Technologie balení se opírá o výkonné a spolehlivé automatizační komponenty. Neplánované prostoje nelze tolerovat, zejména na konci výrobního řetězce. Platí to pro stroje na balení do tub a blistrů, ale i pro stroje na balení do kartonů nebo pro jakékoli tvarovací, plnicí a uzavírací stroje. Plynulá interakce jednotlivých komponentů – od řízení po robotiku – je pro přesné provádění těchto automatizovaných procesů klíčová. Jednou z firem, které nabízejí zajímavá řešení v oblasti automatizace balení, je společnost Yaskawa. Její výkonné pohybové řídicí jednotky a servosystémy IEC i spousta jednoúčelových robotických řešení balicích systémů jsou hojně využívané. Odborníci společnosti Yaskawa na automatizaci spolupracují s balicí skupinou organizace OMAC (Organizace pro automatizaci a řízení strojů) na vývoji standardů, definici platforem řídicí architektury a požadavků propojitelnosti automatizačních systémů pro balicí průmysl (PackConnect). Vyvíjejí rovněž konvence a pravidla pojmenování pro komunikaci mezi různými výrobními stroji na balicí lince (PackML). Tím se postupně zjednoduší a sladí zakomponování strojů od různých výrobců do jednoho celku. Pečlivý výběr použitých automatizačních komponentů tak může výrazně snížit komplikovanost výroby i její nákladnost. RYCHLÉ, FLEXIBILNÍ A SPOLEHLIVÉ ŘÍZENÍ I SPOUŠTĚNÍ Řídicí jednotka je srdcem každého balicího stroje. Řídicí jednotky řady MP (obr. 2) byly vyvinuty k uspokojení širokého spektra požadavků jednotlivých aplikací. Tyto řídicí jednotky strojů „vše v jednom“ obsahují v jediné platformě všechny funkce potřebné pro provoz stroje, tzn. řízení pohybu, funkce PLC, vstupy a výstupy pro sekvenční logiku i algoritmy procesu. Integrace řízení snižuje systémové náklady, zvyšuje výkon, zmenšuje potřebný prostor v řídicí skříni a sjednocuje programování. Odstupňovaný hardware pro pohybové aplikace (začínající s jednou osou) se nyní završuje novou řadou MP3000iec, která je vhodná pro složité aplikace až s 64 osami. JEDNODUCHÉ PROGRAMOVÁNÍ Programování usnadňuje software MotionWorks IEC2 a Yaskawa Toolbox. Software je uživatelsky přívětivý (obr. 3) a splňuje celosvětovou normu IEC 61131-3 pro programování PLC. Verze MotionWorks Express podporuje programovací jazyky Kontaktplan (KOP – kontaktní plán), Funktionsbausteinsprache (FBS – jazyk funkčních komponent) a Strukturierter Text (ST – strukturovaný text). Ve verzi Pro jsou obsaženy další programovací jazyky Anweisungsliste (AWL – seznam příkazů) a Ablaufsteuerung (AS – sekvenční řízení). Další pomoc při programování poskytují funkční stavební bloky PLCopen. Řada knihoven poskytuje podporu importu a opětovnému použití dříve vyvinutých softwarových stavebních bloků. Panel nástrojů nabízí předdefinované softwarové komponenty pro standardní opakující se úlohy, jako je implementace robotické kinematiky. Eliminuje se tak potřeba dalšího softwaru, snižují se náklady na vývoj softwaru a pro výrobce strojů se zkracuje doba uvedení na trh. ODPOVÍDAJÍCÍ ROBOTIKA PRO KAŽDOU ÚLOHU Yaskawa nabízí také široký výběr průmyslových robotů, které jsou vhodné zejména pro balení (obr. 4a, 4b). Poskytuje například dva typy odebíracích aplikací: MPK2 pro odebírání jednotlivých výrobků – jedná se o robustní systém s 5 osami, s pojezdem 500 mm a nosností 2 nebo 4 kg; velmi rychlý odebírací robot MPP3 založený na kinematice delta, který může pracovat při maximální rychlosti až 230 cyklů za minutu; při řešení velkých množství výrobků je nutné provádět třídicí úlohy více odebíracími roboty uspořádanými do série; aby se zajistilo rovnoměrné využití kapacity všech robotů a bezchybná koordinace s kamerovými systémy a manipulací s materiály, byl vyvinut software „Motopick“, který řídí harmonickou interakci všech komponent. Expresní balení a paletizace Flexibilní robotická řešení jsou také k dispozici pro konec balicí linky: jakmile roboty zformátovaly výrobky nebo je umístily do misek, tj. do jejich sekundárního obalu, přesunou se k balicí stanici. V tu chvíli další robot umístí výrobky do misek (pokud se tak již nestalo) a zabalí hotové misky do kartonů. Kromě vysoké rychlosti je pro tento pracovní krok důležitý optimalizovaný, téměř pravoúhlý pracovní prostor. Proto vznikl robot MP 50 se čtyřmi osami a s nejvyšším zatížením 50 kg. Po naplnění se kartony přesunou přes uzavírací zařízení do paletizační stanice, kde pracují další jednoúčelové roboty: řada MPL, která zvládá zatížení 100 až 800 kg, je navržena pro vysokorychlostní provoz a vyznačuje se řadou operací vhodných pro maximální paletizační výšky. Na základě této nabídky výrobků lze najít řešení pro širokou škálu úloh při balení, přičemž všechna tato řešení zajišťují bezchybnou interakci jednotlivých pracovních kroků.
