCME一直在不斷地挑戰(zhàn)極限–特別是在機器緊湊性和能耗方面。因此，DryBlock系統(tǒng)的關鍵需求在開發(fā)初期就非常清楚。

客戶需求–唯一真正的衡量尺度

對于DryBlock系統(tǒng)而言，OCME需要一個比市場上所能提供的驅(qū)動單元更緊湊的驅(qū)動單元。OCME公司電氣開發(fā)經(jīng)理AntonioMosca將這一情況轉(zhuǎn)達給了貝加萊大客戶經(jīng)理DavideBeviglieri。“我們正在尋找一種將電機和伺服驅(qū)動器集成在一個緊湊單元中的方案，”Mosca解釋道。

OCME公司電氣開發(fā)經(jīng)理AntonioMosca

“ACOPOSmotor電機安裝伺服驅(qū)動系統(tǒng)對我們而言是一個巨大的進步。我們可以在提高產(chǎn)量的同時降低能耗和成本。”

DryBlock系統(tǒng)是對包裝生產(chǎn)線的開發(fā)、建造和管理方式的一種徹底變革。

畢竟，OCME的雄心壯志在于徹底變革包裝生產(chǎn)線的開發(fā)、建造和管理方式。這就包括使產(chǎn)品處理更靈活并且可以防止產(chǎn)品間接觸的新技術。各個機器模塊–貼標機、熱收縮包裝機、碼垛機–只需通過一個多點觸控面板就能實現(xiàn)操作，并且可以利用OCME的PackML標準對機器控制、通信和同步進行優(yōu)化。這種方法完全依靠模塊化的分布式I/O和運動控制來實現(xiàn)。Beviglieri聯(lián)系到貝加萊運動事業(yè)部經(jīng)理AloisHolzleitner，并將應用需求對其進行了描述。“我們一直在研究針對這一應用的解決方案，”Holzleitner答復說，并向其概述了項目進展情況以及當前的產(chǎn)品開發(fā)狀態(tài)。

意大利著名的飲料生產(chǎn)商SanBenedetto信賴OCME的包裝系統(tǒng)。

保持成熟部分，創(chuàng)新剩余部分

貝加萊的目標是盡可能多的利用現(xiàn)有的ACOPOSremote概念。通過概念設計、仿真和實驗，哪些組件可以基本上保持不變很快就變得一目了然。另一方面，在如此的密閉空間內(nèi)管理溫度被證明是一項巨大的挑戰(zhàn)。被安裝在外殼內(nèi)的電子元器件在正常工作時的溫度可達110°C。在這些條件下，傳統(tǒng)組件無法在不采取任何額外措施的情況下持續(xù)工作。畢竟單憑經(jīng)驗而言，溫度每上升10°C，故障率就會加倍增加。

用于散熱的表面積的減少還會增加電機上的負載。各種解決這一沖突的常規(guī)方法都被考慮到了。然而，當水冷卻器、Peltier冷卻器以及其它風扇都被證明價格昂貴且并不適合之后，貝加萊的開發(fā)人員展開了一系列更廣泛的試驗以尋找到最優(yōu)方案。

對電機和電子元器件要求極高

用于仿效最終產(chǎn)品熱特性的測試電機被施加了極端工作負載，然后對線圈、軸承、特別是編碼器中的溫度分布進行了詳細分析。結果如何呢？如果不做修改，那么現(xiàn)有電機的測試結果是無法令人接受的。每個電子元器件的工作和極限溫度–總數(shù)超過1000個–都被測量到了。哪些選件可用很快就變得顯而易見。功率電子器件能夠處理的溫度越高，高度集成化的數(shù)字器件也就越靈敏。這同樣適用于許多無源器件，特別是直流母線電容，它同樣需要非常小，從而滿足尺寸上的要求。小尺寸和相應的低電容意味著會在直流母線中產(chǎn)生額外的諧振風險。

“我們的一個主要目標仍然是確保所有貝加萊組件的互操作性，”Holzleitner解釋道。“這可以使我們的客戶在不同的項目中自由地決定使用ACOPOSremote還是ACOPOSmotor。我們的客戶需要能夠隨時擴展他們的解決方案。”貝加萊開發(fā)團隊通過巧妙地安排組件，將設備分成不同的溫區(qū)并引入關鍵組件廠商，最終在開發(fā)上取得了突破。

ACOPOSmotor經(jīng)受考驗

結果完全符合預期。貝加萊能夠確保其ACOPOS驅(qū)動器的其余部分與電機完全兼容，而且無需進行任何降額處理。一根混合電纜就能將ACOPOSmulti直流母線中的POWERLINK通信數(shù)據(jù)和電源直接傳輸至所需要的地方。IP67連接適應于X67I/O系列模塊–包括安全組件–而且還可以選用經(jīng)IEC61800-5-2定義的SafeMOTION功能。遠程軸可以實現(xiàn)安全停止–獨立于混合電纜上的STO信號–或者在啟動或維護階段以安全速度運行。OCME公司電氣開發(fā)經(jīng)理與貝加萊公司的DavideBeviglieri一起站在了DryBlock設備前，看起來對他們的勞動成果相當自豪。安裝有ACOPOS驅(qū)動器的系統(tǒng)已經(jīng)在近50°C的環(huán)境溫度中高速運行了數(shù)天。“該驅(qū)動器對我們而言是一個巨大的進步?，F(xiàn)在我們正在逐步實現(xiàn)我們的目標，那就是在提高產(chǎn)量的同時將能耗降低36%，”Mosca總結道。

OCME公司利用OCME的PackML標準對機器控制、通信和同步進行優(yōu)化。DryBlock系統(tǒng)的HMI同樣符合PackML標準，并且運行在貝加萊多點觸控AutomationPanel上。

優(yōu)勢

-->遠程伺服執(zhí)行機構有三種尺寸可供選擇，從1.8至17Nm

-->可帶或不帶附加減速器

-->無縫集成于ACOPOSmulti伺服驅(qū)動系統(tǒng)

-->節(jié)省布線