Quando il Motion Control migliora il riempimento automatico

Il costruttore inglese Unette, fornitore di macchine e soluzioni per la produzione di contenitori e confezioni a tubo per liquidi, ha integrato il pacchetto completo di controllo macchina di Trio Motion Technology

La soluzione Motion Control di Trio aumenta la produttività delle confezionatrici e riempitrici per liquidi del costruttore inglese Unette

Il costruttore inglese Unette, fornitore di macchine e soluzioni per la produzione di contenitori e confezioni a tubo per liquidi, ha integrato il pacchetto completo di controllo macchina di Trio Motion Technology (che include il controllore, i servoazionamenti e i motori) al posto del precedente sistema PLC. La soluzione permette di ottimizzare la produttività e l’affidabilità grazie ad un aumento della velocità dell’8% e ad un incremento dell’efficienza di macchina del 91%. Il sistema risulta inoltre configurabile più semplicemente e rapidamente.

Fondata nel 1962, Unette realizza macchinari su misura per un processo di formatura, riempimento e sigillatura unico nel settore dell’imballaggio. Coprendo tutti i tipi di riempimento di liquidi, inclusi quelli per l’igiene personale, nutraceutica e farmaci, fra i clienti di Unette ci sono marchi per la casa internazionali che scelgono l’azienda per la velocità e la qualità del servizio e per la professionalità. La sede centrale si trova a Cheshire (UK), ha un team di più di 50 persone e l’impianto ha una capacità di 1.85 milioni di cicli di dosaggio a settimana. Il gruppo comprende anche una struttura in New Jersey (USA) con uno staff di più di 250 persone.

La sfida: maggior controllo del movimento

In passato, Unette utilizzava macchine meccaniche con sistema a camme passando poi al Motion control Trio abbinato a servo e motori stepper per aumentare velocità e precisione. Con le sue macchine di riempimento e stampa a due assi, i tubi vengono formati individualmente prima di essere riempiti ciclicamente con il prodotto; successivamente vengono fustellati, sagomati, multi-codificati e allegati eventuali accessori.

L’indicizzatore a camme muoveva il caricatore rotante per tenere i tubi fermi fino a quando la piastra non era nella corretta posizione. In questa fase, un asse servo comandava il movimento delle teste di riempimento erogatrici di fluidi, mentre l’altro asse controllava il movimento della pellicola per applicare sui tubi l’etichetta con il brand e le informazioni di prodotto. Queste due azioni dovevano essere sincronizzate alla camma centrale in un preciso momento per assicurare precisione di riempimento e sovrastampa ed essere ad alta velocità per soddisfare i tassi di produttività crescenti.

Unette ha attualmente installato la soluzione completa di Trio su tre macchine. Seguirà l’aggiornamento delle altre oltre all’installazione di ulteriori controlli come il pick-and-place nel packaging flessibile.

In precedenza, Unette usava un PLC con un pacchetto servo di fornitori diversi per ottenere il controllo di movimento. Tuttavia, con questa soluzione, gli errori accumulati diminuivano l’affidabilità, la precisione e la produttività del sistema, senza contare eventuali problemi di compatibilità.

«Permettere al PLC di coordinare il movimento creava problemi di precisione e affidabilità. Volevamo un approccio stabile che facesse aumentare la produttività», dice Martyn Hudson, Founder e Chief Engineer di Unette.

«Il PLC non permetteva di raggiungere il desiderato livello di controllo e non c’era una comunicazione affidabile tra lo stesso e i servoazionamenti. Tuttavia, nessun fornitore poteva risolvere questo problema», aggiunge Martyn Hudson. «Volevamo un approccio più semplice. L’uso di un Motion controller non solo si è dimostrato più efficace, ma ci ha anche fatto risparmiare denaro e ha reso più facili le modifiche da parte di personale meno qualificato».

Dal confezionamento al riempimento: migliora il ciclo

Trio ha installato una soluzione di macchina completa, che include il suo controller altamente compatto, Flex-6 Nano, con processore dual core, combinato a due azionamenti Trio DX4 e motori serie Trio MX. Il Flex-6 Nano controlla l’intero processo, compreso il confezionamento e il riempimento, dall’ingresso all’uscita.

L’efficienza è aumentata grazie alla soluzione completamente integrata di Trio che ha ridotto i tempi morti, incrementando di conseguenza la produttività. Non solo la velocità della macchina è aumentata dell’8%, ma l’efficienza giornaliera della stessa è salita al 91% e Unette è fiduciosa che questa cifra possa essere ulteriormente migliorata.

«Ora il Motion coordinator di Trio gestisce le aree di controllo del processo in precedenza gestite dal PLC», afferma Martyn Hudson. «Questo significa che il Flex-6 Nano può anche controllare i timer e i contatori, come nel caso dei turni di registrazione in linea per evitare che ci siano confezioni difettose che escono dallo scivolo di consegna».

Set-up veloce e semplice

Oltre a comandare la macchina, il Motion controller di Trio replica tutti i controlli originali del PLC grazie alla programmazione IEC 61131-3. La configurazione del controller e degli azionamenti avviene all’interno del software “Motion Perfect” di Trio. Per Unette è un vantaggio che la soluzione completa sia gestita da un unico software.

«Con un software unico auspichiamo di risparmiare molto tempo e costi per l’installazione e la messa in servizio di macchine e applicazioni future».

La nuova soluzione consente a Unette di riprogrammare le sue macchine più velocemente e ogni pochi giorni, in funzione delle esigenze dei suoi clienti.

«Nel futuro ci sarà sempre meno bisogno di scrivere nuovo codice. Questo ci permetterà uno sviluppo più rapido di ogni applicazione», dice Martyn Hudson.

Facile integrazione

Fisicamente l’hardware di Trio si integra facilmente nelle macchine esistenti di Unette. Il tascabile Flex-6 Nano è di appena 147 mm in altezza ed è largo quanto un modulo I/O.  I servoazionamenti DX4 sono tra i più compatti della loro categoria.

Trio garantisce assistenza per almeno vent’anni e i nuovi prodotti sono retro-compatibili con quelli precedenti. Questo è fondamentale per Unette.

«Progettiamo macchine che siano flessibili e utilizzabili sul campo per lungo tempo, per questo abbiamo bisogno di prodotti compatibili e una garanzia di supporto a lungo termine», dichiara Martyn Hudson. «Per fare un esempio, l’ultima macchina che abbiamo dismesso era stata installata nel lontano 1966».

Sviluppi futuri

Con oltre 20 macchine in totale, Unette ha attualmente installato la soluzione completa di Trio su tre macchine. Seguirà l’aggiornamento delle altre oltre all’installazione di ulteriori controlli come il pick-and-place nel packaging flessibile.

Unette confida nell’efficienza a lungo termine per ore di lavoro e affidabilità e comunque un risparmio è già stato raggiunto: un report aziendale mostra che il pacchetto di Trio è circa l’8% più economico rispetto ad altri fornitori.

CHI E' TRIO
Trio Motion Technology è stata fondata nel 1987 come produttore di controllori di movimento. Oggi la gamma, brandizzata Motion Coordinators, può controllare fino a 128 assi di motori servo, passo-passo e motori piezoelettrici, nonché sistemi idraulici. La competenza di Trio nella programmazione del movimento si basa sulla sua tecnologia Motion-iX. La sede centrale dell’azienda si trova a Tewkesbury, nel Gloucestershire (UK), in cui è presente il suo principale centro di ricerca e sviluppo. Ulteriori strutture di R&S si collocano in Italia, Bulgaria e in Cina, dove vengono anche assemblati i prodotti Trio. Nel 2017 Trio è stata acquisita dal gruppo ESTUN, uno dei produttori cinesi di robot di primo livello che possiede un impianto di produzione di robot di 100.000 m2, oltre a un impianto di produzione di servoazionamenti e motori. Recentemente Trio ha lanciato un pacchetto di servoazionamenti e motori. Il servo azionamento DX4 ha una compatibilità plug-and-play con i controlli Trio ed i sistemi modulari Flex I/O e la programmazione viene eseguita con un unico software, il “Motion Perfect 5”. Questa soluzione aumenta la velocità di sviluppo e la messa in servizio delle applicazioni per gli OEM nei vari settori quali Packaging, Medical, Metal, CNC e Robotica. Il servo azionamento DX4 è alimentato a 200 V AC e ha un range di potenza da 50 W a 3 kW.

Per ulteriori approfondimenti: www.triomotion.uk e www.estuneurope.eu

 

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