Bauke Van den Akker 是这家位于荷兰的工程设计公司的董事总经理之一,他的同事 Lourens 是该公司的一名工程师。 Lourens 解释说,他们将这种设备正式名称为“罐笼装卸机”,文档中也将沿用这一名称。这项有趣的技术将长途跋涉,从荷兰运到科特迪瓦时。 阿波罗工程公司的客户遍及全球,包括印度尼西亚或新西兰等偏远地区。
顾名思义,这台机器用于装卸罐笼。 罐笼装满了罐子,其内容物必须经过灭菌,以便能够更长时间地以洁净的方式存放。 灭菌在高压灭菌器内加压条件下利用蒸汽进行。 该过程结束后,将装有罐子的罐笼从高压灭菌器中取出,并将这些罐子卸下。
在此之前,罐笼和罐子的搬运均由最终客户手工完成。 每个罐子连同内容物重约 1 千克,一个罐笼根据尺寸可容纳最多 400 个罐子,这些罐子通过中间隔件上下堆叠。 客户认为这道繁琐费力的过程可以实现自动化。鉴于其此前与阿波罗工程公司合作良好,便将这项挑战委托给该公司。最终的成果,是一种罐笼自动装卸机。
在模块化机器中,罐子通过传送皮带自动送入。 罐体运行至挡块处;一旦收集到完整一层所需的罐子,新到达的罐子将停止运行。 随后,已排好的整层罐子继续输送,直至到达一块巧妙隐藏的电磁板,在此处对齐。 电磁板将整层罐子吸起,并放置在“准备就绪”罐笼内的中间板上。 罐层再次被覆盖一块中间板,借助真空将其吸起并放下。 重复该操作,直到罐笼装满。
为实现对中间板的真空搬运,该装置配备了 OVEM 真空发生器;其内置 IO-Link® 真空传感器,可对真空度进行主动监测。 一旦达到设定的真空度,节气功能会关断压缩空气。 由此将压缩空气消耗量降至最低,从而与传统真空发生器相比,可节省高达 80 % 的压缩空气。
一旦罐笼装满罐子,便由链式输送机输送。 由此为下一个随机送入的罐笼腾出空间。 然而,装满的罐笼必须运送至高压灭菌器,并再从中运出,这一运输环节仍未完成。 在项目的设计阶段,阿波罗工程公司对这一转运环节进行了周密思考,因为拖动满载的罐笼是一项繁重的工作。 对此也找到了一种电动桁架形式的解决方案。 桁架能够将最多五个相互连接的罐笼组成的“列车”从罐笼装卸机运送至高压灭菌器。 灭菌过程结束后,桁架将罐笼运回装置。
除了由机器将罐子装入罐笼之外,另一项功能是将其再次取出。 在装置的对侧,各步骤按相反的顺序执行。 虽然结构在细节上有所不同,但本质上是两个功能完全相同的模块--两者之间的空间作为空罐笼的临时存储点。
阿波罗工程公司非常看重模块化设计,但是 Bauke Van den Akker 承认,大多数设计方案需要进行一定程度的调制,才能用于其他任务。 但他也强调,这也更便于在模块上进行扩展。 采用分散式 I/O 信号处理可对产品的模块化提供有力支持。 Lourens 是这种做法的坚定拥护者,该做法也获得了公司内部支持:“看看本项目需安装的输送系统,如果所有组件(包括远程 I/O)都能简单地接入和互联,一切将更为简洁。 一切可预先准备就绪,随后只需接入,即可完成。”
“这能省去大量布线工作,”Bauke Van den Akker 解释道,Lourens 也证实了这一点:"我们不断问自己,如何能让我们的设计尽可能保持简单"。 传感器必须布线,这一点无可回避,但这正是Festo的 CPX AP-I 派上用场之处"。
阿波罗工程公司长期以来大量采用 Festo 的 CPX 阀岛。 其模块化架构使得可将总线节点、远程 I/O 与阀集成为一个模块化组件。 因此,这些阀岛既可集中也可分散应用,所有设备,包括输入、输出以及气缸,均可直接接入其中。 然而,这是否是“罐笼装卸机”的最佳技术方案?
针对这一应用,Festo 让阿波罗工程公司的工程师采用其新型分散式 I/O 平台 CPX AP-I,该平台可将 Festo 的 I/O 模块和分散式阀岛灵活、可扩展地连接至各种常见的控制架构。 CPX-AP-I 技术可实现与机器尺寸和布局相匹配的模块化、分散式结构。 Lourens 补充道:“例如,使用 CPX AP-I,我可以将两台设备一台接入四个传感器,另一台接入两个传感器。 将它们挂到机器上,并与预制电缆连接,即可完成”。 罐笼装卸机中的 VTUG 阀岛采用与 CPX-AP-I 平台相同的内部 AP 总线,因此能够透明、轻松地集成到系统中。
Bauke Van den Akker 也清楚分散式 CPX AP-I 平台如何支持阿波罗工程公司的工作方式。 “在实践中,归根结底只需联线并连接电源即可。” 在阿波罗工程公司安装调整期间,可借助所需的 I/O 端子和阀岛,为机器的各种任务进行充分预先准备。 现场布线降至最低"。
“这体现了阿波罗工程公司与 Festo 之间的高度互信。”Lourens 解释道。 “与供应商进行的交易,其实就与与人打交道,而他们真的很好沟通”。 Van den Akker 补充道:"我们与 Festo 的团队密切合作,这对我们非常重要。 他们总是愿意帮助我们,也很乐意上门,给我们提供了强大的支持。”
因此,Festo 也与阿波罗工程公司非常契合,正如 Lourens 所说,后者规模不大,因而具备快速行动的能力。 供应商必须能够跟上这种节奏。 “产品也很好”,Baucke Van den Akker 笑着补充道。 “我们始终力求把工作做好,以便留住客户。 我们的客户对质量有要求,而我们通过只与优质品牌合作,向他们提供所要求的质量。 Festo 就是这方面的一个很好的例子,我们珍视与品牌背后人员的良好关系。 毫无疑问,棒极了”。
通过分散式 IO 系统 CPX-AP-I,可将Festo 的 I/O 模块与分散式阀岛灵活、可扩展地连接到各类常见的控制系统中(如 PLC 系统),例如可通过 EtherCAT、PROFINET、PROFIBUS 和 Ethernet/IP 等技术进行连接。 在一个总线节点下,最多可连接 79 台设备,投入显著下降。 各模块之间的最大距离可达50 m(IP65/IP67 分级),并且全部支持实时通信。 在此可了解更多有关如何通过恰当的机器构架降低成本的信息。
阀岛,如 VTUG 阀块,易于集成,即使更换上级的 PLC,也能确保气动控制链保持不变。 IO-Link® 主站也可集成到 AP 技术设备中。 这样就可以通过 IO-Link® 与智能组件进行实时通信,用于进行调试和诊断,例如与本应用中使用的 OVEM 真空发生器。 可使用插件 Festo Automation Suite,并通过 Festo 的物联网网关 CPX-IOT 与云系统交换状态数据。 在以下文章中了解更多有关远程 I/O 的基础知识:什么是远程 I/O?