Fallstudie av höghastighetsförpackning med treaxlig servorobot inom livsmedelsförpackningsindustrin

Fallstudie av höghastighetsförpackningar med treaxliga servo-robotar inom livsmedelsförpackningsindustrin

I verkstäder för produktion av livsmedelsförpackningar är det alltid en central utmaning att balansera hastighet och precision – att möta kraven från bulkbeställningar under högsäsonger samtidigt som livsmedelshygien, säkerhet och förpackningsintegritet säkerställs. När manuell förpackning möter effektivitetsflaskhalsar och arbetskraftsbrist, och traditionella maskiner kämpar för att anpassa sig till flexibel produktion över flera produktkategorier, treaxliga servorobotar, med sin snabba respons och precisa styrning, blir viktig utrustning för att lösa industrins problemområden. Följande tre praktiska fall från olika livsmedelssektorer kommer att demonstrera hur deras tekniska värde omvandlas till produktionsfördelar.

Fallstudie 1: Förpackning för vikbara engångsskedar – 1 lösning för 24 personer ger 90 % besparingar på arbetskostnader

Vid produktion av engångsbestick för cateringbranschen ställer den lilla storleken och de höga volymerna hos vikskedar höga krav på förpackningsautomation. Ett globalt företag inom cateringbranschen hade länge förlitat sig på manuellt arbete för förpackningar för vikskedar och ställts inför produktionsavbrott på grund av en personalomsättning på 30 % och svårigheter att konsekvent kontrollera hygienkraven för enskilda förpackningar. Introduktionen av SW6308s treaxliga servorobot från Siweike har helt förändrat produktionsprocessen och möjliggjort en automatiseringslösning med 1 av 24 förpackningar.

Detta system uppnår full automatisering från Formsprutningsmaskin Från plockning av delar till vikning och förpackning genom exakt samordning av treaxliga servomotorer. Utrustad med anpassade vakuumgripare plockar roboten upp hela satsen av vikskedar inom 0,3 sekunder efter att den 250 ton tunga formsprutningsmaskinen har slutfört formningsprocessen med 1 av 24 skedar. Höghastighetsförflyttning längs X- och Y-axlarna (maxhastighet upp till 1,5 m/s) överför skedarna till vikningssystemet, medan Z-axeln exakt styr det nedåtriktade trycket för att slutföra formningen. I förpackningssteget når repeterbarheten för den treaxliga rörelsen ±0,1 mm, vilket säkerställer att varje sked är exakt inbäddad i den förutbestämda positionen i den transparenta förpackningsfilmen, vilket undviker de veck och feljusteringar som är vanliga vid manuell förpackning.

Faktiska driftsdata visar att denna lösning ökar förpackningseffektiviteten för en enda produktionslinje till 1440 enheter/minut, vilket motsvarar arbetsbelastningen för 6 yrkesarbetare, vilket direkt minskar arbetskostnaderna med 90 %. Ännu viktigare är att det helt slutna servosystemet eliminerar risken för kontaminering från mänsklig kontakt, vilket ökar efterlevnaden av förpackningshygienen från 92 % till 99,8 %. Placeringsfelet för varumärkeslogotypen på transparenta förpackningar kontrolleras inom 0,5 mm, vilket ger stöd för cateringföretag att uppnå varumärkespremie.

Fallstudie 2: Förpackning av färdiga smörgåsar – En snabb och skonsam lösning med 60 smörgåsar per minut

Bristen på arbetskraft inom livsmedelsindustrin efter Brexit ledde till att ett stort företag som tillverkar färdiga livsmedelsprodukters smörgåsförpackningslinje stod på randen till nedstängning. Traditionell manuell förpackning uppnådde inte bara en hastighet på endast 15 smörgåsar per minut, utan led också av en produktdeformationsgrad på 3 % på grund av ojämn handtemperatur och tryck, och en andel utseendedefekter på 8 % för fönsterförpackningar. Dessa problem löstes enkelt genom att introducera KR AGILUS HM-roboten utrustad med ett treaxligt servosystem.

Denna lösning, som tar itu med smörgåsarnas mjuka och ömtåliga natur, använder flexibla gripdon tillverkade av livsmedelsklassat rostfritt stål, i kombination med kraftkontrollteknik från en treaxlig servomotor, för att exakt styra griptrycket mellan 5-10 N – vilket säkerställer ett stabilt grepp utan att brödet kläms och deformeras. På transportbandet driver en X-axelservomotor gripdonen att förflyttas med 1,2 m/s, medan Z-axeln flyttar dem vertikalt med 0,8 m/s och överför smörgåsarna från transportbandet till kraftpapperspåsarna. Y-axeln justerar produktvinkeln för att säkerställa att de triangulära smörgåsarna är exakt placerade i påsen.

Den integrerade bildsensorn och det treaxliga servosystemet bildar ett slutet styrsystem: när sensorn detekterar en avvikelse för sandwich-skärvinkeln på >2° justerar servomotorn omedelbart gripdonets rotationsvinkel för att förhindra att defekta produkter hamnar i förpackningsstadiet. Detta uppnår en stabil förpackningshastighet på 50–60 sandwichar per minut, tre gånger snabbare än manuell förpackning; produktdeformationshastigheten reduceras till 0,1 % och andelen utseendedefekter är mindre än 0,5 %. Ännu viktigare är att servosystemets permanenta smörjningsdesign minskar underhållskostnaderna för utrustningen med 40 %, vilket möjliggör en återbetalningstid på bara 16 månader, vilket perfekt löser smärtpunkten inom färdigmatsindustrin där "hög hastighet och skonsamhet är svåra att uppnå samtidigt".

Fallstudie 3: Förpackning av bakdeg – Högeffektivt samarbete i ett kompakt utrymme (1,5 sekunder)

Ett bageriföretag i Wien förpackade tunnpanerad crêpedeg direkt från en 6°C kylare. Den låga temperaturen orsakade en kraftig minskning av den manuella drifteffektiviteten, och den mjuka degen skadades lätt under överföringen. Ännu mer utmanande var det begränsade utrymmet i produktionsverkstaden, som inte kunde rymma traditionell stor förpackningsutrustning. En kompakt automationslösning baserad på treaxlig servoteknik blev nyckeln till att övervinna både utrymmes- och effektivitetsflaskhalsar.

Denna lösning använde två inverterade, upphängda treaxliga servorobotar. Genom kompakt planering av rörelsebanor längs X- och Y-axlarna konstruerades en komplett förpackningsenhet inom ett utrymme på endast 3 kvadratmeter. Roboten som ansvarade för att gripa degen var utrustad med en spadeformad gripare, och Z-axelns servomotor kontrollerade exakt nedstigningsdjupet och undvek kontakt med den kylda, styva folieförpackningen. Efter att ha gripit fyra 125-grams paket deg, slutförde den koordinerade XY-axelrörelsen överföringen på bara 0,8 sekunder. En annan Robot Sslutför samtidigt formningen av kartongen: efter att ha lyfts av en vakuumgripare driver det treaxliga servosystemet kartongen genom limmunstycket och slutför, tillsammans med matrisen, formningsprocessen. Hela processen, tillsammans med degöverföringen, bildar en koordinerad cykel på 1,5 sekunder.

Den höga dynamiska prestandan hos treaxlig servo Systemet är kärnan i dess effektivitetsförbättring – robotens accelerationsprestanda når 10 m/s², vilket vida överstiger gränserna för manuell drift, och dess repeterbarhet på ±0,02 mm säkerställer att varje degpaket placeras korrekt i lådan. Samtidigt gör servosystemets SIL3-Ple-säkerhetsklassificering att utrustningen kan fungera säkert utan skyddande barriärer, vilket ytterligare sparar utrymme. Under högsäsong för äppelburgare arbetar detta system kontinuerligt dygnet runt, vilket ökar den dagliga förpackningsvolymen till fem gånger jämfört med traditionella manuella metoder och minskar andelen degbrott från 12 % till 0,3 %, vilket perfekt uppfyller de stränga hygien- och integritetskraven för bakverk.

Treaxlig servoteknik: Rekonstruktion av livsmedelsförpackningars kärnkonkurrenskraft

Ovanstående fall demonstrerar kärnvärdet hos treaxliga servorobotar inom livsmedelsförpackningsområdet: deras servomotorer uppnår ett svar på millisekundnivå genom pulsstyrning, i kombination med högprecisionskulskruvar och linjärstyrningar, vilket ger en perfekt balans mellan höghastighetsrörelse och exakt positionering – nyckeln till att lösa motsättningen mellan "effektivitetsflaskhalsar" och "kvalitetsförlust" i livsmedelsförpackningar. Samtidigt uppfyller den helt förseglade strukturdesignen och tillämpningen av livsmedelsklassade smörjmedel enkelt internationella hygienstandarder som FDA och EU 10/2011, och är lämpliga för speciella produktionsmiljöer som låga temperaturer och luftfuktighet.

Från engångsbestick till färdigmat, från bakingredienser till exklusiva presentförpackningar, omdefinierar treaxliga servorobotar effektivitets- och kvalitetsstandarderna för livsmedelsförpackningar genom flexibel rörelsekontroll, kompakt rumslig design och intelligenta samarbetsmöjligheter. För livsmedelsproduktionsföretag är det inte bara en tillfällig åtgärd för att hantera arbetskraftsbrist att välja en treaxlig servoförpackningslösning som är skräddarsydd för deras produktkategorier, utan också en långsiktig investering för att bygga skalfördelar och förbättra varumärkeskonkurrenskraften.

3-axlig arm #Tre axlar Robotarm#Traversrobot#Standardservo#Enkelarmsrobot#Ledarmsrobot

Webbplats:https://www.zhiyirobotics.com/

E-post:sales@zhiyirobotics.com