Ultimativ drev teknologi
Design fleksible og dynamiske påfyldnings- og lukkeprocesser

Med lineære motorer kan påfyldnings-, lukke- og emballeringsprocesser designs være meget mere dynamiske, præcise og især fleksible end med pneumatiske cylindre. Lige siden Chocolat Frey AG for nylig udvidede deres produktion af de meget populære Napolitains, har denne store schweiziske chokoladeproducent nydt godt af fordelene ved LinMot's avancerede teknologi og produceret et bredt sortiment af meget små chokolade wafers med endnu større kvalitet, procespålidelighed og produktivitet.

Produktionskapaciteten femdobledes

Startsignalet for dette nye system blev givet tilbage i 2013, hvor de små chokoladevafler begyndte at vise stor succes. To ældre linjer, bygget i 1988 og 1990 og brugt til i dag, kørte allerede med fuld kapacitet. På grund af væksten i efterspørgslen var et centralt krav i specifikationen for støbelinjen væsentligt højere output sammenlignet med de tidligere systemer. Mens sidstnævnte maksimalt kan producere 400 kg fyldte eller ufyldte Napolitains i timen, skulle det nye system håndtere op til 2 tons, eller omkring 6.000 wafers, i samme tidsrum.

Maskinbyggeren, der havde stået for de ældre linjer, opfyldte disse krav ved at anvende den nyeste teknologi.

En lineær motor fra LinMot spiller en central rolle, der løser opgaven med at løfte plastformene, ca. 850 x 380 i størrelse med hulrum til 225 wafers (25×9), fra transportbåndet til de stationære dispenserdyser.

Støbning uden bobler eller sprøjt

Når forme-systemet hælder den flydende chokolade i formen, hæves sidstnævnte for at holde afstanden mellem påfyldnings-niveauet og dispenserings mundstykket på et minimum. Sådan forhindres luftbobler og sprøjt.

På de ældre linjer hæver en pneumatisk cylinder formene. Et første blik på denne proces afslører imidlertid svagheden af de cylindre, der drives af trykluft.

Bevægelsen sker i ryk og formen falder ret groft tilbage på transportskinnerne. Med en lineær motor er hele bevægelses-sekvensen derimod mere skånsom på trods af de øgede dynamiske krav, som beskytter mekanismen og produktet.

Mindre indlysende, men ikke mindre væsentlig, er en anden fordel ved den elektriske direkte drevteknologi for slutbrugeren. Med dets integrerede målesystem tillader den lineære motor betydeligt større nøjagtighed i positionering af formen, så man ved præcist, hvor formen er placeret i hvert øjeblik.

Dette har gjort det muligt nøjagtigt at opretholde den optimale afstand mellem fyldningsniveauet og formen hele tiden med en præcision i intervallet tiendedele af millimeter.

Foto: Controller E1400 håndterer koordineringen af de mange akser på den nye støbemaskine, samt beregner motion profiler-ne for LinMot linearmotorerne. Dette gør det muligt for at reagere hurtigt og fleksibelt på nye produktkrav.

Motion profiler
beskytter produkt og mekanisme

Forskellige motion profiler kan også implementeres uden problemer, tilpasset præcist til produktets individuelle krav og påfyldningsprocessen.

Det er ikke muligt med pneumatik, men det er en reel fordel, især for fyldte produkter, da det giver mulighed for at fordele chokoladeblandingen optimalt i formen. Dette forbedrer pålideligheden af processen og giver større frihed til at designe produktionsprocessen.

Evnen til at tilpasse motion profilen kan også bruges til at minimere belastningen på produktet og mekanismen under processen. Siden de direkte elektriske drev har været i brug, har det også været muligt at skifte mellem forskellige profiler med et tryk på en knap og produktændringer tager kort tid.

Kraftige lineære motorer

Designerne af støbemaskinen besluttede at bruge en rørformet lineær motor fra LinMot P10-70-serien med en slaglængde på 90 mm. PS10-70x160UBL-QJ statoren med enkoder og PL10-28×390/340 slider er kombineret med en matchende monteringsflange, der også fungerer som køleplade.

Fordi motoren er monteret uden for det hygiejniske område, har den ikke en højere beskyttelsesklasse. Til mere udfordrende applikationer har LinMot dog også INOX- og ATEX-versioner tilgængelige.

Maskinbyggeren valgte P10-70 serien med god grund.
Motorerne i denne serie har en trefaset vikling og er de mest kraftfulde motorer i LinMot-kataloget. De kan producere en spidskraft på op til 2.500 N. Takket være deres modulære design kan deres slaglængde variere mellem 10 og 1.770 mm. Hastigheder på over 5 m/s og accelerationer på over 100 g garanterer meget korte positioneringstider og høje cyklustællinger.

Ved at eliminere sløret fra mekaniske komponenter såsom gearkasser eller gearstænger, kan lineære motorer med målesystemer med passende opløsning ikke kun placeres præcist, men kræver også væsentligt mindre vedligeholdelse end pneumatiske cylindre eller børstede motorer. I modsætning til pneumatiske løsninger falder linearmotorens kraft ikke af med tiden, så vedligeholdelsesarbejde er kun nødvendigt med længere intervaller.

Afstemt kombination af controller og motor

Strømmen tilføres lineærmotoren på den schweiziske chokolademaskines støbemaskine af en LinMot E1400 servocontroller med en direkte 400 V-tilførsel. LinMot har dog sørget for, at motorerne også fungerer lige så godt i kombination med forskellige højtydende drev fra andre producenter.

Bygherren af støbemaskinen brugte imidlertid en tilpasset E1400 med et integreret Sercos III-interface til at forbinde til en anden motion controller med et konfigurerbart Sercos III-interface.

Maskinstyringen i denne konfiguration beregner skræddersyede bevægelsesprofiler til de enkelte produkter og støbeprocesser, så kravene til alle de forskellige produkter kan opfyldes med størst fleksibilitet med et tryk på en knap. Dette garanterer skånsom håndtering af de sarte produkter med problemfri, blide bevægelsessekvenser.

LinMot-controlleren giver maskinbyggeren stor frihed til at vælge styresystemproducent, da varianter af E1400 er tilgængelige til andre gængse industrielle bussystemer såsom EtherCAT, POWERLINK, ProfiNET, Profibus eller Ethernet/IP.

Til top