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| 集成的餅干包裝生產(chǎn)線介紹
中國飯網(wǎng) 2005-12-9 19:50:52
英國united biscuits（聯(lián)合餅干,以下簡(jiǎn)稱ub）公司投資了500萬英鎊用于購買新的生產(chǎn)和包裝ginger nuts餅干的設(shè)備，這將它位于英國carlisle市的工廠中的大部分人工操作都轉(zhuǎn)換成了高度自動(dòng)化操作。
雖然有一小部分投資是用于購買一臺(tái)新的攪拌機(jī)和對(duì)烤箱中的控制器進(jìn)行升級(jí)，大部分的新設(shè)備都是與包裝有關(guān)的。自從去年六月新的生產(chǎn)線投入運(yùn)行后，生產(chǎn)效率獲得了很大的提高。現(xiàn)在，5個(gè)包裝工人的產(chǎn)量比沒用自動(dòng)化設(shè)備之前的25個(gè)工人的產(chǎn)量還要多出近40%。這條生產(chǎn)線主要被用于生產(chǎn)mcvitie"s牌ginger nuts餅干（在英國稱其為餅干，在美國稱其為小甜餅），每星期運(yùn)行五天，每天運(yùn)行24小時(shí)。
采用新生產(chǎn)線之后的一個(gè)額外好處是提高了包裝的貨架展示性，因?yàn)榘b方式由卷式改為了流式。
“包裝機(jī)上有一塊三角撐板，可以把底封口推進(jìn)去一些，”部門peter scott說，“在傳統(tǒng)的流式包裝機(jī)上，底封部分要比包裝本身寬一些。而這臺(tái)流式包裝機(jī)所形成的包裝就顯得整齊許多。”
包裝所用的新型材料是由alcan packaging公司提供的，它是一種將20微米透明pp與28微米白色pp經(jīng)粘合劑復(fù)合而成的雙層膜，上面的圖形是在透明pp基材上進(jìn)行反轉(zhuǎn)凹版六色印刷而得到的。
在為ginger nuts餅干生產(chǎn)線選擇包裝設(shè)備時(shí)，ub采用了一種集成式系統(tǒng)的方法。從生產(chǎn)線起始端的冷卻傳送帶到末端的機(jī)器人裝箱機(jī)，生產(chǎn)線上的大部分設(shè)備都是由sigpack systems公司（現(xiàn)在已是bosch packaging technology公司的一部分）提供的。“我們選擇了被普遍認(rèn)可的，同類的解決方案。”carlisle工廠的總工程師glenn allison說。
設(shè)備的各個(gè)部件是由一臺(tái)rockwell contrologix控制器進(jìn)行管理的，它既負(fù)責(zé)邏輯也負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)。這條生產(chǎn)線的另一個(gè)突出特點(diǎn)為它是根據(jù)sigpack systems的systegra概念來設(shè)計(jì)的，根據(jù)這個(gè)概念，所有的機(jī)器都通過一個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)（這里使用的是profibus）緊密地集成到一起。就像scott所說的那樣：“整條生產(chǎn)線是很智能化的，每個(gè)組成部分都可以通過通訊網(wǎng)絡(luò)與其他部分進(jìn)行相互通信。”
靈活性和迅速的產(chǎn)品轉(zhuǎn)換也是設(shè)計(jì)這條生產(chǎn)線時(shí)的一個(gè)非常重要的目標(biāo)，部分原因是因?yàn)閡b公司既生產(chǎn)自有品牌的產(chǎn)品，也為別的客戶進(jìn)行代工生產(chǎn)。“具有迅速的產(chǎn)品轉(zhuǎn)換能力可以使我們zui大程度地抓住機(jī)會(huì)，”allison說，“更換一種薄膜可能要花2到3分鐘，如果還要改變產(chǎn)品尺寸和外包裝，那所需的時(shí)間要超過45分鐘。”
從頭開始
當(dāng)餅干被從一樓的攪拌和烘焙車間傳送到二樓包裝線上的冷卻傳送帶上時(shí)，包裝操作就開始了。分離軌道會(huì)把餅干送到兩條獨(dú)立的傳送帶上，這兩條傳送帶分別通向一條包裝線。
在2號(hào)包裝線上，餅干需要經(jīng)過整理、流式包裝、聚積、裝箱、封箱等操作。包裝薄膜上所印刷的鮮艷圖案有時(shí)是mcvitie"s品牌的，有時(shí)是其他客戶的。
1號(hào)包裝線與2號(hào)包裝線基本相同，只是它還有一個(gè)可選擇安裝的撥輪，后者可以把包裝好的餅干送至一個(gè)旋轉(zhuǎn)傳送盤處，然后再送到第二臺(tái)流式包裝機(jī)處，以便把兩小包餅干再包裝成一個(gè)大包。如果知道以前的餅干都是由人工送進(jìn)包裝機(jī)中，然后再由人工把包裝好的餅干裝到紙箱中，那么現(xiàn)在1號(hào)包裝線的操作會(huì)給人留下深刻的印象。
要對(duì)平臥狀態(tài)的ginger nut餅干進(jìn)行包裝，*個(gè)任務(wù)是要把這些餅干給立起來。通過把喂料傳送帶后面的振動(dòng)通道降低幾英寸，就輕松地解決了這個(gè)問題。這種小小的下降就會(huì)使餅干像瓦片那樣搭接起來，隨著不斷向前振動(dòng)，它們就會(huì)逐漸地、輕輕地調(diào)整到豎直狀態(tài)，排列成十排。
緊跟著10通道振動(dòng)喂料器之后的設(shè)備是一臺(tái)10排sigpack zhg系統(tǒng)，它可以把餅干分成任意包裝所需要的份數(shù)，具體是通過測(cè)量的方法來完成的。例如，一個(gè)200克裝的包裝通常需要20塊餅干。在測(cè)量到預(yù)定的餅干數(shù)目之后，一個(gè)機(jī)械部件就會(huì)馬上阻止后續(xù)餅干的進(jìn)入。然后這十組分配好數(shù)量的餅干就會(huì)被送到一個(gè)喂料托盤上，再進(jìn)入一個(gè)成直角連續(xù)運(yùn)行的空中傳送帶，接著又是一個(gè)直角傳送帶，zui后進(jìn)入hss型流式包裝機(jī)。
這臺(tái)流式包裝機(jī)的zui高速度可達(dá)140包/分，并安裝了一臺(tái)markem smart-date熱轉(zhuǎn)印打碼機(jī)。這臺(tái)包裝機(jī)通常使用一種透明的冷封膜，下游一號(hào)包裝線上的流式包裝機(jī)會(huì)馬上用印刷好的包裝膜進(jìn)行二次包裝。
在流式包裝機(jī)后面不遠(yuǎn)是一臺(tái)由heat and control美國分公司提供的ishida稱重/金屬檢測(cè)機(jī)。因?yàn)?，要讓所有的ginger nuts餅干保持*的一致是很困難的，因此經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)20塊一包的餅干過重或過輕的情況。稱重機(jī)可以發(fā)現(xiàn)這個(gè)情況，并向hss流式包裝機(jī)上的contologix控制器發(fā)送一個(gè)反饋信號(hào)。然后控制器會(huì)向上游的zhg十通道喂料機(jī)發(fā)送一個(gè)信號(hào)，通知它增加或減少各通道上每一份的餅干數(shù)量。
“由于通訊網(wǎng)絡(luò)的幫助，機(jī)器上的撥爪會(huì)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，”allison說。這種集成控制是如此，以致只需5名工人就能操作這兩臺(tái)整理機(jī)、三臺(tái)流式包裝機(jī)、一臺(tái)旋轉(zhuǎn)傳送盤、兩臺(tái)聚積系統(tǒng)、兩臺(tái)開箱機(jī)、兩臺(tái)裝箱機(jī)和兩臺(tái)封箱機(jī)，這些就組成了上述的兩條包裝生產(chǎn)線。
旋轉(zhuǎn)傳送盤
負(fù)責(zé)把餅干包從hsm流式包裝機(jī)傳送到hbm外包裝機(jī)的是一臺(tái)旋轉(zhuǎn)傳送盤。通過sick連續(xù)激光傳感器的幫助，可以地避開透明包裝膜，確定前端餅干的邊緣，然后傳送盤上的真空拾取頭就可以將包裝好的餅干包傳送到一條空中傳送帶上，后者又連接著另外一條直角傳送帶。接著，餅干包被兩個(gè)一組送到hbm外包裝機(jī)處。由sick公司提供的背景抑制光電傳感器可以將包裝袋下面的不銹鋼傳送軌道忽略掉，并能確認(rèn)兩包餅干處在正確的位置，然后進(jìn)行二次包裝。
在離開了也同樣安裝了markem smart-date打碼機(jī)的二次包裝機(jī)之后，雙包裝餅干就被直接送到一臺(tái)sigpack ttl型自動(dòng)頂入式裝箱機(jī)處。如果裝箱機(jī)因?yàn)槟撤N原因沒有準(zhǔn)備好，一臺(tái)sigpack fs store*先出立式緩沖系統(tǒng)會(huì)接收這些餅干包，直到裝箱機(jī)準(zhǔn)備好了。
“如果裝箱機(jī)需要清除阻塞的話，餅干包就會(huì)像汽車停入多層停車場(chǎng)那樣暫時(shí)儲(chǔ)存在fs store緩沖系統(tǒng)中，”scott說，“如果fs store緩沖系統(tǒng)沒有多余空間的話，它就會(huì)向包裝機(jī)發(fā)出一個(gè)暫停的信號(hào)，接著zhg整理機(jī)/喂料機(jī)也會(huì)暫停。餅干會(huì)繼續(xù)在10通道的振動(dòng)喂料機(jī)中聚積，直到下游設(shè)備再次正常工作。生產(chǎn)線是緊密集成在一起的。”
輔助ttl自動(dòng)裝箱機(jī)工作的是一臺(tái)sigpack自動(dòng)開箱機(jī)，它可以適應(yīng)13種不同的紙箱或托盤形式。無論是什么形式的箱子或托盤，它都會(huì)將其放在頂入式的位置。如果要更換另一種不同形式的紙箱，只需在hmi觸摸屏上的菜單進(jìn)行選擇即可，幾分鐘就可完成。裝好的紙箱用膠帶封口，然后同一臺(tái)markem噴墨打碼機(jī)進(jìn)行打碼，zui后被送到略遠(yuǎn)一些的碼垛區(qū)域。
這條生產(chǎn)線自去年六月安裝之后，一直運(yùn)行的很好，每天可處理大約700萬片餅干。目前別的ub公司生產(chǎn)工廠也在評(píng)估這條生產(chǎn)線的性能，可能也會(huì)選擇這種集成系統(tǒng)。工程allison對(duì)此毫不驚訝。“在我們購買這條包裝線的時(shí)候，我們就清楚它的質(zhì)量。”他說。
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