Paketleme makineniz eski teknoloji mekanik kamlarla mı çalışıyor?
Bu tür makinelerin sınırlamaları:
– ❌ Sabit hızda çalışır, mekanik müdahale olmadan hızlandırılamaz
– ❌ Format değişikliği saatler alır (kam değişimi, ayar)
– ❌ Mekanik aksam aşınır, bakım maliyetli
– ❌ Ürün hasarı yaygın (sert hareket profilleri)
– ❌ Enerji verimsiz (sürekli dönen ana mile, kayış-kasnak kayıpları)
Servo dönüşüm ile bu sorunları tamamen ortadan kaldırabilirsiniz.
Servo Dönüşüm Nedir?
Servo dönüşüm, Robot Programlama mantığına benzer şekilde, mekanik kamlar yerine…
Mekanik vs Elektronik Sistem Karşılaştırması
| Özellik | Mekanik Kam | Elektronik Kam (Servo) |
| Hız değişikliği | Kasnak değişimi, mekanik müdahale | HMI’dan parametre değişikliği |
| Format değişimi | 2-4 saat | 5-15 dakika (reçete seçimi) |
| Hareket profili | Sabit (kam geometrisi) | Sınırsız (yazılımla tanımlanır) |
| Bakım | Yağlama, aşınma kontrolü, kam değişimi | Minimum (motor rulmanı) |
| Enerji tüketimi | Yüksek (kayıplar) | %20-40 düşük |
| Hassasiyet | Aşınmayla değişir (±0.5mm) | Sabit (±0.02mm) |
| Ürün hasarı | Sert profil, yaygın | Yumuşak profil, minimum |
| Senkronizasyon | Mekanik bağlantı | Elektronik master-slave |
Elektronik Kam (Electronic Cam) Teknolojisi
Elektronik Kam Nedir?
Elektronik kam, mekanik kamın matematiksel modelidir. Servo motor, bir “sanal eksene” (virtual axis) elektronik olarak kilitlenir ve bu eksenin pozisyonuna göre hareket eder.
Master Eksen (Virtual/Real) → Slave Eksen (Servo Motor)
θ master → θ slave = f(θ master)
Kam Profili Tipleri
| Profil Tipi | Özellik | Kullanım |
| Lineer | Sabit hız bölgeleri | Basit ileri-geri |
| Trapez hız | Sabit ivme | Genel kullanım |
| S-curve | Yumuşak geçişler | Hassas uygulamalar |
| Modified sine | Minimum titreşim | Yüksek hız |
| Polynomial (5th order) | Sıfır jerk | Premium kalite |
| Custom | Serbest tanımlama | Özel uygulamalar |
Örnek: Film Kaynak Çenesi Profili
Açı (°) Pozisyon (mm) Hız Açıklama
0-90 0 → 50 Artış Çene iniyor
90-180 50 (bekleme) 0 Kaynak süresi
180-270 50 → 0 Azalış Çene açılıyor
270-360 0 (bekleme) 0 Film ilerlemesi
Bu profil mekanik kamda fiziksel olarak üretilir, servo sistemde yazılımla tanımlanır ve milisaniyeler içinde değiştirilebilir.
Motion Control Mimarisi
Merkezi Mimari (Single Controller)
┌─────────────────────────────────────────────┐
│ MOTION CONTROLLER (Technology CPU) │
│ Siemens S7-1500T / Rockwell CompactLogix │
│ Omron NJ / Beckhoff CX / B&R X20 │
├──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬─────────┤
│ Axis1│ Axis2│ Axis3│ Axis4│ Axis5│ ... │
│ Servo│ Servo│ Servo│ Servo│ Servo│ │
└──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴─────────┘
Avantaj: Sıkı senkronizasyon, tek programlama ortamı
Dezavantaj: Controller kapasitesi sınırı
Dağıtık Mimari (Distributed)
┌─────────────────────────────────────────────┐
│ MASTER PLC │
│ (Position Commands) │
├─────────────────────────────────────────────┤
│ PROFINET / EtherCAT / SERCOS III │
├──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬─────────┤
│ Drive│ Drive│ Drive│ Drive│ Drive│ ... │
│ +Axis│ +Axis│ +Axis│ +Axis│ +Axis│ │
└──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴─────────┘
Avantaj: Ölçeklenebilir, modüler
Dezavantaj: Haberleşme gecikmesi (jitter)
Servo Motor Seçimi
Kritik Parametreler
| Parametre | Açıklama | Hesaplama |
| Nominal Tork (Mn) | Sürekli çalışma torku | T = J × α + Tyük + Tsürtünme |
| Peak Tork (Mp) | Anlık maksimum tork | Mp ≥ 2-3 × Mn |
| Nominal Hız (nn) | Sürekli çalışma hızı | Uygulama gereksinimi |
| Rotor Inertia (Jr) | Motor ataleti | Jyük / Jr ≤ 10 (ideal <5) |
| Encoder Çözünürlüğü | Pozisyon hassasiyeti | 17-23 bit (131.072-8.388.608 puls/tur) |
Popüler Servo Sistemleri
| Marka | Sürücü | Motor | Güç Aralığı | Özellik |
| Siemens | Sinamics S120 | 1FK7/1FT7 | 0.1-200 kW | Entegre safety, T-CPU uyumu |
| Siemens | Sinamics V90 | 1FL6 | 0.1-7 kW | Ekonomik, PTI modu |
| Yaskawa | Sigma-7 | SGM7 | 0.05-55 kW | Yüksek dinamik, vibration suppression |
| Rockwell | Kinetix 5500/5700 | MPL/VPL | 0.2-30 kW | Studio 5000 entegrasyonu |
| Omron | 1S/G5 | R88M | 0.1-15 kW | Sysmac Studio, EtherCAT |
| Beckhoff | AX5000/AX8000 | AM8000 | 0.2-50 kW | TwinCAT, ultra hızlı |
| B&R | Acopos | 8LS | 0.1-30 kW | Automation Studio |
Paketleme Makinesi Tipik Eksenleri
Flow-Pack (HFFS) Makinesi
| Eksen | İşlev | Hareket | Tipik Motor |
| Film çekme | Filmi ilerletme | Sürekli + masterla senkron | 1.5-3 kW |
| Kaynak çenesi (cross seal) | Enine kaynak | Sabit veya uçan | 0.75-2 kW |
| Boyuna kaynak | Tüp kaynağı | Sabit, basınç | 0.4-1 kW |
| Ürün besleme | Ürün ilerletme | Master veya slave | 1-2 kW |
| Kesim | Film kesme | Senkron | 0.4-1 kW |
VFFS (Dikey Form-Fill-Seal)
| Eksen | İşlev | Tipik Motor |
| Film çekme | Dikey film ilerletme | 1-2 kW |
| Yatay kaynak + kesim | Alt kaynak, kesim | 1-2 kW |
| Dolum | Vidalı/volumetrik dozajlama | 0.4-1 kW |
| Üst kaynak | Poşet kapatma | 0.75-1.5 kW |
Uçan Makas (Flying Shear) Uygulaması
Neden Uçan Makas?
Sürekli hareket eden ürünleri (film, boru, profil, kağıt) durmadan kesmek için kullanılır.
Çalışma Prensibi
Ürün Hızı: V_product (m/dk)
Kesim Uzunluğu: L_cut (mm)
Kesim Süresi: t_cut = L_cut / V_product
Makas Hareketi:
1. Bekleme (park pozisyonu)
2. Hızlanma (ürünü yakalama)
3. Senkron bölge (V_makas = V_product, kesim yapılır)
4. Yavaşlama (geri dönüş)
5. Park pozisyonuna dönüş
Teknik Zorluklar
| Zorluk | Çözüm |
| Uzunluk hassasiyeti | Encoder ile ürün hızı ölçümü, adaptif profil |
| Hızlı geri dönüş | Yüksek ivme kapasiteli motor, düşük inertia |
| Senkronizasyon | Gerçek zamanlı fieldbus (EtherCAT, PROFINET IRT) |
| Kesim kalitesi | Hassas senkron window, vibrasyon sönümleme |
Servo Dönüşüm Uygulama Süreci
Aşama 1: Makine Analizi (1-2 gün)
İnceleme:
– Mevcut mekanik sistem (kam profilleri, redüktörler)
– Hareket profilleri ve zamanlaması
– Mevcut hız ve format değişkenleri
– Mekanik sınırlamalar
Çıktı:
– Mevcut durum raporu
– Eksenlerin torque/hız gereksinimleri
– Fizibilite değerlendirmesi
Aşama 2: Sistem Tasarımı (1-2 hafta)
Motor Boyutlandırma:
– Yük analizi (inertia matching)
– Torque/hız eğrileri
– Isıl hesaplamalar
Sistem Mimarisi:
– Controller seçimi
– Fieldbus topolojisi
– Güvenlik entegrasyonu (STO, SS1, SS2)
Mekanik Adaptasyon:
– Motor montaj flanşları
– Kaplin seçimi (bellows, elastomer, disk)
– Redüktör ihtiyacı
Aşama 3: Mühendislik ve Üretim (2-4 hafta)
– Elektrik projesi (Eplan)
– PLC/Motion programı
– HMI tasarımı (format yönetimi)
– Pano imalatı
– Mekanik parça üretimi
Aşama 4: Saha Kurulumu (1-2 hafta)
– Eski sistemin sökümü
– Servo motorların montajı
– Pano kurulumu ve kablolama
– Enkoder bağlantıları
– Güvenlik sistemi entegrasyonu
Aşama 5: Devreye Alma ve Optimizasyon (1-2 hafta)
Tuning:
– Motor parametre adaptasyonu
– PID/PI kazanç ayarları
– Cam profili optimizasyonu
– Senkronizasyon hassasiyeti
Test:
– Boş çalışma testleri
– Yüklü çalışma testleri
– Format değişimi testleri
– Hız testleri
Aşama 6: Eğitim ve Teslim
– Operatör eğitimi (format değişimi, HMI kullanımı)
– Bakım eğitimi (temel arıza giderme)
– Dokümantasyon teslimi
– 2 yıl garanti
Örnek: Bisküvi Paketleme Hattı Servo Dönüşümü
Makine: 2006 model İtalyan flow-pack, mekanik kamlı
Mevcut Durum:
– Hız: 80 paket/dakika (maksimum)
– Format değişimi: 2-3 saat
– Fire oranı: %3-4 (ezilmiş ürün)
– Bakım: Ayda 1 gün (yağlama, kam kontrolü)
Dönüşüm Kapsamı:
– Controller: Siemens S7-1517T (Technology CPU)
– Sürücüler: 4x Sinamics S120 (Booksize)
– Motorlar: 4x 1FK7022 (1.5 Nm, 3000 RPM)
– Fieldbus: PROFINET IRT (isochronous real-time)
– HMI: TP1500 Comfort (15″ dokunmatik)
– Safety: Safety Integrated (STO, SBC)
Eksenlerin Tanımı:
| Eksen | Motor | Görev |
| Film Çekme | 1FK7032 (2.3 Nm) | Master eksen, film ilerletme |
| Cross Seal | 1FK7022 (1.5 Nm) | Elektronik kam, kaynak çenesi |
| Long Seal | 1FK7015 (0.5 Nm) | Senkron, boyuna kaynak |
| Infeed | 1FK7022 (1.5 Nm) | Master slave, ürün besleme |
Sonuçlar:
| Metrik | Önce | Sonra | İyileşme |
| Maksimum hız | 80 pkt/dk | 140 pkt/dk | +%75 |
| Format değişimi | 2-3 saat | 10-15 dakika | %90 |
| Fire oranı | %3-4 | %0.3-0.5 | %90 |
| Bakım süresi | 8 saat/ay | 2 saat/ay | %75 |
| Enerji tüketimi | 4.5 kW | 3.2 kW | %29 |
| Pozisyon hassasiyeti | ±0.5mm | ±0.05mm | 10x |
ROI: 11 ay (kapasite artışı + fire azalması)
Servo Dönüşüm Maliyeti Faktörleri
| Faktör | Etkisi |
| Eksen sayısı | Her eksen = motor + sürücü + kablo |
| Motor boyutu | Torque arttıkça fiyat artar |
| Controller | T-CPU vs standart CPU fiyat farkı |
| Fieldbus | EtherCAT ekonomik, PROFINET IRT daha pahalı |
| Safety | STO/SS1 özellikli sürücüler %15-25 ek maliyet |
| Mekanik adaptasyon | Özel flanş, kaplin, redüktör |
| Yazılım karmaşıklığı | Uçan makas vs basit senkron |
Neden AveA Otomasyon?
⚡ Motion Control Uzmanlığı
Siemens T-CPU, Delta deneyimli mühendisler
🔧 Uçtan Uca Çözüm
Mekanik adaptasyondan yazılıma, tüm süreç tek elden
📐 Elektronik Kam Geliştirme
Custom cam profilleri, uçan makas, registration control
🏭 Saha Deneyimi
Gıda, kozmetik, ilaç, plastik sektörlerinde 50+ dönüşüm projesi
📊 ROI Garantisi
Ölçülebilir performans artışı, verimlilik raporlama
⏰ Destek
Uzaktan erişim, kritik üretim hattı öncelikli müdahale
Ücretsiz Makine Değerlendirmesi
Paketleme makinenizin servo dönüşüm potansiyelini değerlendirelim:
– Mevcut performans analizi
– Hedef kapasite/format esnekliği
– Teknik fizibilite
– Yatırım ve ROI hesabı
Ücretsiz ön değerlendirme için hemen arayın.
Hemen İletişime Geçin
📞 Telefon / WhatsApp: +90 533 454 52 32
📧 E-posta: info@aveaotomasyon.com
🌐 Web: www.aveaotomasyon.com/
Paketleme makinenizi geleceğe taşıyın. Servo dönüşüm ile tanışın.