Optimiser la production de bouteilles

Défi

Une importante entreprise d'embouteillage chinoise devait augmenter considérablement sa production afin d'assurer sa réussite future sur un marché hautement concurrentiel. Pour la machine linéaire de moulage par soufflage de bouteilles PET entièrement électrique de l'entreprise, la productivité dépend de la capacité à indexer rapidement les préformes en PET en position, puis à retirer les bouteilles une fois qu'elles ont été moulées. L'entreprise a fait appel aux experts en mouvement de Kollmorgen au début 2019 pour l'aider à minimiser le temps d'indexation de la machine.

Travaillant en étroite collaboration avec l'équipe de conception de la machine du client, les ingénieurs de Kollmorgen ont découvert que les exigences en matière de performances d'indexation surchargeaient la solution moteur/variateur existante. Le moteur n'était pas en mesure d'atteindre la vitesse d'indexation souhaitée sans surchauffer. Le variateur était incapable de fournir le courant d'accélération nécessaire et se mettait rapidement en défaut de courant, ce qui limitait encore la puissance nécessaire pour respecter le temps d'indexation souhaité.

La seule façon d'éviter la surchauffe et la limitation de la combinaison moteur/entraînement existante était d'augmenter le temps d'indexation, ce qui ralentissait la machine au point que les objectifs de production de bouteilles ne pouvaient pas être atteints. Un moteur de plus grande taille aurait pu résoudre le problème, mais la conception de la machine était fixe et n'offrait pas l'espace supplémentaire nécessaire.

Solution

Pour obtenir des temps d'indexation plus rapides, un couple d'accélération plus important et une inertie globale plus faible étaient nécessaires. Kollmorgen a travaillé en étroite collaboration avec le client pour évaluer les objectifs d'indexation et co-concevoir une solution permettant d'améliorer les performances de la machine. Un système de mouvement 2G de Kollmorgen a fourni la puissance supplémentaire nécessaire pour réduire considérablement le temps d'indexation tout en occupant le même espace que la conception de moteur/variateur précédente.

Résultats

Une mise à niveau simple et rentable du système de mouvement 2G a transformé la machine de moulage par soufflage de bouteilles PET et a redynamisé l'activité du client.

• Le couple moteur a augmenté de 30 % sans accroissement de taille.
• Une accélération plus rapide a permis de réduire le temps d'indexation de 1,6 seconde à 1,3 seconde, soit une amélioration de 23 %.
• Aucune modification de la machine n'a été nécessaire pour installer le servomoteur AKM2G sur le support de moteur existant, ce qui a permis au client d'économiser du temps de conception et de documentation.
• La machine produit désormais 156 000 bouteilles (600 ml) par heure, ce qui en fait le premier producteur de bouteilles au monde.

« C'est précisément la raison pour laquelle le produit 2G a été conçu : augmenter les performances de la machine de notre client sans occuper un espace précieux pour un variateur et un moteur plus grands. » - Tom Kunkel, Chef de produit 2G, Kollmorgen