關(guān)鍵詞：包裝機(jī)械,光電傳感器,IO-Link

摘要：包裝自動(dòng)化，是利用自動(dòng)化裝置控制和管理包裝過程，使其按照預(yù)先規(guī)定的程序自動(dòng)處理。隨著工業(yè)行業(yè)工廠自動(dòng)化程度的提高，對(duì)機(jī)器安全的要求也在不斷提高，這也影響著包裝行業(yè)。例如，由于標(biāo)準(zhǔn)的變更（EN 1010-1:2004 變更為 EN ISO 12643-4），未來須使用 PL d 安全等級(jí)替代 PL b 防止包裝機(jī)潛在危險(xiǎn)區(qū)域的操作員介入，以盡可能地確保人員安全。

1.應(yīng)用挑戰(zhàn)

在下游食品、藥品、日化等行業(yè)新增長(zhǎng)點(diǎn)的拉動(dòng)下，我國(guó)包裝專用設(shè)備產(chǎn)量逐年增長(zhǎng)。在連續(xù)化、大型化的工業(yè)生產(chǎn)過程中，包裝工藝是其中的重要一環(huán)，完善的包裝不僅能提高商品的競(jìng)爭(zhēng)能力，包裝自動(dòng)化還能有效地提高生產(chǎn)能力，保證產(chǎn)品質(zhì)量，有利于降低生產(chǎn)成本。

包裝自動(dòng)化，是利用自動(dòng)化裝置控制和管理包裝過程，使其按照預(yù)先規(guī)定的程序自動(dòng)處理。隨著工業(yè)行業(yè)工廠自動(dòng)化度的提高，對(duì)機(jī)器安全的要求也在不斷提高，這也影響著包裝行業(yè)。例如，由于標(biāo)準(zhǔn)的變更（EN 1010-1:2004 變更為 EN ISO 12643-4），未來須使用 PL d 安全等級(jí)替代 PL b 防止包裝機(jī)潛在危險(xiǎn)區(qū)域的操作員介入，以盡可能地確保人員安全。

2.目標(biāo)

解決方案的難點(diǎn)在于，我們?cè)谡覍つ軌蛱嵘踩燃?jí)的產(chǎn)品和技術(shù)的同時(shí)，應(yīng)既不增加機(jī)器工作的復(fù)雜性，也不降低生產(chǎn)效率。另外，應(yīng)盡可能減少這些成熟機(jī)器的安全改裝措施。有時(shí)，我們很難在市場(chǎng)上現(xiàn)有的安全產(chǎn)品中，找到合適且性價(jià)比高的解決方案。這樣的情況下，我們可通過使用非安全產(chǎn)品，來實(shí)現(xiàn)功能安全概念，從而達(dá)到所需安全等級(jí)。

例如，在包裝行業(yè)的模切機(jī)應(yīng)用中，當(dāng)機(jī)器運(yùn)作過程中，裝紙板的料盒底部存在有鋁制的運(yùn)送輪，把一層一層的紙板運(yùn)送到下一工位進(jìn)行裁切。對(duì)于一個(gè)符合安全等級(jí)的包裝機(jī)械來說，需要確保設(shè)備的裁切機(jī)構(gòu)不暴露于工作人員可觸及范圍內(nèi)，從而保證工作人員的安全。而當(dāng)料盒內(nèi)存有一定數(shù)量的紙箱胚料時(shí)，恰好可以遮擋風(fēng)險(xiǎn)源。因此我們只需監(jiān)控料盒內(nèi)的剩余堆棧，使之保持在安全的高度范圍，即可滿足安全包裝機(jī)械所需要的安全功能。

3.解決方案

倍加福為此應(yīng)用提供了一個(gè)理想的解決方案，不僅提高了生產(chǎn)效率，而且性價(jià)比高，它不需要通過昂貴的安全控制器來實(shí)現(xiàn)安全功能，并且易于集成。該解決方案的安全概念基于 R100 系列的兩個(gè)光電傳感器，通過冗余設(shè)計(jì)來確保所需的安全等級(jí)。帶IO-Link接口的R100光電傳感器安裝在料盒側(cè)面，通過交叉比較，檢測(cè)是否存在一定數(shù)量的剩余紙箱坯料。如果紙箱坯料的實(shí)際數(shù)量低于此預(yù)設(shè)值（通過傳感器先前定義的閾值），機(jī)器將自動(dòng)關(guān)閉。除此之外，該功能也可以通過F77系列超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)。

4.產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

在倍加福安全專家的幫助下，我們?yōu)榭蛻魧I(yè)定制人員安全概念，以找到性價(jià)比高的解決方案，實(shí)現(xiàn)更高的性能水平。由于現(xiàn)有的傳感器和安全 PLC 都可以繼續(xù)使用，因此能盡可能降低額外組件的采購(gòu)成本。

安全概念是獨(dú)立于技術(shù)而創(chuàng)建的。例如，如果應(yīng)用的環(huán)境條件需要，便可很容易地開發(fā)一個(gè)基于超聲波傳感器，而非光電傳感器的解決方案。

此外，根據(jù)應(yīng)用要求，客戶可以從倍加福完整的標(biāo)準(zhǔn)傳感器技術(shù)組合中，選擇所需的外形設(shè)計(jì)和安裝方式。通過這種方式，為客戶開發(fā)出針對(duì)不同應(yīng)用的定制化方案。

5.產(chǎn)品特性

亮點(diǎn)

■ 安全標(biāo)準(zhǔn)的變更，要求包裝機(jī)的進(jìn)料采取更高等級(jí)的安全措施

■ 易于集成且高性價(jià)比的解決方案

■ 即使使用非安全產(chǎn)品，也能實(shí)現(xiàn)所需性能的功能安全概念

■ 獨(dú)立于技術(shù)的安全措施，具體取決于應(yīng)用環(huán)境的要求

■ 各種標(biāo)準(zhǔn)傳感器技術(shù)組合可供選擇，更好地適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用