適用於打印機墨盒的低維護包裝解決方案，允許即時更換產品
停機可能是製造商最糟糕的噩夢，特別是如果生產線無法在短時間內恢復運行。
當荷蘭機器製造商 Smart Automation 受世界領先的打印機墨盒製造商之一委託開發一種完全自動化包裝各種墨盒的機器時，構建堅固耐用的單元至關重要。
智能自動化面臨的關鍵挑戰之一是找到一種可以安全地內置到新機器核心中的引導系統。該系統需要在沒有維護的情況下運行數年，他們的搜索最初並不成功。Smart Automation 的設計人員考察了多家製造商，最終決定使用 HepcoMotion，它是線性引導系統領域的領先製造商之一。“質量和價格說服了我們，”智能自動化項目經理 Roland Mulder 說道。
高度複雜
乍一看，打印機墨盒的包裝似乎是一項簡單的任務。然而，該規範要求機器處理六種標準配置的包裝格式和內容，包括四種不同的打印機墨盒組合。提供在幾分鐘內切換配置的能力也很重要。“將如此多的複雜性整合到一台機器中對我們來說是一個特殊的挑戰。” 機械工程師解釋道。
到目前為止，Smart Automation 一直為每種規格的打印機墨盒使用單獨的包裝機。從時間和效率來看，這並不是最佳的。智能自動化通過現代技術的創造性組合成功地應對了他們的挑戰。即使是舊的機器框架也可以回收用於電池。“我們從這個項目中學到了很多東西，雖然在某些方面我們在第二輪時會採用不同的方法，但我們對整體結果非常滿意，”荷蘭人說。
在四個移動的傳送帶上，每種顏色一個，黑色、青色、黃色和藍色的墨盒通過分類器送入單元，並在單元中填充墨盒。在這裡，四個機器人拾取兩排每排 4 到 9 個墨盒，然後根據每種配置所需的排列將它們放置在兩個平行的運輸軌道上。Smart Automation 專門設計的四個夾具每秒可拾取兩個墨盒並將其放入傳送帶上的托盤中。在此過程中，數字條形碼掃描可確保每個托盤中放置正確的顏色。以這種方式每分鐘最多可處理 480 個墨盒。
該機器的一個關鍵特性是能夠快速更改產品配置。這是通過使用倍福擴展運輸系統 (XTS) 和 HepcoMotion 的 XTS GFX 引導系統（使用 Hepco 的 1-Trak 系統）實現的，該系統使用單獨控制的移動器從一點到另一點運輸產品。
挑戰：推動
機器中XTS系統的總長度為5m，總共有32個動子在其上行駛。Hepco 的 1-Trak 系統由兩個直線 V 型導軌和兩個迴旋形端部組成。對於這種結構來說，不同尋常的是，托盤不是直接安裝到移動器上，而是由底板支撐，並由安裝在每個移動器上的一系列推動器從一個位置推動到另一個位置。
為了促進這種結構，GFX 系統連續安裝在超大底板上，使得接觸導軌和三軸承動子變得困難。這就是系統在需要重新調整和維護之前運行很長一段時間如此重要的原因之一。為此，Hepco 的 GFX 系統中集成了自動潤滑系統。更重要的是，設計者希望確保三軸承動子盡可能長時間不需要重新調整。“由於每個推動器上都有長推動器，因此重心距離推動器中心相對較遠。與移動速度相結合，這會對每個移動器施加扭矩，這對導軌的使用壽命提出了重大挑戰，”Mulder 解釋道。
“這意味著我們需要調整性能和生命週期計算，以做出準確的產品壽命預測，”負責該項目的 HepcoMotion 技術銷售經理 Jason Cox 補充道。
與預期相反
“為了實現最長的使用壽命，我們測試了多種不同的運動曲線，並與 Smart Automation 密切協商設計了底板，”Cox 說道。“通常情況下，我們會降低加速度以延長 V 型導軌的使用壽命，但應用程序的不尋常設計和頻繁的啟動/停止運動意味著我們需要重新考慮這一點，”他解釋道。解決方案是最大化加速度並降低最高速度。在這種情況下，最高速度的降低導致了離心載荷的降低，從而延長了 V 型導軌的使用壽命。確定最佳最高速度為2.13m/s，負載為0.293kg，手指長度為52mm。“雖然 Hepco 最初希望其 V 型導軌的使用壽命為 10 年，但最終我們不得不滿足於 5 年，因為系統上產生的力矩負載很高。
也許並不奇怪，這台機器的開發花了 18 個月的時間。比平常長了很多。
“對我來說，時間不是最重要的因素，而是質量和有效的保證。Hepco 僅在確信其設計適合該應用時才發布其設計，這對我來說是最重要的。一年來，這台機器一直在最終用戶手中，並且運行效果令他們完全滿意。”