ACOPOStrak应用于胶囊咖啡充填与包装的柔性生产

   2021-10-29 贝加莱工业自动化3700
核心提示:以贝加莱智能ACOPOStrak输送系统为核心的独特解决方案使之成为可能。

各个机器模块相互连接起来形成一条连续的生产线不仅耗时耗力,而且还会占用大量空间。Optima公司成功地将充填机和包装机结合起来,使这两个生产过程完美契合。以贝加莱智能ACOPOStrak输送系统为核心的独特解决方案使之成为可能。

ACOPOStrak应用于胶囊咖啡充填与包装的柔性生产
ACOPOStrak使Optima能够将其充填机和包装机之间的过渡区域缩短近4米。

“对机器制造商而言,将不同的机器模块连接起来总是特别具有挑战性”Optima公司技术销售经理Andreas Dreschner说道。当Optima于2019年春季启动该项目时,他们对可能会使用的连接充填单元和包装单元的输送系统进行了评估。“对于我们的应用项目来说,没有其它系统能够像ACOPOStrak那样提供同等的高柔性或满足我们对高速和高动态的要求,”Dreschner解释道。

这一新的应用项目首次用于一家荷兰食品零售企业,用于单杯铝制胶囊咖啡的充填和包装生产线。每个滑块都配有一个产品载体来容纳胶囊,这意味着每个胶囊都可以彼此独立地通过生产线。这样就可以在输送过程中将任意数量的胶囊组合在一起。

无缝生产流程

“该应用项目面临的挑战在于制造过程中会出现产品间隔(缺漏)”,Dreschner说道。例如,当胶囊因未通过质检而被剔除时,就会发生这种情况。由于即使是轻微的重量偏差、不完美的密封或盖子位置的微小偏移都会导致胶囊被剔除,因此工厂操作员假设剔除率约为0.2%到0.3%。“胶囊通常会以十个或更多为一盒进行包装,因此这最终会导致更大比例装盒次品。”

得益于ACOPOStrak滑块能够独立移动,生产流程中的任意缺漏都可以得到消除。未通过质检的咖啡胶囊会被立刻分拣出来。“ACOPOStrak会立刻向上移动下一个胶囊,产品流得以继续进行,不会错过任何一个生产节拍,”Dreschner解释道。

柔性分组

充填和密封咖啡胶囊时,充填线一次通过12个胶囊用于下一个生产步骤。另一方面,包装线有15个进料口。这里,生产线将再次从贝加莱输送系统的柔性滑块中受益。ACOPOStrak从充填机接收一组12个胶囊,而当它们到达包装进料口时,已重新组合成一组15个。

ACOPOStrak应用于胶囊咖啡充填与包装的柔性生产
ACOPOStrak从充填机接收一组12个胶囊,而当它们到达包装进料口时,已重新组合成一组15个。

运行中配置产品套件

要将不同的产品套件包装起来通常需要使用进料螺杆、进料轮、皮带和链条进行排列。为了使机器生产不同的套件,需要手动修改硬件。在Optima的系统中,滑块使更改不同的产品套件变得更容易。只需在操作终端上选择相应的配方,即可在运行中即时更改配置。

节省4米空间

在占地面积方面,Optima的创新解决方案相比使用传统技术进行产品分组的系统具有明显的优势。“对于使用螺杆的传统结构,分组功能需要一个具有两个区域的机器框架,每个区域长220厘米,”Dreschner解释道。“而新的ACOPOStrak解决方案使系统的总长仅增加了80厘米,因此这比以前短了近4米。”

然而它却实现了比传统同类系统更高的产量:这家荷兰食品零售企业每分钟可以生产和包装72盒720个胶囊。生产中的滑块共有80个。它们分布在两条上下独立的椭圆形轨道上,每条轨道长7.2米。滑块的加速度为30 m/s²,最高速度可达2.6 m/s。

分成两条轨道的一个原因是,尽管滑块本身已经宽50 mm,但是产品间的所需间距却要小于50 mm。因此,椭圆轨道和产品载体的设计方式是,上椭圆轨道上的夹具和下椭圆轨道上的夹具交替停在同一水平面上。在该层面上,每个产品载体只有约40 mm宽,因此可以实现所需50 mm以下的产品间距。

ACOPOStrak应用于胶囊咖啡充填与包装的柔性生产
配备了80个滑块的输送单元每分钟可以输送超过720个胶囊,并在输送过程中根据要求对它们进行分组。

平稳输送

尽管具有动态特性,但是对胶囊的处理却非常平稳。“相比于传统的分组过程,我们显著减少了生产步骤的数量,”Dreschner说道。“产品载体还可以防止胶囊在重新分组过程中发生相互碰撞。”因此,ACOPOStrak特别适用于敏感性产品,例如高端单杯铝制咖啡胶囊。

通过仿真实现目标工程

贝加莱的工程软件所提供的智能仿真选项对机器开发很有帮助。“我们能够在我们最初的概念上运行仿真,这使我们在早期就意识到,仅使用一条轨道是不够的,”Dreschner说道。

“将其分成两条轨道并重新进行仿真后,我们能够满怀信心地继续向前推进,输送过程将按计划运行,而且我们将能达成客户的性能目标,不会在项目后期出现任何令人不愉快的意外。”仿真的额外工作量很小。Optima能够采用为仿真创建的所有过程规则,并一键式将它们应用到真实机器的应用程序中。

ACOPOStrak应用于胶囊咖啡充填与包装的柔性生产
仿真软件用于检查和确认概念的可行性。

通过创新技术打造竞争优势

模块化设计、滑块运动的简单实施以及来自贝加莱专家的支持都有助于Optima缩短使用新技术的学习曲线。“在第一个项目开始的时候,ACOPOStrak仍然处于部分原型状态,”Dreschner指出。“所有相关人员之间的合作都非常默契。从软件开发人员一直到高层管理人员 – 每个层面的每个人都着眼于同一个目标。这使我们能够在短时间内将系统投入工业使用。”他们的努力获得了回报:他们交付的第一个系统已经实现了24/7平稳运行,这令所有相关人员都感到很满意。

不仅如此:“该解决方案对我们而言是一个真正的里程碑,对于任何看到它运行的人来说,确实有种眼前一亮的感觉,”Dreschner说道。“在我们的市场中没有其它类似的产品。这让自有品牌制造商感到特别紧张,他们必须为各种不同的客户进行生产,并且一直都非常渴望我们现在可以实现的那种运行中的分组柔性。”

 
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