하이브리드 모션 제어 시스템으로 패키징 시스템 안정성 향상

포장 산업은 접기, 누르기, 다듬기 및 제품 취급 작업에서 동작 제어 기술에 대한 여러 가지 어려움이 있다. 완전한 맞춤형 솔루션은 비용과 시간이 많이 소요될 수 있기 때문에, 패키징 엔지니어는 기존에 있는 솔루션이나 구성요소를 사용하는 경우가 많다. 그러나 수년간의 경험을 가지고 있고 고객에게 최상의 엔지니어링 서비스와 지원을 제공하는 회사와 긴밀하게 협력하면, 설계자가 최소한의 비용과 시간으로 어려운 문제를 해결 받는데 큰 도움을 받을 수 있다.

기존 모션 구성요소, 장비의 부하 및 속도 제한

주요 포장 회사는 수년 동안 기성품 모션 구성 요소를 사용해 왔으며 플라스틱 일회용 컵을 세고 포장하는데 사용되는 트림 프레스 자동화 시스템인 기계의 전반적인 작동에 매우 만족했다(그림 1 참조). 이 전용 기계는 대량 생산을 위한 다양한 번들 수량을 수용할 수 있도록 조정 가능한 솔루션을 제공했다.

 

기존의 모션 컨트롤 유닛은 단일 액추에이터로 지원되어 작동에 필요한 모든 모션이 단일 지점에서 발생하여 간단한 작동이 가능했다. 이 장치는 응용 분야의 필요에 따라 무게 용량과 작동 속도를 변경할 수 있는 오버헤드 회전식 end-of-arm 메커니즘으로 배열되었다. 장비의 부하 및 속도 용량은 주로 배열의 안정성과 팔 끝 부분에 전달되는 진동 수준에 의해 제한되었다.

트림 프레스 자재 취급 기계를 업그레이드 하기 위해 회사는 고객이 요구하는 작동 정밀도를 유지하면서 안정성, 중량 취급 능력 및 내구성 개선을 목표로 모션 시스템에 중점을 두었다. 회사에서 구성 요소 수를 줄이거나 어떤 방식으로든 조립을 단순화할 수 있다면 유지 관리와 수리도 용이할 것이다.

Bishop 엔지니어, 완벽한 솔루션 설계

모션 시스템에 대한 변경 사항이 시스템의 다른 모든 구성 요소에 영향을 미친다는 사실을 이해한 회사는 신뢰할 수 있는 파트너에게 연락하여 중요한 설계 개념을 지원하는데 필요한 엔지니어링 서비스와 지원을 제공하기로 결정했다. Bishop-Wisecarver 엔지니어는 포장 회사 팀과 협력하여 완벽한 솔루션을 설계했다.

기존 시스템을 분석하고 평가한 결과, 두 팀은 하이브리드 솔루 션이 전체 비용 증가가 거의 없이 그들이 찾고 있던 추가 특성을 제공할 것이라는 사실을 발견했다. 두 엔지니어 팀은 포장 회사의 사양을 충족하기 위해 Bishop-Wisecarver의 두 라인을 결합할 수 있다고 결정했다.

트림 프레스 기계는 이미 기존 애플리케이션에서 T-슬롯 알루 미늄 지지 빔이 있는 회사의 기성품 LoPro 벨트 구동 선형 액추 에이터를 사용하고 있었다. 솔루션은 해당 장치의 휠 플레이트 및 트랙 플레이트 어셈블리를 한 쌍의 UtiliTrak 크기 3, 90도 V형 선형 가이드 트랙 및 휠 플레이트 어셈블리로 교체하는 것과 관련이 있다.

UtiliTrak 선형 가이드 트랙은 고급 생산 기계의 연속 듀티 사이클 특성에 적합한 매우 부드럽고 안정적인 동작을 위해 V형 주행 표면에서 경화 및 정밀 연마되었다. 이 두 시스템을 결합함으로써 강성 및 부하 기능이 쉽게 증가하여 시스템 수명이 길어졌다.

UtiliTrak 선형 가이드는 LoPro의 베이스에 직접 스냅되어 장치의 강성과 부하 기능을 크게 높였다. 새로운 모션 시스템에는 한 쌍의 휠 플레이트를 구동 벨트에 연결하기 위해 특별히 제작된 맞춤형 가공 알루미늄 부품도 포함되어 궁극적으로 모션 시스템을 재설계했다.

새로운 하이브리드 액추에이터 설계는 표준 LoPro 액추에이터보다 421% 더 많은 축방향 용량과 300% 더 많 은 피치 모멘트 용량을 제공한다. 포장 회사를 돕기 위해 Bishop- Wisecarver는 회사가 기계에 하이브리드 장치를 쉽게 설치할 수 있도록 완전한 어셈블리를 제공했다.

엔지니어링 지원팀, 시간과 비용 절약에 도움

많은 신생 기업과 소기업은 엔지니어링 팀의 경험과 전문 지식을 기반으로 운영된다. 팀이 모션 제어 시스템에 전용 리소스를 투입할 수 없는 경우 여러 산업 분야에서 오랜 경험을 제공할 수 있는 파트너가 필요하다. Bishop-Wisecarver와 같은 엔지니어링 서 비스 및 지원 팀은 기업이 엔지니어링 시간과 비용을 절약하도록 지원할 수 있다.

이러한 엔지니어링 서비스 및 지원 팀 기능은 초기 설계 개념 단계에서만 아니라 제품 선택 및 구현에 이르기까지 모든 과정에서 도움이 될 수 있다. 대규모 제조 회사는 종종 모션 제어 전문가 와 협력하여 시장에 맞는 특정 애플리케이션에 맞춰 플러그 앤 플레이 장치를 설계하고 조립하는 데 도움을 준다.
 

자료제공: Bishop-Wisecarver(www.bwc.com)