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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)換成了高度自動化操作。
雖然有一小部分投資是用于購買一臺新的攪拌機和對烤箱中的控制器進行升級，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)線投入運行后，生產(chǎn)效率獲得了很大的提高?，F(xiàn)在，5個包裝工人的產(chǎn)量比沒用自動化設(shè)備之前的25個工人的產(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），每星期運行五天，每天運行24小時。
采用新生產(chǎn)線之后的一個額外好處是提高了包裝的貨架展示性，因為包裝方式由卷式改為了流式。
“包裝機上有一塊三角撐板，可以把底封口推進去一些，”部門peter scott說，“在傳統(tǒng)的流式包裝機上，底封部分要比包裝本身寬一些。而這臺流式包裝機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)粘合劑復合而成的雙層膜，上面的圖形是在透明pp基材上進行反轉(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，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器人裝箱機，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)備的各個部件是由一臺rockwell contrologix控制器進行管理的，它既負責邏輯也負責運動。這條生產(chǎn)線的另一個突出特點為它是根據(jù)sigpack systems的systegra概念來設(shè)計的，根據(jù)這個概念，所有的機器都通過一個通訊網(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，每個組成部分都可以通過通訊網(wǎng)絡(luò)與其他部分進行相互通信。”
靈活性和迅速的產(chǎn)品轉(zhuǎn)換也是設(shè)計這條生產(chǎn)線時的一個非常重要的目標，部分原因是因為ub公司既生產(chǎn)自有品牌的產(chǎn)品，也為別的客戶進行代工生產(chǎn)。“具有迅速的產(chǎn)品轉(zhuǎn)換能力可以使我們zui大程度地抓住機會，”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，那所需的時間要超過45分鐘。”
從頭開始
當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，包裝操作就開始了。分離軌道會把餅干送到兩條獨立的傳送帶上，這兩條傳送帶分別通向一條包裝線。
在2號包裝線上，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是mcvitie"s品牌的，有時是其他客戶的。
1號包裝線與2號包裝線基本相同，只是它還有一個可選擇安裝的撥輪，后者可以把包裝好的餅干送至一個旋轉(zhuǎn)傳送盤處，然后再送到第二臺流式包裝機處，以便把兩小包餅干再包裝成一個大包。如果知道以前的餅干都是由人工送進包裝機中，然后再由人工把包裝好的餅干裝到紙箱中，那么現(xiàn)在1號包裝線的操作會給人留下深刻的印象。
要對平臥狀態(tài)的ginger nut餅干進行包裝，*個任務(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通道降低幾英寸，就輕松地解決了這個問題。這種小小的下降就會使餅干像瓦片那樣搭接起來，隨著不斷向前振動，它們就會逐漸地、輕輕地調(diào)整到豎直狀態(tài)，排列成十排。
緊跟著10通道振動喂料器之后的設(shè)備是一臺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)，具體是通過測量的方法來完成的。例如，一個200克裝的包裝通常需要20塊餅干。在測量到預(yù)定的餅干數(shù)目之后，一個機械部件就會馬上阻止后續(xù)餅干的進入。然后這十組分配好數(shù)量的餅干就會被送到一個喂料托盤上，再進入一個成直角連續(xù)運行的空中傳送帶，接著又是一個直角傳送帶，zui后進入hss型流式包裝機。
這臺流式包裝機的zui高速度可達140包/分，并安裝了一臺markem smart-date熱轉(zhuǎn)印打碼機。這臺包裝機通常使用一種透明的冷封膜，下游一號包裝線上的流式包裝機會馬上用印刷好的包裝膜進行二次包裝。
在流式包裝機后面不遠是一臺由heat and control美國分公司提供的ishida稱重/金屬檢測機。因為*，要讓所有的ginger nuts餅干保持*的一致是很困難的，因此經(jīng)常會出現(xiàn)20塊一包的餅干過重或過輕的情況。稱重機可以發(fā)現(xiàn)這個情況，并向hss流式包裝機上的contologix控制器發(fā)送一個反饋信號。然后控制器會向上游的zhg十通道喂料機發(fā)送一個信號，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，機器上的撥爪會自動進行調(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整理機、三臺流式包裝機、一臺旋轉(zhuǎn)傳送盤、兩臺聚積系統(tǒng)、兩臺開箱機、兩臺裝箱機和兩臺封箱機，這些就組成了上述的兩條包裝生產(chǎn)線。
旋轉(zhuǎn)傳送盤
負責把餅干包從hsm流式包裝機傳送到hbm外包裝機的是一臺旋轉(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，餅干包被兩個一組送到hbm外包裝機處。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，并能確認兩包餅干處在正確的位置，然后進行二次包裝。
在離開了也同樣安裝了markem smart-date打碼機的二次包裝機之后，雙包裝餅干就被直接送到一臺sigpack ttl型自動頂入式裝箱機處。如果裝箱機因為某種原因沒有準備好，一臺sigpack fs store*先出立式緩沖系統(tǒng)會接收這些餅干包，直到裝箱機準備好了。
“如果裝箱機需要清除阻塞的話，餅干包就會像汽車停入多層停車場那樣暫時儲存在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，它就會向包裝機發(fā)出一個暫停的信號，接著zhg整理機/喂料機也會暫停。餅干會繼續(xù)在10通道的振動喂料機中聚積，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自動裝箱機工作的是一臺sigpack自動開箱機，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markem噴墨打碼機進行打碼，zui后被送到略遠一些的碼垛區(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)工廠也在評估這條生產(chǎn)線的性能，可能也會選擇這種集成系統(tǒng)。工程allison對此毫不驚訝。“在我們購買這條包裝線的時候，我們就清楚它的質(zhì)量。”他說。
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