大部分人,特別是那些身處重工業(yè),如汽車行業(yè)的人,很難立即把“制造自動(dòng)化”這個(gè)詞與棉花的采摘式廷、打包及存儲(chǔ)聯(lián)系到一起。然而,和任何其他制造業(yè)一樣,棉花加工業(yè)也在與成本及效率帶來的壓力進(jìn)行抗?fàn)幇磐臁３鲇谶@個(gè)考慮,位于佐治亞州Kennesaw的一家公司開發(fā)了一種獨(dú)特的棉花打包系統(tǒng),能在改善整體連貫性的同時(shí)降低打包過程的時(shí)間和費(fèi)用滑废。

由Factory Solution(Interstate Electrical Supply的一個(gè)子公司)開發(fā)的Ultra-Twist系統(tǒng),使軋棉機(jī)能夠更高效地生成外形整齊的棉包。該公司聲稱,Ultra-Twist系統(tǒng)采用 Schneider Electric公司的具有運(yùn)動(dòng)控制能力的一體化組件,包括運(yùn)動(dòng)控制器袜爪、網(wǎng)絡(luò)及可編程邏輯控制器,從而能使打包過程完全自動(dòng)化策严。

Ultra-Twist系統(tǒng)是為International Fiber Packaging(軋棉機(jī)供應(yīng)商Leggett&Platt的一個(gè)分公司)開發(fā)的,正應(yīng)用在德克薩斯州和佐治亞州的大約15臺(tái)軋棉機(jī)上。 Interstate Electric公司的副總裁Steve Phillips表示,通過最近完成的為期3年的測(cè)試,該系統(tǒng)已經(jīng)能夠全面投入使用饿敲。

復(fù)雜的功能

Factory Solution公司部門經(jīng)理James Dutton指出,為了打包需要進(jìn)行許多復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)妻导。首先,一個(gè)帶有三到六個(gè)打包接頭的工作箱被移動(dòng)到位,由卷筒提供的打包絲穿過一條環(huán)繞棉花包的導(dǎo)槽后折回接頭處,打包絲停在預(yù)定的位置。接下來打包絲被拉緊,從卷筒上切斷并纏繞到Ultra-Twist上以預(yù)定的次數(shù)打好結(jié)怀各。位置誤差精確到1‰英寸(1 英寸＝2.54厘米),從而保證棉花被捆得既結(jié)實(shí)又不會(huì)被打包絲損傷央垢。

“運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)被優(yōu)化以便最大限度地提供各種功能,”Dutton說,“這非常重要,因?yàn)檫@種方案需要控制多達(dá)13個(gè)獨(dú)立的轉(zhuǎn)軸∈客欤”

棉花處理甚至在收獲的農(nóng)產(chǎn)品還未離開耕地之前就開始了泞征。棉花在采摘后,被人們熟知的棉模成形機(jī)壓成一個(gè)長(zhǎng)達(dá)21.3米(70英尺)的棉塊兒。棉塊兒被裝上拖車運(yùn)輸?shù)礁浇能埫迿C(jī)處,這些軋棉機(jī)在收獲季節(jié)通常是一天24小時(shí)地工作,以幫助農(nóng)民快速轉(zhuǎn)運(yùn)他們的農(nóng)產(chǎn)品您脂。

“棉塊兒”在軋棉機(jī)那被拆成獨(dú)立的棉桃无俏。然后被輸送到許多不同的機(jī)器,而這些機(jī)器把棉花除籽、抽出棉纖維蛀田、清潔以及鑒定濕度等級(jí)猿饿。

棉纖維接著被運(yùn)到打包機(jī)處,應(yīng)用液壓技術(shù)生成外形規(guī)則的重約227千克(50磅)的一個(gè)個(gè)棉團(tuán)。(Phillips說,這些棉塊十分致密,需要用錘子才能將釘子敲進(jìn)去)乖阐。最后,這些棉塊兒經(jīng)稱重耀骆、裝袋運(yùn)至倉庫儲(chǔ)存。

一個(gè)高產(chǎn)量的軋棉機(jī)每小時(shí)能夠加工多達(dá)60個(gè)棉包,所以Factory Solutions公司在探尋如何保證軋棉機(jī)盡可能高效而劃算地運(yùn)作亦誊。使用鋼絲替代塑料帶就是被應(yīng)用的多種特點(diǎn)之一卢掖。

包裝控制

用鋼絲捆扎棉包是現(xiàn)在才興起的老主意了,Phillips說。塑料帶被廣泛應(yīng)用之前,棉花加工業(yè)使用扁平的鋼帶捆扎棉包,但是這些鋼帶體積大,需要打包機(jī)上有很大的接頭,并需要夾子來固定這些接頭傻丝。具有足夠張力保持棉包的圓形鋼絲的開發(fā)使Factory Solution公司在打包過程中重新引進(jìn)鋼的技術(shù)甘有。因?yàn)殇撌强苫厥盏?所以每根鋼絲比塑料帶便宜多達(dá)50美分,phillips說诉儒。

“當(dāng)你考慮到一臺(tái)軋棉機(jī)在一個(gè)季度可能生產(chǎn)100,000個(gè)棉包的事實(shí),那將節(jié)省很大一筆費(fèi)用”,他說。

大部分打包系統(tǒng)使用塑料帶捆扎亏掀。但是,倉庫里溫度的變化會(huì)使這些帶子變松,導(dǎo)致棉包變形,甚至在某些情況下完全散開,Phillips說允睹。

“那真是一團(tuán)糟,但如果一個(gè)棉包著了火那就更糟了。塑料帶會(huì)被熔化,火也會(huì)蔓延開幌氮。但金屬不會(huì)這樣損壞,所以火勢(shì)會(huì)被抑制在少數(shù)幾個(gè)棉包缭受。”

另外,通過在Ultra-Twist系統(tǒng)中引入高級(jí)運(yùn)動(dòng)控制能力,Factory Solution公司顯著地改進(jìn)了棉包的操作及捆扎性能该互。所有的運(yùn)動(dòng)控制組件都是由Schneider Electric公司制造的,包括伺服驅(qū)動(dòng)器米者、無刷電機(jī)以及可編程邏輯控制器(PLC)等。

Schneider Electric運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理Mark Olten解釋說,伺服電機(jī)的使用是Ultra-Twist系統(tǒng)保證速度和精度的關(guān)鍵宇智。

“通過伺服技術(shù),可以快速指定設(shè)備的運(yùn)動(dòng),并帶有很高的分辨率蔓搞。換句話說,該系統(tǒng)比使用其他電機(jī)的系統(tǒng)更精確地知道‘在哪里’”,Olten說,“這些特點(diǎn)伴隨著迅速、精確的加減速運(yùn)動(dòng),縮短了捆扎周期的時(shí)間,也意味著棉花能夠被更快地處理随橘∥狗郑”

Ultra-Twist系統(tǒng)也可在全自動(dòng)模式下工作。而半自動(dòng)和手動(dòng)系統(tǒng)則需要3個(gè)人來操作,Olten說协伴。

Factory Solutions公司打包機(jī)控制面板上的元件在安裝前需要經(jīng)過測(cè)試吱裙。控制面板上的線用來連接包括伺服電機(jī)的外圍設(shè)備,以便模擬實(shí)際操作杨趣。

基于網(wǎng)絡(luò)的交互控制

Factory Solution公司制造了兩種規(guī)格的Ultra-Twist系統(tǒng)——具有六個(gè)打包接頭的高性能型號(hào)及具有三個(gè)接頭的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)臭颈。高性能機(jī)型起初是由采用基于光纖傳導(dǎo)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制的SERCOS協(xié)議的Schneider Electric TSX PremiumPLC控制的。

“我們最初采用SERCOS接口技術(shù)是因?yàn)槠浣艹龅男阅堋?Olten說,“這是第一個(gè)可自動(dòng)執(zhí)行的打包系統(tǒng),而且我們希望能夠處理任何可能出現(xiàn)的控制方面的要求凡搪∷攀ǎ”

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