背景
幾十年前，不銹鋼曾被認(rèn)為是食品包裝設(shè)備的高端選項(xiàng)。但在最近幾年，在全球范圍的食品加工和包裝行業(yè)內(nèi)收緊了對(duì)衛(wèi)生清洗的要求。因此，各行業(yè)協(xié)會(huì)建立了多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和指令，以幫助制造商及其機(jī)器制造商符合這些更高的要求。
例如，美國(guó)肉類(lèi)協(xié)會(huì)的 10 項(xiàng)衛(wèi)生設(shè)計(jì)原則之一是要求機(jī)器制造商采用“相容材料”設(shè)計(jì)設(shè)備，這意味著這些材料要承受長(zhǎng)期的高壓沖洗循環(huán)。
毫無(wú)疑問(wèn)，不銹鋼是耐腐蝕性化學(xué)物質(zhì)和高壓水流的最佳材料，這使其成為食品包裝機(jī)械的重要組成部分。在機(jī)器設(shè)計(jì)中加入不銹鋼的機(jī)器制造商能夠更好地服務(wù)于認(rèn)為衛(wèi)生設(shè)計(jì)至關(guān)重要的生產(chǎn)商。
解決方案
Allen-Bradley MP 系列不銹鋼伺服電機(jī)可幫助減少額外的硬件，同時(shí)提高機(jī)器的清潔度、可靠性和性能。
羅克韋爾自動(dòng)化集成架構(gòu)（包括Allen Bradley Kinetix 集成運(yùn)動(dòng)控制）有助于將機(jī)器和運(yùn)動(dòng)控制簡(jiǎn)化到一個(gè)平臺(tái)上。
Allen-Bradley 工業(yè)計(jì)算機(jī)和FactoryTalk View Machine Edition人機(jī)界面軟件可以使機(jī)器性能可視化。
高級(jí)安全控制（包括 Allen-BradleySensaGuard 安全傳感器和 Allen-Bradley Guar．ｍａｓｔｅｒ安全繼電器）可幫助操作員更安全地進(jìn)入存在運(yùn)動(dòng)的機(jī)器區(qū)域。
取得的成果
使用 MP 系列不銹鋼伺服電機(jī)，F(xiàn)RDrake 的客戶(hù)減少了維護(hù)程序和保修申請(qǐng)。
FR Drake 利用經(jīng) CE 認(rèn)證的安全控制擴(kuò)大了國(guó)際客戶(hù)市場(chǎng)。
面臨的挑戰(zhàn)
FR Drake 是法蘭克福香腸行業(yè)中自動(dòng)食品裝載機(jī)械的領(lǐng)先供應(yīng)商，占據(jù) 90% 的全球市場(chǎng)份額。
Waynesboro, Va. 公司制造的裝載設(shè)備可將法蘭克福香腸排列成行來(lái)做好包裝準(zhǔn)備，然后送入臥式成型、填充和封口 (HFFS) 機(jī)器。生產(chǎn)商希望 FR Drake 能利用設(shè)備來(lái)幫助將手動(dòng)裝載包裝過(guò)程自動(dòng)化，從而提高生產(chǎn)可靠性和完整性。
FR Drake 的工程師總是主動(dòng)滿(mǎn)足客戶(hù)的需求，包括對(duì)可承受?chē)?yán)酷且頻繁機(jī)器沖洗的衛(wèi)生機(jī)器的需求。由于標(biāo)準(zhǔn)伺服電機(jī)無(wú)法承受高壓腐蝕性沖洗程序，F(xiàn)R Drake 的工程師以往的解決方式是構(gòu)建不銹鋼護(hù)蓋來(lái)試圖保護(hù)電機(jī)。
不幸的是，食品顆粒通常會(huì)卡在外殼周?chē)目p隙和鉚釘上并積累。而且，沖洗液最終還是會(huì)進(jìn)入外殼并接觸到電機(jī)。最終，腐蝕性化學(xué)物質(zhì)將損壞電纜與電機(jī)的連接點(diǎn)，還有可能腐蝕外殼本身。
即使采用不銹鋼外殼，標(biāo)準(zhǔn)伺服電機(jī)在苛刻的沖洗應(yīng)用情況下通常也只能維持五到七年。由于每個(gè) FRDrake 法蘭克福香腸裝載器使用四臺(tái)伺服電機(jī)，機(jī)器的最終用戶(hù)可能會(huì)發(fā)現(xiàn)他們大約每?jī)赡昃鸵鼡Q一次電機(jī)。
“我們過(guò)去制造的不銹鋼護(hù)蓋有助于增加伺服電機(jī)的使用壽命，但是無(wú)法達(dá)到我們希望為客戶(hù)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)”，F(xiàn)R Drake 的工程副總裁 George Reed 說(shuō)。“我們確認(rèn)了電機(jī)外殼的一些特性，如果加以改進(jìn)，則可進(jìn)一步提高我們的機(jī)器的可靠性。”
由于典型的 FR Drake 法蘭克福香腸裝載機(jī)器已實(shí)際應(yīng)用多年，Reed 和他的團(tuán)隊(duì)決定找到一種可經(jīng)得起機(jī)器生命周期考驗(yàn)的電機(jī)解決方案。
解決方案
為獲得新選項(xiàng)，F(xiàn)R Drake 求助于其長(zhǎng)期自動(dòng)化解決方案提供商，羅克韋爾自動(dòng)化。幾年前，F(xiàn)R Drake 工程師參加了由羅克韋爾自動(dòng)化舉辦的 Automation Fair® （自動(dòng)化博覽會(huì)）活動(dòng)，并討論了他們的食品生產(chǎn)客戶(hù)所面臨的問(wèn)題以及他們正在尋找的電機(jī)解決方案類(lèi)型。根據(jù) FRDrake 和其它機(jī)器制造商的意見(jiàn)，羅克韋爾自動(dòng)化將 Allen-Bradley®MP- Series™ 不銹鋼伺服電機(jī)推向市場(chǎng)，以幫助食品行業(yè)的生產(chǎn)商改進(jìn)衛(wèi)生機(jī)器的設(shè)計(jì)。
這些電機(jī)采用非常適合于清潔的光滑、圓形設(shè)計(jì)，因?yàn)槠浔砻娌荒茌p易地積累肉類(lèi)和液體。該電機(jī)由 300 級(jí)別的不銹鋼制成，并在組件制造完成后經(jīng)過(guò)特殊處理，以去除雜質(zhì)并進(jìn)一步提高防腐蝕能力。此外，電機(jī)出廠時(shí)已密封電纜出口，最大限度地提高產(chǎn)品可靠性。
與羅克韋爾自動(dòng)化的標(biāo)準(zhǔn)伺服電機(jī)一樣，MP 系列不銹鋼電機(jī)也是該公司Allen-Bradley Kinetix® 集成運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品組合的一部分。作為羅克韋爾自動(dòng)化集成架構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制組件，Kinetix可無(wú)縫集成 Logix 控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)和執(zhí)行器。
“使用 MP 系列不銹鋼電機(jī)更新我們的機(jī)器是非常簡(jiǎn)單和直接的改進(jìn)”，Reed 說(shuō)。“由于我們已經(jīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化集成架構(gòu)系統(tǒng)，并且這些電機(jī)的外形規(guī)格、轉(zhuǎn)矩和編程語(yǔ)言與其它
Allen-Bradley 伺服電機(jī)相同，實(shí)際上我們只是直接更換了當(dāng)時(shí)正在使用的電機(jī)。”
FR Drake 的機(jī)器架構(gòu)還包括 Allen-Bradley ControlLogix® 可編程自動(dòng)控制器 (PAC)、Allen-Bradley 工業(yè)計(jì)算機(jī)和 FactoryTalk® View Machine Edition人機(jī)界面軟件，所有這些組件協(xié)同工作以提供增強(qiáng)的機(jī)器性能信息。
幫助完善機(jī)器的完整性 - 特別是針對(duì)法律強(qiáng)制 CE 認(rèn)證的國(guó)際市場(chǎng) - FR Drake 整合了羅克韋爾自動(dòng)化的高級(jí)安全控制。工程師實(shí)施了 Allen-Bradley SensaGuard™安全傳感器和 Allen-BradleyGuardmaster® 安全繼電器來(lái)幫助操作員更安全地進(jìn)入存在運(yùn)動(dòng)的機(jī)器區(qū)域。
取得的成果
MP 系列不銹鋼電機(jī)使 FR Drake 省去了構(gòu)建額外保護(hù)外殼單元所需的設(shè)計(jì)時(shí)間和成本。
隨后，由于 FR Drake 裝載設(shè)備可靠性的提高，該公司收到的保修申請(qǐng)數(shù)量和必須為客戶(hù)提供的電機(jī)維護(hù)次數(shù)都有所降低。實(shí)際上，在使用MP 系列不銹鋼電機(jī)的前兩年中，F(xiàn)R Drake 的人員沒(méi)有接到一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)問(wèn)題的電話(huà)，該公司當(dāng)前正在致力于使該電機(jī)成為其有裝載機(jī)械的標(biāo)準(zhǔn)配置。
最后，由于羅克韋爾自動(dòng)化安全控制通過(guò)了 CE 認(rèn)證，并且全球的生產(chǎn)商都非常熟悉 Logix架構(gòu)系統(tǒng)，F(xiàn)R Drake 得以在國(guó)際市場(chǎng)中持續(xù)開(kāi)展業(yè)務(wù)，這一部分已占公司業(yè)務(wù)的 75%。
