位于肯塔基州的Jim Beam Brands公司有11條裝瓶線,運行速度從每分鐘100到440瓶不等,每年生產(chǎn)超過550萬箱各種尺寸和種類的產(chǎn)品。近年來,包裝瓶的尺寸和形狀越來越多,迫切需要進行小批量裝瓶操作,公司管理層決定安裝一條新的裝瓶線,專門用于生產(chǎn)小批量產(chǎn)品。2003年7月,在包裝工程師liRobertLand和裝瓶設(shè)備維修經(jīng)理Donnie Sympson的領(lǐng)導下,JimBeam公司將兩條現(xiàn)有的包裝線結(jié)合到一起,形成了新的小批量裝瓶線。由于有多種瓶子需要處理,快速切換能力成為對這條裝瓶線的一個重點要求。對備選產(chǎn)品進行考察之后,Land和Sympson決定新安裝一臺P.E.美國公司(www.pe-us.com)生產(chǎn)的Master2高速壓敏貼標機。
Land說:“我們在這條包裝線上要對18種不同的瓶子進行貼標,有玻璃的,也有PET材料的,瓶子的大小從375毫升到1.75升不等。在一個班次的生產(chǎn)中常常要更換幾次包裝瓶種類,所以快速切換十分重要。有了PLC控制、伺服驅(qū)動的承瓶板、便于更換的壓敏標簽,我們可以在幾分鐘內(nèi)就從一種瓶子切換到另一種。壓敏標簽也能實現(xiàn)更好的拷貝,標簽在瓶子上的定位更準確。”
新貼標機的另一個優(yōu)點是切換時需要更換的部件最少。Sympson說:“我們的冷膠貼標機每換一種標簽和瓶子,都需要更換整套的部件。我們在這條線上加工的18種瓶子幾乎都要貼三個標簽,有的一個瓶子上還有四個標簽,所以每種包裝所需的切換部件加起來相當昂貴。有了P.E.Master2,我們只要換掉壓敏標簽卷,其他所有調(diào)整幾乎都由機械裝置完成。”
同時這條包裝線上還有一臺新設(shè)備,就是Procomac(www.procomac.it)洗瓶機。采訪期間,該工廠正以每分鐘180瓶的速度對500毫升長頸瓶裝Jim Beam40度威士忌進行灌裝。生產(chǎn)過程從接收RSC重復運輸箱包裝的空瓶開始,這些瓶子裝在倒置的運輸箱內(nèi),箱頂不封口。工人將箱子擺放在通往拆箱機的運輸帶上。拆箱機用帶子夾住箱子的側(cè)面,將箱子以一定角度向上提。這樣箱子就被提起并與瓶子分開,而瓶子仍然立在引出傳送帶上,引出傳送帶與提升帶同步工作,保證瓶子不會傾倒。瓶子以單列前進,到達Procomac清洗機,而空箱繼續(xù)上提,直到翻倒在另一條傳送帶上,開口向上??障湓趥魉瓦^程中翻轉(zhuǎn)180度,再送往包裝箱打包區(qū)。
空瓶進人新的Procomac28頭旋轉(zhuǎn)清洗機,這里也需要實現(xiàn)快速切換。處理不同尺寸和形狀的瓶子時,設(shè)備的螺旋進料器、星輪、導軌都易于更換。瓶子進人設(shè)備后,不銹鋼夾揀起瓶子。螺旋導軌引導瓶子轉(zhuǎn)到噴嘴上,設(shè)備旋轉(zhuǎn)時噴嘴將波旁酒向上噴人瓶中。只有收到表示瓶子出現(xiàn)的信號時,噴嘴才會開始噴酒。清洗用的波旁酒是從清洗系統(tǒng)中收集過濾循環(huán)再用的。瓶子通過星輪離開設(shè)備,如果有阻塞,星輪的安全設(shè)施會中止清洗器的動作。
接下來,瓶子進入HorixManufacturing公司(www.hofixmfg.com)生產(chǎn)的4|D閥門重力真空灌裝機,當空氣被從瓶中抽出時,波旁酒借助重力注人,達到所需液面高度。瓶子在星輪中經(jīng)過灌裝機,機械凸輪將瓶子提到自動對中的彈簧關(guān)閉閥下瓶子頂開閥門。設(shè)備裝有傳感器,如果沒有瓶子,閥門不會打開。閥門封住瓶口,真空吸氣裝置將瓶內(nèi)空氣通過抽出口吸出。轉(zhuǎn)架旋轉(zhuǎn)時,產(chǎn)品通過真空口對面的另一個開口流人瓶中,一直達到真空口的高度。到達這一高度后,瓶子被放下,通過星輪離開灌裝機。
灌裝結(jié)束后, 長頸瓶傳送到公司生產(chǎn)的8頭裝蓋機。瓶蓋從瓦楞紙箱中倒入地面料斗。階梯式傾斜運輸帶將瓶蓋向上送往旋轉(zhuǎn)離心分類機,調(diào)整瓶蓋方向,再將瓶蓋沿坡道送往旋轉(zhuǎn)式瓶蓋拾取器。
坡道中的瓶蓋被送往瓶蓋拾取器的門路系統(tǒng)。瓶子進入系統(tǒng)后,傳感器打開一扇門,準備將瓶蓋送人喂料輪,喂料輪會將瓶蓋放在夾頭下方。夾頭拾起瓶蓋,凸輪降低夾頭組件,把瓶蓋放到瓶子上。夾頭旋轉(zhuǎn),將瓶蓋以預定的扭矩擰到瓶上。此后,夾頭系統(tǒng)松開,瓶子可以運離裝蓋機。采訪時,裝蓋機正為500毫升瓶子安裝28毫米瓶蓋。裝蓋機還能為生產(chǎn)線上一些其他類型的瓶子安裝33毫米瓶蓋。包裝線里還有一臺U.S。BOtt1ersMachinery公司(www.sbottlers.com)ROPP(卷裝式防盜)裝蓋機,能夠為需要防盜的瓶子安裝鋁制封閉蓋。
接下來,螺旋進料器控制瓶子按數(shù)量進入Master2壓敏貼標機。每只瓶子放置在單獨的承瓶板上,貼標機轉(zhuǎn)架旋轉(zhuǎn)時,承瓶板由伺服驅(qū)動進行轉(zhuǎn)動,完成貼瓶子進八清洗機后翻身,里面灌八渡旁酒。標操作。貼標機有十六個承瓶板。瓶子放到承瓶板上之后,對中罩降到瓶頂上,在貼標過程中幫助對瓶子進行定位。每個承瓶板有單獨的伺服驅(qū)動,承瓶板可以進行不受限制的轉(zhuǎn)動,以實現(xiàn)最佳貼標效果。比如,當粘貼標簽前端時,轉(zhuǎn)速緩慢,然后加速完成貼標,反之亦然。甚至還可以在開始時向一個方向旋轉(zhuǎn),再反向完成貼標。
Jim Beam所用裝置有四個貼標臺:前標簽、后標簽、瓶頸和拉環(huán),該裝置還可配備六個貼標臺。瓶蓋上繞有一條窄拉環(huán),拉環(huán)一端翹起。Jim Beam優(yōu)等波旁酒中有兩種酒頂部封蠟:Bookers波旁酒和Knob Creek波旁酒。有了拉環(huán),用戶只要撕去標簽就能去掉封蠟,打開酒瓶。
標簽卷水平安裝,標簽紙被拉過一系列的垂直滾筒以保證張力。在貼標位置,標簽紙繞過一塊金屬板往回拉,標簽從紙襯上剝開,貼到包裝瓶上,紙襯繞到一根芯棒上。
設(shè)備有兩臺Allen-Bradley SLC504可編程邏輯控制器,一臺用于伺服驅(qū)動,另一臺用于其他功能,采用兩個RockwellAutomation公司(www.rockwellautomation.com)生產(chǎn)的Allen-Bradley Panel View 600人機界面。貼標臺是完全獨立于貼標機的系統(tǒng),有獨立的控制器。
玻璃瓶離開貼標機時,Videojet Technologies公司生產(chǎn)的噴墨打印機在背面標簽上方直接將產(chǎn)品代碼打到瓶上。瓶子再經(jīng)過手工裝箱區(qū),裝箱區(qū)內(nèi)傳送帶兩側(cè)都有工作臺,工人手工將包裝瓶裝入箱內(nèi)。
箱子經(jīng)過Industrial Dynamics公司藏于進八壓敏貼抒機就被放置在單獨的承瓶板上,承藏板通過何腰驅(qū)動進行旋轉(zhuǎn)。在貼行過程中,對中罩幫助藏于進行定岔。生產(chǎn)的Filtec伽馬射線檢測裝置,檢查有無未裝滿或漏裝的瓶子,再由Videojet公司產(chǎn)Marsh設(shè)備進行噴墨打印。當包裝箱經(jīng)過堆垛間,Lock n’Pop提供的裝置向箱頂噴少量粘膠,將箱子彼此固定在一起,防止運輸過程中移位,相互碰撞。
信息來源:中國食品產(chǎn)業(yè)網(wǎng)