최첨단 Motion Control 병 라벨링 가속화

완벽하게 조정된 서보 축과 효율적인 EtherCAT 네트워킹을 통해 빠르고 정밀한 병 라벨링 및 마개 기계를 신속하게 설계할 수 있었습니다.

전 세계적으로 매년 2조 개가 넘는 음료 용기가 생산됩니다. 대량 수요와 적은 수익률로 인해 제조업체는 빠른 속도로 병을 생산할 수 있어야 합니다. Elmo 라벨링 및 캡핑 기계 제조업체와 협력하여 정확성을 유지하면서 더 빠르고 효율적으로 병에 라벨을 부착할 수 있는 솔루션을 구축했습니다. 전체 스토리를 읽어보세요.

이 사례 연구를 읽고 자세히 알아보세요:

Elmo 골드 듀엣 (모터와 드라이브 통합) 사용의 장점.
EMBLElmo 고급 모션 블록)이란 무엇이며 어떻게 개발 시간을 단축할 수 있는지 알아보세요.
왜 우리의 Platinum Maestro 가 시스템 motion control 구현하는 데 최고의 선택인 이유입니다.

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배경

고속 병 라벨링(또는 캡핑) 기계를 구현하려면 복잡하고 역동적인 모션 프로파일을 설계하고 실행해야 합니다. 이 애플리케이션에서는 병이 자동으로 기계에 공급되고 시간당 60,000개 이상의 라벨을 부착하는 라인 속도로 회전 플랫폼으로 이송됩니다. 고속 카메라가 병의 사진을 촬영하여 호스트 컴퓨터로 전송하면 호스트 컴퓨터는 데이터를 처리하고 이미지 처리 알고리즘을 사용하여 정확한 라벨 위치를 계산합니다.

머신 요구 사항

이 라벨링 및 캡핑 기계에는 회전 플랫폼에 60개 이상의 통합 모터가 포함되어 있었습니다. 고속 회전과 진동, 습도, 극한의 온도와 같은 불리한 조건이 결합된 이 기계에는 모터와 축에 통합할 수 있을 정도로 컴팩트한 견고한 motion control 솔루션이 필요했습니다. 정밀도 저하 없이 고속을 달성하려면 회전 메커니즘을 복잡하게 제어할 수 있는 툴이 필요했습니다. 또한 슬립 링 미디어를 통해 빠르고 결정론적이며 신호 무결성에 민감한 EtherCAT 통신을 전송해야 했습니다.

이 회사는 외부의 고급 엔지니어링 전문 지식 없이도 motion control 솔루션을 빠르게 구현하기를 원했습니다.

Motion Control 솔루션

Gold Whistle 미니어처 서보 드라이브(1-20A/100VDC, 3-9A/200VDC)
골드 듀엣 40 통합 드라이브 및 모터(100V - 200V, 400V)
마에스트로 다축 컨트롤러
EASII: Elmo 애플리케이션 스튜디오 II 소프트웨어

팀은 강력한 Gold Whistle 서보 드라이브는 작고 효율적이며 견고하고 모터에 통합할 수 있기 때문에 모터용으로 선택했습니다. 이 서보 드라이브는 회전 캐로슬을 단순화하고, 공간과 무게를 줄이며, 케이블링을 DC 버스와 EtherCAT 통신 케이블로 제한하고, 전기 캐비닛을 최소화합니다. 또한 골드 서보 드라이브는 기계적 부하의 비선형성을 극복하여 가장 넓은 대역폭과 가장 빠른 응답을 달성할 수 있습니다. 이를 통해 빠르고 안정적인 작동, 높은 처리량, 오류 없는 작동이 가능합니다.

회전 플랫폼에 장착된 60개의 축에는 골드 듀엣 드라이브가 선택되었습니다. 크기가 작고 설치 면적이 작은 Duet은 직접 커플링을 사용하여 카메라 이미지 캡처 중에 정밀한 회전을 보장합니다. 회전 플랫폼의 기계적 진동을 견딜 수 있을 만큼 견고하며 케이블을 최소화하여 EMI와 RFI를 낮춥니다.

드라이브는 초기 목표 라벨링 위치를 설정하는 Elmo 마에스트로 다축 컨트롤러로 제어됩니다. 모든 슬레이브는 DS-402 표준화된 주기적 동기화 위치 모드에서 작동합니다. 마에스트로는 최소한의 ECAM 포인트로 부드러운 모션 궤적을 위해 높은 보간 수준을 허용합니다. 복잡한 모션 시나리오를 정밀하게 실행하면서 구현 프로세스를 간소화하고 가속화하는 동적 테이블 계산, 실행, 테이블 전환, 다중 계층 토폴로지 구축, 가상 축 동기화 및 관련 고급 기능을 빠르게 구현할 수 있습니다.

Elmo 애플리케이션 스튜디오 II 소프트웨어(EASII)는 서보 튜닝, ECAM, 오류 매핑 및 네트워크 구성과 같은 고급 툴을 갖추고 있어 모션 개발 프로세스를 간소화했습니다. 정교한 모션 블록, 라이브러리, 머신 템플릿으로 구성된 Elmo 고급 모션 블록(EMBL)을 비롯한 다른 고급 Elmo 툴은 프로세스 개발 단계의 프로그래밍을 간소화했습니다. 이 두 가지 툴 세트를 함께 사용하면 여러 분야의 구현자가 필요하지 않아 엔지니어링 리소스를 절약하는 동시에 motion control 성능을 획기적으로 개선하고 출시 시간을 단축할 수 있습니다. Elmo 또한 개발 프로세스를 간소화하고 추가 비용 없이 새로운 EMBL을 지속적으로 개발 및 도입할 수 있는 수많은 EMBL을 개발했습니다.