前言
药品包装不仅有严格的技术要求，而且还需要满足一系列形状、大小和功能要求。瑞士专业公司Dividella AG的多功能NeoTOP 804包装机能够满足所有这些要求，它采用了融合实时以太网POWERLINK和openSAFETY协议的贝加莱集成自动化方案。
Dividella公司的NeoTOP 804包装机每分钟可以准备最多80个盒子，插入最多4个隔板用于放置药瓶和注射器
如何快速包装药品如针剂、瓶装和泡罩包装而不损坏它们呢?这一简单的问题激发着DividellaAG超过40年的产品开发。现在的最佳答案是NeoTOP 804，它能自动打开空白纸盒，并将隔板折叠、插入并粘合到纸盒中的相应位置。如果手工操作这一过程，那么每个包装需要花费约60秒钟 - NeoTOP 804可以在这段时间内完成约80个包装。包装最大尺寸达240 x 170 x 70毫米，最多可容纳1600个管子、瓶子或盒子。在包装最大40 x 190 x 40毫米的注射器、针筒及其它物品时，产量可提升三倍。
新平台实现全新灵活性
每台Dividella包装机都是与众不同的。虽然概念设计定义了流程顺序 – 放置、检查、上胶、插入、装填、贴标、折叠和封口 – 但是每项应用的独特性决定了每个工序的实现差异。为了在不过度增加开发成本的情况下做到这一点，Dividella决定采用模块化的设计方法。“平均而言，我们可以使每台机器约20%适应用户特殊需求，其余的都是标准方案，”Dividella公司首席运营官Marc Bachmann说道。
最显著的适应是用于折叠隔板的模块。“盒子的准备相对比较简单，而隔板的折叠和插入则需要更加细致和定制化的操作，”Dividella公司机械工程师Patrick Marchion解释道。“由于隔板结构取决于产品形状，因此折叠方案要求更加灵活。这不仅适用于制作插入件，而且也适用于它们被固定在盒子中的方法。‘产品A’的隔板可能只需要5毫米长的胶带，而较大的‘产品B’的隔板也许会耗费200毫米长的胶带。”
数字主轴
这一系列的需求对灵活的解决方案提出了要求。Dividella需要拿出一个计划，它不仅可以满足安全需求如确保插入的产品不被损坏，而且还要确保最大限度地提高处理速度。其中的一个挑战是用于从进料机构中取出盒子并在处理过程中保持它们的空间。该工具并不是实时可用的，因为在盒子被拾取和产品被固定之间存在时间间隔，而其持续时间取决于盒子的大小和重量。
在上一代机器中，Dividella通过一个机械主轴来处理这些过程 – 该方法与模块化的目标存在直接冲突。所以当贝加莱建议在控制器中使用虚拟主轴时，Dividella就立刻准备实施。这种虚拟主轴现在已经成为所有其它过程的基础，可以提供决定性的优势。在校准机器时，如果事实证明盒子需要被更快地拾取，那么在软件中简单地调整各个角度非常容易实现。“使用全新的HMI控制机器是一个巨大的进步，”Bachmann称赞道。由于只要有可能，步进电机已被带绝对式编码器的伺服电机完全取代，因此设置包装机的120个轴既快速又可靠，它们通过循环周期为1.2毫秒的POWERLINK实现通信。“我们只是把轴转到所需位置，然后‘示教’各个拾取与放置值，”Patrick Marchion解释道。“贝加莱帮助我们解决了与控制类型相关任何方面的问题。”这种一致性有助于避免通信问题。全新的HMI不仅简化了调试，而且还加快了各种包装类型的快速换型。在不到30分钟里，新批次就已准备就绪等待处理。
“Automation Studio所提供的集成的开发环境对我们非常有帮助。它使我们不再需要管理上百种不同的系统工具，而且配置驱动器、控制器和集成安全组件也变得非常方便。”
35个ACOPOSmulti和26个ACOPOSmicro驱动器在现场控制120个轴
Dividella公司首席运营官MarcBachmann和机械工程师Patrick Marchion(右)使用贝加莱组件来设计极具模块化的机器。
150个X20系统插片式I/O用于采集现场相关数据以确保设备平稳运行
30个X20系统SafeIO模块用于监测所有门电路和急停电路以确保最高安全
传感器和读码器确保最高安全
该过程由各种传感器和读码器实现监测，从而确保使用正确的产品，并且在包装过程中不会有产品受损。甚至放置在隔板中的药瓶和注射器的压力也会受到监测。实时以太网总线POWERLINK有助于使这一切成真。
安全不仅对包装而且对操作员和维护人员都非常重要。这就是为什么Dividella会使用30个X20系统SafeIO模块通过openSAFETY协议与控制器实现通信以确保急停开关和所有门安全操作的原因。机器一共使用了35个ACOPOSmulti和26个ACOPOSmicro驱动器，这使Dividella的NeoTOP 804成为一个不容忽视的灵活的包装力量。120个轴通过5个X20总线控制器连接至控制器。该方案还有150个贝加莱X20系统插片式I/O和30个SafeIO模块。整个控制由贝加莱AutomationPC 810实现，通过两个循环周期为1.2毫秒的同步EthernetPOWERLINK网络实现，Automation PC 810运行贝加莱嵌入式Automation Runtime操作系统。
关于贝加莱
贝加莱(B&R)是一家自动化技术领域的全球性领导厂商，总部位于奥地利，成立于1979年。30多年来，始终致力于无缝解决方案的研究与实施。在塑料、纺织、包装、印刷、智能楼宇、金属切割、新能源、污水处理等领域拥有众多国内外知名客户的成功案例。业内享受盛誉。“深耕行业，加强软件标准化与集成”，这是贝加莱在中国发展的源动力，也是赢得信任的重要素。“Perfection In Automation”是这种充满力量的橙色团队对自己事业理念的精确阐述。
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