避免不必要的机器停机:纸箱托盘生产中的信号灯和 Sensor Integration Gateway(传感器集成网关)

2022-11-29

趋势是:纸板代替塑料。为了确保能在工业中快速高效地提供纸箱托盘,来自法国的专家 MATEK,其机器可以提供有力帮助。生产线末端机器的专家企业依赖于 SICK 的传感器解决方案:智能使用 SLT 信号灯Dx35 中程距离传感器Sensor Integration Gateway SIG200(SIG200 传感器集成网关)可提高生产率,并为机器操作人员提供支持和减轻负担。

MATEK has been specializing in end-of-line machines and industrial equipment trading since 2015.
MATEK has been specializing in end-of-line machines and industrial equipment trading since 2015.

自 2015 年以来,MATEK 一直专注于生产线末端机器和工业设备贸易,并提供一系列服务:从备件供应到机器园区的安装、故障排除和改进,再到维护。MATEK 也为机器某些部件的设计提供支持,尤其是在包装行业。几年前,该公司还购置了一台用于纸箱托盘折叠成型的机器,以满足对此类包装日益增长的需求。其主要原因是新版的欧盟指令规定应减少塑料包装。

通过人体工程学优化机器生产率

这里所说的机器是一台纸箱托盘成型机:机器在其前部将预先切割好的纸板从装载容器中取出,将其准备好折叠成型,涂上粘合剂并完成成型,从而生产出一个折叠的托盘。操作人员需要在前部填充料架,并在机器末端释放堆垛。这两个工位相距四米。当操作人员位于机器末端时,他看不到填充容器。如果填充容器是空的,机器便会停止并报告故障,这会大大降低生产率。

A signal lamp warns the operator to avoid unnecessary machine stops
从机器的这一侧,操作人员看不到纸板填充容器。
A signal lamp warns the operator to avoid unnecessary machine stops
从机器的这一侧,操作人员看不到纸板填充容器。

为了避免这个问题,MATEK 总经理 Mathieu Hartmann 首先考虑的是一种距离传感器,该传感器可以在一定的阈值距离处触发机器停止。SICK 的 Dx35 中程距离传感器非常适合这项任务。然而,由于创新这一主题牢牢扎根于 MATEK 的 DNA 中,在与 SICK 法国区域销售客户经理 Emmanuel Renaud 的交谈中得到了证实,该应用还可以进一步改进。为什么不用信号灯甚至声音来警告操作人员,以避免不必要的机器停机呢?

The Dx35 mid range distance sensor from SICK initiates a proper machine stop at a certain threshold distance
The Dx35 mid range distance sensor from SICK initiates a proper machine stop at a certain threshold distance

只需三分钟即可完成设置

如此一来,SLT 信号灯便被集成到项目中。现在,借助 21 个彩色 LED 可实现通过同一台设备传输许多不同的信息,并在达到不同的阈值时向操作人员发出警告。信号灯还配备了 IO-Link,Dx35 中程距离传感器也是如此。因此,Emmanuel Renaud 建议将传感器连接到 Sensor Integration Gateway SIG200(SIG200 传感器集成网关),以方便配置。其成效显著:设置传感器只用了三分钟。“检测、安全盲区、连接到网关的传感器的所有参数都是可访问的。令人惊讶的是,它是如此简单”,MATEK 的 Mathieu Hartmann 说道。连接信号灯后,又花了十分钟来对柱子的颜色变化进行参数设定。

激光距离传感器
在应用时显示正确大小 – 灵活测量或可切换至 35 m
Dx35
集成产品
远不止一个 IO-Link 主站
SIG200
The SIG200 Sensor Integration Gateway can be used to connect signal lamps and the Dx35 mid-range distance sensor.
Sensor Integration Gateway SIG200(SIG200 传感器集成网关)简化了传感器的配置。
The SIG200 Sensor Integration Gateway can be used to connect signal lamps and the Dx35 mid-range distance sensor.
Sensor Integration Gateway SIG200(SIG200 传感器集成网关)简化了传感器的配置。

它究竟是如何工作的?

Dx35 中程距离传感器安装在顶部,检测机器前部装载托盘中的纸板堆垛。然后,SLT 信号灯向操作人员返回关于堆垛高度的信息:

  • 闪烁蓝光:料架已满 / 已溢出 
  • 亮起绿光:料架已达 100% 
  • 颜色部分的变化,在 100% 和 50% 之间逐渐向黄色切换 
  • 黄光:料架达到 50%
  • 颜色部分的变化,在 50% 和 20% 之间逐渐向红色切换 
  • 将声音信号(使用蜂鸣器模块 Smart Light Buzzer SLB)添加到红色:介于 20% 和 18% 之间
  • 在 18% 和 1% 之间越来越快地闪烁
  • 低于 1%,机器停止纸板拾取,但不停止(无需不必要的机器重启) 
  • 当达到此料位时,只需填充料架并按下一个按钮即可重新启动机器。

但目标当然是永远不要达到 1% 液位,这样就不会损害生产率。

机器生产率提高 5%

SIG200 的强大性能可以实现机器参数设定中的这种精细度。因为控制器也连接到 Sensor Integration Gateway(传感器集成网关),所以还可以设置停止机器的条件。“结果超出了我的预期”,Mathieu Hartmann 解释道。通过这种整体解决方案,生产周期得到了保证,Hartmann 估计机器的生产率提高了 5%。操作人员可以更好地控制填充,并预测需要做什么。舒适性和人体工程学可激发操作人员的积极性。顺便说一下,操作人员积极参与了颜色的参数设定,因此对机器有信心。

The SLT signal lamp reports information about the height of the stack back to the operator.
借助 SLT 信号灯,操作人员知道何时需要重新填充容器。
The SLT signal lamp reports information about the height of the stack back to the operator.
借助 SLT 信号灯,操作人员知道何时需要重新填充容器。

良好的信任关系

这个项目成功的关键在于 Mathieu Hartmann 和 Emmanuel Renaud 之间的良好信任关系。这种信任促成了双方对各自要求的公开交流和相互理解。在演示过程中,SICK 解决方案的简单性和强大性能则起到了辅助作用。

 

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