利樂公司所生產的牛奶、果guo汁zhi等deng多duo種zhong飲yin品pin的de經jing典dian紙zhi盒he包bao裝zhuang，幾ji乎hu已yi經jing為wei我wo們men所suo有you人ren所suo熟shu知zhi。盡jin管guan這zhe些xie紙zhi盒he在zai運yun輸shu及ji日ri常chang使shi用yong中zhong展zhan現xian出chu了le極ji高gao的de效xiao率lv與yu耐nai用yong性xing，但dan它ta們men的de製zhi造zao過guo程cheng卻que對dui生sheng產技術提出了極為嚴苛的要求。利樂公司位於意大利摩德納的研發與技術專家團隊，在為其紙盒包裝開發的新一代加蓋機中，創新性地融入了倍福的 XTS 磁驅柔性輸送係統，成功達成了高質量、高產量以及高工藝靈活性這三大核心目標。係統取得了巨大成功，利樂的試點客戶對其可靠性、高性能和靈活性讚譽有加，親切地稱之為“魔法機”。
利樂是全球領先的食品加工和包裝解決方案提供商,公司秉承與客戶及供應商緊密合作的宗旨，致力於每日為全球超過 160 個國家的數億人口提供安全、富含營養的食品，同時竭力將對環境的影響降至最低水平。在摩德納工廠，利樂團隊憑借利樂®超高速 CAP40 型加蓋機成功達成了這一目標。該解決方案能能夠根據實際需求，每小時能完成 25,000 包飲料紙盒的加蓋任務。利樂公司產品負責人 Gianmarco Di Eusebio 解釋道：“在(zai)新(xin)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)的(de)每(mei)一(yi)個(ge)環(huan)節(jie)，我(wo)們(men)都(dou)堅(jian)定(ding)不(bu)移(yi)地(di)認(ren)為(wei)，認(ren)真(zhen)傾(qing)聽(ting)並(bing)深(shen)入(ru)理(li)解(jie)客(ke)戶(hu)的(de)意(yi)見(jian)是(shi)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)。鑒(jian)於(yu)這(zhe)一(yi)點(dian)，我(wo)們(men)迫(po)切(qie)需(xu)要(yao)一(yi)台(tai)更(geng)加(jia)靈(ling)活(huo)、占地麵積更小且係統產能更高的設備。目前采用的一次用量包裝解決方案每小時僅能處理 9000 件產品，若要達到每小時 25,000 件jian的de處chu理li需xu求qiu，就jiu意yi味wei著zhe需xu要yao安an裝zhuang三san台tai設she備bei，且qie每mei台tai設she備bei都dou需xu要yao配pei備bei完wan整zheng的de送song料liao係xi統tong等deng輔fu助zhu設she備bei，同tong時shi，還hai需xu要yao騰teng出chu足zu夠gou的de空kong間jian來lai安an置zhi這zhe些xie設she備bei。”他補充道，這台新設備麵臨著非常嚴苛的要求：一方麵，它必須實現極高的處理速度；另一方麵，蓋體的複雜 3D 幾何形狀對塗膠作業的質量標準提出了極高的挑戰。
利樂公司技術專家 Fabio Bassissi
XTS 動子可(ke)以(yi)作(zuo)為(wei)獨(du)立(li)的(de)伺(si)服(fu)軸(zhou)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)，從(cong)而(er)極(ji)大(da)地(di)簡(jian)化(hua)和(he)加(jia)速(su)了(le)新(xin)產(chan)品(pin)格(ge)式(shi)的(de)引(yin)入(ru)，並(bing)且(qie)能(neng)夠(gou)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)軟(ruan)件(jian)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)。此(ci)外(wai)，結(jie)合(he)用(yong)於(yu)塗(tu)膠(jiao)監(jian)測(ce)的(de)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong)，我(wo)們(men)還(hai)能(neng)夠(gou)極(ji)為(wei)高(gao)效(xiao)地(di)補(bu)償(chang)任(ren)何(he)機(ji)械(xie)公(gong)差(cha)。
基於 PC 的解決方案打破
既有局限性並顯著提升數據透明度
利樂公司決定采用倍福基於 PC 的de控kong製zhi技ji術shu，主zhu要yao基ji於yu對dui其qi出chu色se計ji算suan能neng力li的de深shen刻ke考kao量liang，這zhe無wu疑yi是shi促cu成cheng這zhe一yi選xuan擇ze的de決jue定ding性xing因yin素su之zhi一yi。利li樂le公gong司si創chuang新xin與yu分fen析xi生sheng產chan線xian解jie決jue方fang案an總zong監jian Paolo Scarabelli 強調了這一點的一個重要方麵：“我們的客戶對於高度數字化且互聯互通的係統的需求正不斷攀升。倍福基於 PC 的控製技術為實現這些目標提供了理想的基礎。在利樂®超高速 CAP40 型xing加jia蓋gai機ji上shang，我wo們men憑ping借jie先xian進jin的de數shu字zi化hua技ji術shu，成cheng功gong打da破po了le數shu字zi組zu件jian與yu機ji械xie部bu件jian之zhi間jian的de傳chuan統tong界jie限xian。在zai我wo們men這zhe個ge具ju體ti案an例li中zhong，這zhe意yi味wei著zhe我wo們men能neng夠gou更geng全quan麵mian地di實shi現xian更geng多duo設she備bei功gong能neng的de數shu字zi化hua控kong製zhi，從cong而er確que保bao提ti升sheng係xi統tong運yun行xing的de可ke靠kao性xing。”
倍福基於 PC 的控製技術為實現這些目標提供了理想的基礎。XTS 還使得原本依賴機械手段完成的工作能夠輕鬆地被先進的軟件功能所替代，這標誌著我們在構建數字化機器方麵又邁出了堅實的一步。
—— 利樂公司創新與分析生產線解決方案總監
Paolo Scarabelli
zongtieryan，genggaoshuipingdeshuzihuajidaditishengleshujudetoumingdu，zhebujinxianzhujiasulechanpingenghuandeliucheng，haiqieshitigaolechanpinzhiliang。ruguoshijiaojiancexitongjiancedaotujiaoweizhipianlileyudingweizhi，ruanjianjiangzaixitongyunxingzhongjishijinxingzishiyingtiaozheng，tongguotiaozhengshuangcengdongzizhongyuzhixianglianjiededongzitulunbiaoxiuzhengweizhi，yiquebaotujiaoweizhijingzhunwuwu。Fabio Bassissi 繼續說道：“我(wo)們(men)還(hai)采(cai)用(yong)了(le)先(xian)進(jin)的(de)設(she)備(bei)健(jian)康(kang)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)，以(yi)全(quan)麵(mian)檢(jian)查(zha)設(she)備(bei)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)。所(suo)有(you)這(zhe)些(xie)因(yin)素(su)對(dui)於(yu)確(que)保(bao)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)及(ji)其(qi)最(zui)終(zhong)成(cheng)功(gong)都(dou)起(qi)著(zhe)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。最(zui)終(zhong)，飲(yin)料(liao)容(rong)器(qi)必(bi)須(xu)達(da)到(dao)密(mi)封(feng)可(ke)靠(kao)且(qie)無(wu)任(ren)何(he)泄(xie)漏(lou)的(de)標(biao)準(zhun)，方(fang)可(ke)被(bei)允(yun)許(xu)發(fa)送(song)給(gei)終(zhong)端(duan)客(ke)戶(hu)。”
利樂®超高速 CAP40 型加蓋機中還配備了多台倍福 PS3031 電源
實現高精度複雜運動序列的可靠控製
利樂®超高速 CAP40 型加蓋機關聯的軸數量極為龐大，實軸數量超過 120 個，並配有 10 個虛擬主軸，充分彰顯了其運動控製過程的高度複雜性。其中的大部分軸都用於配置兩條並行的 XTS 係統，係統每條軌道長 4.5 米，並配備 55 個動子。此外，係統還配備了約 10 個旋轉伺服軸，專門用於包裝輸送、熱熔膠塗膠等任務。
兩台並行運行的 XTS 磁驅柔性輸送係統能夠以極高的速度和精度將塑料蓋精確貼合到包裝盒上，這一過程中還得到了由 AM8000 伺服電機驅動的其它運動軸的輔助（如上圖所示）
為了確保蓋體能夠精準地依據其三維幾何形狀進行粘合，必須精確同步控製 XTS 動子的運動以及 X、Y、Z 方向上的各類旋轉運動。此處的獨特之處在於，每對動子都通過專門的工具結構相互連接，但它們卻能在兩個平行安裝的 XTS 單(dan)元(yuan)上(shang)獨(du)立(li)且(qie)協(xie)調(tiao)地(di)運(yun)行(xing)。無(wu)論(lun)動(dong)子(zi)是(shi)在(zai)單(dan)個(ge)係(xi)統(tong)上(shang)排(pai)列(lie)成(cheng)一(yi)行(xing)，還(hai)是(shi)分(fen)布(bu)在(zai)兩(liang)個(ge)不(bu)同(tong)的(de)係(xi)統(tong)上(shang)，控(kong)製(zhi)軟(ruan)件(jian)都(dou)能(neng)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)其(qi)靈(ling)活(huo)性(xing)，確(que)保(bao)所(suo)有(you)動(dong)子(zi)始(shi)終(zhong)保(bao)持(chi)完(wan)全(quan)同(tong)步(bu)的(de)運(yun)動(dong)狀(zhuang)態(tai)。據(ju)利(li)樂(le)公(gong)司(si)包(bao)裝(zhuang)線(xian)嵌(qian)入(ru)式(shi)自(zi)動(dong)化(hua)部(bu)門(men)總(zong)監(jian) Stefano Flore 介紹，XTS 憑借其模塊化設計和出色的軟件功能，往往能夠實現極高的靈活性。例如，XTS 係xi統tong的de軌gui道dao長chang度du及ji動dong子zi數shu量liang可ke根gen據ju具ju體ti需xu求qiu調tiao整zheng，因yin此ci在zai開kai發fa產chan量liang更geng高gao或huo更geng低di的de設she備bei型xing號hao時shi，幾ji乎hu不bu會hui增zeng加jia額e外wai的de工gong作zuo量liang。此ci外wai，更geng換huan不bu同tong的de包bao裝zhuang格ge式shi以yi適shi應ying各ge種zhong填tian充chong量liang、包裝頂部形狀或蓋體等需求，變得異常簡便快捷。我們隻需在軟件中設定耦合動子間距及兩個 XTS 係統的運動參數的新值即可。
Stefano Flore 還特別強調，XTS 動子所具備的獨立控製能力遠遠超出了單純的產品輸送範疇：“danggaitibeidongzishangduiyingdegudingzhijiashiqihou，zuiduoliugetongbudongzizuchengyigezuoyepici，xietongjinxinglunkuotujiao。weici，gaitizhijiahuitongguojixieouhedefangshi，yubingxingyunxingde XTS 係統的相關動子一起，在 X 軸和 Y 軸zhou上shang移yi動dong。在zai這zhe個ge過guo程cheng中zhong，係xi統tong會hui自zi動dong補bu償chang任ren何he可ke能neng存cun在zai的de公gong差cha，例li如ru熱re熔rong膠jiao槍qiang噴pen嘴zui所suo產chan生sheng的de公gong差cha。然ran後hou，將jiang蓋gai體ti貼tie合he於yu包bao裝zhuang盒he，並bing通tong過guo圖tu像xiang處chu理li技ji術shu嚴yan格ge監jian測ce整zheng個ge過guo程cheng。XTS 還會利用動子中精確控製的橫向力來維持恰當的接觸壓力，從而確保塗膠過程的精準無誤。”這種力源自兩個相互耦合的龍門式動子之間精確的相互作用。XTS 相xiang較jiao於yu機ji械xie係xi統tong的de另ling一yi大da顯xian著zhu優you勢shi在zai於yu，它ta能neng夠gou在zai軟ruan件jian中zhong集ji中zhong獲huo取qu和he處chu理li海hai量liang信xin息xi。這zhe樣yang不bu僅jin能neng迅xun速su定ding位wei係xi統tong參can數shu的de偏pian差cha，還hai能neng通tong過guo采cai取qu相xiang應ying措cuo施shi來lai徹che底di規gui避bi這zhe些xie偏pian差cha。關guan於yu故gu障zhang問wen題ti，Gianmarco Di Eusebio 補充道：“該係統的平均無故障工作時間（MTBF） 實現了超過一倍的增長。”
在 XTS xitongdeshangbuquyu，suliaogaitibeijunyunditumoshanglejiaoshui，suihou，zaixitongdexiabuquyu，suliaogaitiyirouyanjihunanyibianshidechaogaosudubeijingzhunwuwudizhantiedaobaozhuangheshang
控製技術確保了持續的高性能表現
lilezhisuoyixuanzebeifudekongzhijishu，shiyinweisuoyouyuxitongjinmixiangguandezujiandoukeyiyizhanshihuoqu，congerquebaolejichengguochengdewufengduijieyugaoxiaoyunxing。shebeikongzhixitongdehexinzujianshiliangtai C6032 超緊湊型工業 PC ，它們用於運行 HMI 應用程序、兩個 XTS 係統、基於 TwinCAT NC PTP 的運動控製以及 TwinCAT PLC。此外，單個控製單元還具備將多種功能（如設備仿真等）jinxingzuhedenengli。ciwai，suoxuandeyingjianpingtaiweirihoukuozhangengduogongnengyuliuleguangkuodekongjianheqianli。gengweiguanjiandeshi，beifudechanpinzhongleijiweifengfu，nenggoujingzhunmanzuyonghuzaijisuannengli、內存擴展以及外形規格等多個方麵的需求，從而確保係統能夠靈活適應未來的發展趨勢與需求。
利樂公司強大的專家團隊（從左至右）：Davide Borghi、Paolo Scarabelli、Francesco Venturi、Stefano Flore、Andrej Burieta、Stefano Mittarelli、Pierluigi Canalini、Paolo Goldoni、Andrea Lestini、Elena Sachetti 和 Gianmarco Di Eusebio 以及倍福大客戶經理 Alexander Mönchmeier（左）在利樂®超高速 CAP40 型加蓋機前
在談及 TwinCAT 軟件的應用體驗時，Paolo Scarabelli 表示：“TwinCAT 能夠充分發掘並釋放基於 PC 的控製技術的全部潛能，包括支持麵向對象的語言在內的多種編程語言、與 Visual Studio 的無縫集成、全(quan)麵(mian)的(de)網(wang)絡(luo)配(pei)置(zhi)選(xuan)項(xiang)，以(yi)及(ji)出(chu)色(se)的(de)多(duo)核(he)處(chu)理(li)能(neng)力(li)。此(ci)外(wai)，該(gai)軟(ruan)件(jian)結(jie)構(gou)清(qing)晰(xi)，其(qi)良(liang)好(hao)的(de)開(kai)放(fang)性(xing)不(bu)僅(jin)讓(rang)我(wo)們(men)能(neng)夠(gou)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)倍(bei)福(fu)提(ti)供(gong)的(de)軟(ruan)件(jian)庫(ku)資(zi)源(yuan)，還(hai)能(neng)輕(qing)鬆(song)實(shi)現(xian)自(zi)有(you)庫(ku)的(de)無(wu)縫(feng)集(ji)成(cheng)，從(cong)而(er)打(da)造(zao)出(chu)貼(tie)合(he)特(te)定(ding)設(she)備(bei)需(xu)求(qiu)的(de)定(ding)製(zhi)化(hua)狀(zhuang)態(tai)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)。我(wo)們(men)在(zai)開(kai)發(fa)過(guo)程(cheng)中(zhong)廣(guang)泛(fan)采(cai)用(yong) TwinCAT Scope 進行深入的分析工作。總體而言，TwinCAT 為我們提供了極為全麵的支持，尤其是在實現我們標準化軟件開發目標的過程中。”
基於 PC 的控製技術憑借其開放性和靈活性，在整個領域中都發揮著重要作用，他進一步補充道：強大且開放的 EtherCAT 通信係統為各類應用提供了理想支持，它能夠無縫集成 I/O 端子模塊網段、安全功能以及驅動組件。Stefano Flore 表示：“AX8000 憑ping借jie其qi極ji高gao的de動dong態tai性xing能neng和he精jing確que的de運yun動dong控kong製zhi能neng力li，展zhan現xian出chu了le顯xian著zhu的de優you勢shi。另ling外wai，它ta采cai用yong了le模mo塊kuai化hua設she計ji，外wai形xing小xiao巧qiao且qie應ying用yong靈ling活huo多duo變bian，當dang有you需xu要yao時shi，能neng夠gou輕qing鬆song添tian加jia更geng多duo軸zhou。AM8000 伺服電機在電機類型、功率、繞組類型等方麵都可以定製配置，為達成上述目標提供了有力支持。”
設備中的 AM8000 伺服電機通過 AX8000 多軸伺服係統控製
提供全方位支持，未來潛力無限
利樂公司高級設備分析經理 Davide Borghi 認為，在麵對要求如此嚴苛的應用時，自動化合作夥伴所提供的支持同樣起著至關重要的作用：“在修改設備方案時，技術支持的作用尤為重要。對於利樂®超高速 CAP40 型加蓋機而言，從可行性測試階段伊始，這一點就顯得至關重要，尤其對於配備 XTS 係(xi)統(tong)及(ji)其(qi)大(da)量(liang)功(gong)能(neng)的(de)應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)來(lai)說(shuo)，更(geng)是(shi)具(ju)有(you)特(te)別(bie)的(de)意(yi)義(yi)。在(zai)任(ren)何(he)情(qing)況(kuang)下(xia)，所(suo)提(ti)供(gong)的(de)技(ji)術(shu)支(zhi)持(chi)都(dou)無(wu)可(ke)挑(tiao)剔(ti)，無(wu)論(lun)是(shi)與(yu)倍(bei)福(fu)意(yi)大(da)利(li)公(gong)司(si)和(he)德(de)國(guo)專(zhuan)家(jia)的(de)現(xian)場(chang)合(he)作(zuo)，還(hai)是(shi)與(yu)各(ge)層(ceng)級(ji)管(guan)理(li)人(ren)員(yuan)的(de)協(xie)作(zuo)配(pei)合(he)，都(dou)表(biao)現(xian)出(chu)色(se)。”
雙方之間的緊密合作關係將在未來得到進一步的深化，因為 Stefano Flore 仍然堅信，在利樂®設備中采用基於 PC 的控製技術蘊含著巨大的發展潛力：“我們認為，無電纜技術（NCT）是 XTS 係統的一項極具前景的進一步升級發展。我們已經著手測試 XPlanar 技術為多種應用場景所帶來的各種可能性。我們還看到了 MX-System 無控製櫃解決方案以及 TwinCAT Runtime for Linux®極ji具ju吸xi引yin力li的de優you勢shi。我wo們men擁yong有you巨ju大da的de潛qian力li，能neng夠gou像xiang在zai這zhe個ge案an例li中zhong的de試shi點dian客ke戶hu所suo體ti驗yan的de那na樣yang，給gei用yong戶hu帶dai去qu驚jing喜xi，為wei他ta們men精jing心xin打da造zao出chu一yi台tai充chong滿man魔mo力li的de‘魔法機’。”
關於德國倍福
倍福（Beckhoff）是一家專注於自動化新技術的德資企業，創立於 1980 nian，zongbuweiyudeguoweiershi。zuoweiquanqiuzidonghuajishudequdongzhe，beifudingyilezidonghualingyudexuduobiaozhun，shiguojibiaozhundezhidingzhehetuidongzhe。gongsisuoshengchandegongye PC、現場總線模塊、驅動產品和 TwinCAT 自動化軟件構成了一套完整的、相互兼容的控製係統，可為各個工控領域提供開放式自動化係統和完整的解決方案。經過 40 年的發展和努力，倍福已在世界各地設立 30 多家分支機構，加上全球的合作夥伴，業務遍及 70 多個國家和地區。
倍福於 1997 年進入中國市場，中國區總部落戶於上海市北高新產業園區，現有員工 300 人，辦事處遍及國內 30 座大中城市。創新產品和解決方案廣泛應用於風力發電、半導體、光伏太陽能、電子製造、金屬加工、包裝機械、印刷機械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機械、物流輸送以及樓宇自動化等眾多領域。
公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業以太網於 2014 年成為中國國家推薦性標準，並已入編工信部的《國家智能製造標準體係建設指南》。作為一家技術驅動型公司，倍福一直注重在技術上尋求突破創新，在業內享有“創新引擎”的美譽。倍福基於 PC 的控製技術具有良好的開放性，它支持所有主流的工業通信協議，將 IT 技術、互聯網和自動化技術完美融合在一起，為實現工業 4.0 和智能製造奠定了堅實的技術基礎。
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