2005包装博览会:设备创新带来新的自动化水平

通过控制工程人员 二零零五年九月二十九日

拉斯维加斯令人惊讶的是,很多包装仍然是手工完成的,尤其是在生产线的最后。对于手工操作的包装机,机器人技术和新设备设计使得自动化或过渡到升级设备比以往任何时候都更容易。

包装商可以在这里研究和回顾自动化包装设备的一些最新趋势;这次展览展示了数百台能够自动化手工操作或升级自动化生产线的机器。

灵活的机器人
对人体工程学的关注,劳动力成本和灵活性的需求正在提高对包装线上硬自动化和机器人系统的兴趣。机器人正受到越来越多的关注,因为价格下降,可靠性极高,先进的软件和控制简化了安装和操作。

根据系统的配置,机器人控制器可能能够驱动一个或两个额外的伺服电机,因此它也可以控制另一个设备,如整理输送机。这消除了对单独的电机和控制器的需要。发那科机器人美国公司(展位C-4034)材料移除/码垛和包装工程经理L.P. Musunur博士说:“我们的总体目标是降低硬件和集成成本,使系统更实惠。”

“每个人都在寻找低成本的制造业,”他解释说。“机器人发挥着关键作用,因为它们不仅提供更低的总拥有成本,而且具有更高的灵活性。”

今天的机器人经常是特定应用系统的一部分。机器人的一个流行应用是码垛。专门为码垛设计的机器人系统包括Motoman公司的PalletWorld系统(展位C-3540)。交钥匙PalletWorld系统的特点是一个集成的夹具包,一个基于pc的控制器和菜单驱动的码垛应用软件。它还与各种型号兼容,包括SP100X和EPL300,分别处理100和300公斤的有效载荷。一个完整的电源故障恢复过程确保了PalletWorld系统在电源故障时不会丢失数据,而绝对编码器使手臂能够从它离开的地方捡起,而不是像更典型的那样返回家中。这些保障措施消除了与电源故障、紧急停机或计划停机相关的启动延迟。

该系统还提供了许多可选模块,如预先设计的进料输送机、托盘定位器、托盘架和托盘出料输送机。

施耐德包装设备有限公司(展位C-1630)是发那科的集成商,使用发那科M16iB六轴机器人,有效载荷能力为20公斤,将空塑料瓶包装成瓦楞纸箱。机器人包装机提供了灵活性,以处理各种各样的瓶子形状和尺寸,箱的尺寸和包装模式,以满足吹塑行业的需要。该电池在紧凑的足迹中提供了多功能的外壳包装解决方案。

施耐德除了机器人解决方案外,还生产全系列的传统箱和托盘包装机,还提供机器人多线码垛机和机器人箱包装机/码垛机组合。基于一个五轴机器人,集成的装箱/码垛机装载,标签,扫描和码垛的情况下,单机械臂。施耐德控制副总裁Pete Squires解释说:“这提高了自动化程度,同时保持了较小的占地面积,从而节省了工厂占地面积。”定制设计的臂端工具足够灵活,可以挑选和放置各种尺寸的物体,包括纸箱、袋子、捆包、捆包、罐头、瓶子和罐子。

在生产线上,一个机器人包装机装载不同口味的袋装产品,在展示柜或常规开槽箱中创建各种包装。蓝本自动化公司(展位C-2708)生产的双车道取放式包装机,可以平面或垂直包装,机器人从一条车道上取走整理好的袋子,将它们平放到一个瓦楞纸箱里,然后用第二条车道的产品重复这一过程。为了在盒子里垂直排列小袋,机器人装载了一个中间盒,它将小袋滑动到一个有盖子的盒子里。

另一种软包装解决方案,来自兰根包装公司(展位C-3134)的不锈钢LRC-400i顶载机器人系统可以处理各种产品和托盘或箱子样式。该系统依赖于发那科的M420i机器人和定制的臂端工具,以及模块化进给,产品整理和托盘处理模块,以确保最大的灵活性。

LRC-400i非常适合包装产品的高速包装,同时舒适地容纳各种食品和消费品。

伺服驱动的M420iB系列的一个版本,四轴M410iB/160,作为发那科袋子码垛单元的基础。标准的机器人软件包,如PalletTool(TM)和PalletPRO(TM)提供码垛设置,模拟和操作。与同类机器人相比,M-410iB提供更快的循环时间和更高的有效载荷,可以以28个循环/分钟的速度处理重达100公斤的袋子。M-410iB的最大伸入范围为3143毫米(10英尺),其大工作范围使其能够一次服务于多条管线。

自动化手动任务
Multi-Fill, Inc.(展位C-2928)的六位置分配系统将通常是手动操作的自动化,将小的,尺寸的,难以填充的产品(如煮熟的米饭和意大利面,蔬菜,水果和冷藏沙拉)分配到托盘,杯子或成型的多车道形式/填充/密封或填充/密封系统中,最多可达15个周期或约80包/分钟。Multi-Fill公司负责国际销售和市场营销的副总裁克里斯汀•马尔查杜尔(Christine Marchadour)表示,如果手工处理,“这种重复的动作可能会造成责任和伤害。”由于运动部件很少,该系统易于清洁,需要最少的维护。两个,三个或四个位置的分配系统也可用。

自动化通常意味着安装相对简单的机械机器,如Econocorp, Inc.(展位C-2922)的Econseal Spartan纸箱。最近在水平端载集装箱上的一项创新是向交流逆变电机的过渡,它取代了电机、离合器制动器、减速机和分度箱。与以前的固定速度分度不同,这种改进的设计允许驱动器以最高速度运行,同时由于在机器周期的两端具有“上升”和“下降”的能力,从而提供更平滑的分度。

可编程逻辑控制的间歇运动40盒/分钟机器还增加了触摸屏界面,以简化飞行链速度的控制。能够处理纸板或瓦楞材料,不锈钢机器提供了几种关闭选项,包括热熔胶,热风密封或折边。“我们的理念是保持基本、简单和实用,”Econocorp副总裁马克·雅各布森(Mark Jacobson)说。

“易于维护是另一个目标,”Econocorp的现场服务技术人员鲍勃·贝克(Bob Baker)指出。该公司很大一部分销售额来自海外,并因其出口业务水平而获奖。

为了最大限度地提高叉车操作员的生产率,拉伸包装已经成为一个越来越自动化的过程。Spectra II是Orion包装系统公司(展位C-2528)的转盘拉伸包装机,旨在最大限度地减少维护,同时最大限度地提高灵活性和可靠性。能够包装托盘负载测量高达55x55x90英寸。以45负载/小时的速度重达5,000磅,Spectra II具有由无刷交流电机驱动的数字变频驱动器,比直流电机需要更少的维护。此外,自动链张紧消除了定期调整转盘驱动链的需要。

其他功能包括Allen-Bradley Micrologix 1000 PLC,坚固耐用,易于维修的工业级按钮和开关,以及封闭的塔楼设计,可保护电机,变速箱和电子设备免受损坏。Insta-Thread驱动的预拉伸架加速了胶片卷转换,最大限度地提高了胶片经济性,预拉伸率为260%。Orion的Insta-cut功能可以在每个包装周期结束时自动切断薄膜网,从而省去了叉车操作员从车辆上下来切割薄膜尾部的需要。

自动化质量控制
对自动检查的需求正在增长。一个原因是监督包装生产线的操作员数量在减少。另一个驱动因素是对100%检查的需求不断增长,以保证没有包装错误,特别是在制药等受监管的行业,监管机构开始坚持定期的离线检查是不够的。

Banner工程公司(展位C-3807)继续扩大其PresencePLUS P4视觉传感器系列,以适应几乎任何检查需求,包括标签验证,填充水平检测,日期/批号验证,方向确认,盖子检查,小瓶塞对齐,组装验证,完整的箱子检查,注射器组装验证和泡罩包装验证。

原始设备制造商在新机器上安装带有高分辨率相机的紧凑视觉传感器,但设备也可能进行改造,使其能够执行新的检查任务。国际销售副总裁Bob Schlicksub表示:“在制药行业,检查更为关键,但我们已经得到了全面的关注。”他补充道:“易用性得到了极大的改善,成本也下降了。”紧凑单元的模块化设计使得解决无数的检查需求成为可能。

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