Пример высокоскоростной упаковки с использованием трехосевого серворобота в пищевой упаковочной промышленности.

Пример высокоскоростной упаковки с использованием трехосевых сервороботов в пищевой упаковочной промышленности.

В цехах по производству пищевой упаковки баланс между скоростью и точностью всегда является ключевой задачей — удовлетворение потребностей в крупных заказах в пиковые праздничные сезоны при одновременном обеспечении гигиены пищевых продуктов, безопасности и целостности упаковки. Когда ручная упаковка сталкивается с проблемами эффективности и нехваткой рабочей силы, а традиционное оборудование с трудом адаптируется к гибкому производству в различных категориях продукции, трехкоординатные сервороботыБлагодаря высокой скорости отклика и точному управлению, они становятся ключевым оборудованием для решения проблем в промышленности. Следующие три практических примера из различных отраслей пищевой промышленности наглядно продемонстрируют, как их технологическая ценность трансформируется в преимущества для производства.

Пример из практики 1: Упаковка одноразовых складных ложек — одно решение на 24 персоны обеспечивает экономию трудозатрат на 90%.

В производстве одноразовой посуды для предприятий общественного питания малый размер и большой объем складных ложек предъявляют жесткие требования к автоматизации упаковки. Одна из глобальных компаний, занимающихся поставками для предприятий общественного питания, долгое время полагалась на ручной труд при упаковке складных ложек, сталкиваясь с перебоями в производстве из-за 30% текучести кадров и трудностей в постоянном контроле соблюдения гигиенических норм при упаковке отдельных изделий. Внедрение трехкоординатного серворобота SW6308s от Siweike полностью изменило производственный процесс, обеспечив автоматизацию по принципу «один из 24».

Эта система обеспечивает полную автоматизацию с самого начала. Машина для литья под давлением От захвата деталей до складывания и упаковки — робот обеспечивает точную координацию трех осей сервомоторов. Оснащенный специальными вакуумными захватами, робот захватывает всю партию складных ложек в течение 0,3 секунды после того, как 250-тонная литьевая машина завершит процесс формования «1 из 24». Высокоскоростное перемещение по осям X и Y (максимальная скорость до 1,5 м/с) передает ложки в систему складывания, а ось Z точно контролирует давление вниз для завершения формования. На этапе упаковки повторяемость трех осей достигает ±0,1 мм, обеспечивая точное размещение каждой ложки в заданном положении в прозрачной упаковочной пленке, избегая складок и смещений, характерных для ручной упаковки.

Фактические данные эксплуатации показывают, что это решение повышает эффективность упаковки на одной производственной линии до 1440 штук в минуту, что эквивалентно рабочей нагрузке 6 квалифицированных рабочих, напрямую снижая затраты на рабочую силу на 90%. Что еще более важно, полностью закрытая система сервопривода исключает риск загрязнения от контакта с человеком, повышая уровень соответствия гигиене упаковки с 92% до 99,8%. Погрешность позиционирования логотипа бренда на прозрачной упаковке контролируется в пределах 0,5 мм, что помогает предприятиям общественного питания добиваться премиального имиджа бренда.

Пример из практики 2: Упаковка готовых к употреблению сэндвичей – высокоскоростное «бережное» решение, позволяющее упаковывать 60 сэндвичей в минуту.

Нехватка рабочей силы в пищевой промышленности после Brexit поставила крупную компанию по производству готовых к употреблению продуктов питания на грань остановки линии по упаковке сэндвичей. Традиционная ручная упаковка не только обеспечивала скорость всего 15 сэндвичей в минуту, но и страдала от 3% деформации продукции из-за неравномерной температуры и давления рук, а также от 8% дефектов внешнего вида упаковки с окошком. Эти проблемы были легко решены благодаря внедрению робота KR AGILUS HM, оснащенного трехкоординатной сервосистемой.

Учитывая мягкость и хрупкость сэндвичей, это решение использует гибкие захваты из пищевой нержавеющей стали в сочетании с технологией управления усилием от трехкоординатного сервомотора, что позволяет точно контролировать давление захвата в диапазоне 5-10 Н, обеспечивая стабильный захват без сдавливания и деформации хлеба. На конвейерной линии сервомотор по оси X приводит захваты в движение со скоростью 1,2 м/с, а по оси Z — перемещает их вертикально со скоростью 0,8 м/с, перенося сэндвичи с конвейерной ленты в крафт-пакеты. Ось Y регулирует угол наклона продукта, обеспечивая точное позиционирование треугольных сэндвичей внутри пакета.

Интегрированный датчик изображения и трехкоординатная сервосистема образуют замкнутую систему управления: когда датчик обнаруживает отклонение угла резки сэндвича более чем на 2°, серводвигатель немедленно корректирует угол поворота захвата, чтобы предотвратить попадание бракованной продукции на этап упаковки. Это обеспечивает стабильную скорость упаковки 50-60 сэндвичей в минуту, что в три раза быстрее, чем ручная упаковка; процент деформации продукции снижается до 0,1%, а процент дефектов внешнего вида составляет менее 0,5%. Что еще более важно, конструкция сервосистемы с постоянной смазкой снижает затраты на техническое обслуживание оборудования на 40%, обеспечивая срок окупаемости всего 16 месяцев, идеально решая проблему пищевой промышленности, где «сложно одновременно достичь высокой скорости и бережного обращения».

Пример из практики 3: Упаковка теста для выпечки – высокоэффективное взаимодействие в компактном пространстве (1,5 секунды)

Венская хлебопекарная компания упаковывала тонкое блинное тесто непосредственно из холодильника с температурой 6°C. Низкая температура резко снижала эффективность ручной работы, а мягкое тесто легко повреждалось при транспортировке. Еще большей проблемой было ограниченное пространство в производственном цехе, которое не позволяло разместить традиционное крупногабаритное упаковочное оборудование. Компактное автоматизированное решение на основе трехкоординатной сервотехнологии стало ключом к преодолению как пространственных, так и эксплуатационных проблем.

В этом решении использовались два перевернутых, подвешенных трехкоординатных серворобота. Благодаря компактному планированию траектории движения по осям X и Y, был создан полный упаковочный блок на площади всего 3 квадратных метра. Робот, отвечающий за захват теста, был оснащен захватом в форме лопаты, а серводвигатель по оси Z точно контролировал глубину погружения, избегая контакта с охлажденной жесткой фольгированной упаковкой. После захвата четырех 125-граммовых упаковок теста скоординированное движение по осям XY завершило перемещение всего за 0,8 секунды. Робот СОдновременно завершается процесс формования картонной коробки: после подъема вакуумным захватом трехкоординатная сервосистема перемещает картонную коробку через сопло с клеем и, совместно с матрицей, завершает процесс формования. Весь процесс, вместе с переносом теста, образует скоординированный цикл длительностью 1,5 секунды.

Высокие динамические характеристики трехкоординатный сервопривод В основе повышения эффективности лежит система управления: ускорение робота достигает 10 м/с², что значительно превосходит возможности ручного управления, а повторяемость ±0,02 мм гарантирует точное размещение каждой упаковки теста в коробке. Одновременно с этим, система сервопривода, соответствующая стандарту безопасности SIL3-Ple, позволяет оборудованию безопасно работать без защитных барьеров, что дополнительно экономит место. В пиковый сезон производства яблочных бургеров эта система работает непрерывно 24 часа в сутки, увеличивая ежедневный объем упаковки в пять раз по сравнению с традиционными ручными методами и снижая процент обрыва теста с 12% до 0,3%, что полностью соответствует строгим требованиям гигиены и целостности хлебобулочных изделий.

Трехкоординатная сервотехнология: восстановление ключевых конкурентных преимуществ пищевой упаковки.

Приведенный выше пример демонстрирует ключевое значение трехкоординатных сервороботов в области упаковки пищевых продуктов: их сервомоторы обеспечивают отклик на уровне миллисекунд благодаря импульсному управлению, а в сочетании с высокоточными шариковыми винтами и линейными направляющими достигается идеальный баланс между высокоскоростным движением и точным позиционированием — ключ к решению противоречия между «узкими местами эффективности» и «потерей качества» в упаковке пищевых продуктов. Одновременно с этим, полностью герметичная конструкция и использование смазочных материалов пищевого качества легко соответствуют международным гигиеническим стандартам, таким как FDA и EU 10/2011, и подходят для особых производственных условий, таких как низкие температуры и влажность.

От одноразовой посуды до готовых к употреблению продуктов, от ингредиентов для выпечки до высококачественных подарочных коробок — трехкоординатные сервороботы переосмысливают эффективность и стандарты качества упаковки пищевых продуктов благодаря гибкому управлению движением, компактной пространственной конструкции и интеллектуальным возможностям взаимодействия. Для компаний, занимающихся производством продуктов питания, выбор трехкоординатного сервоприводного решения для упаковки, адаптированного к их категориям продукции, является не только временной мерой для решения проблемы нехватки рабочей силы, но и долгосрочной инвестицией, позволяющей добиться экономии за счет масштаба и повысить конкурентоспособность бренда.

Трехосевой манипулятор #Трехосевой Роботизированная рука#Поперечный робот #Стандартный сервопривод #Робот с одной рукой #Робот с шарнирной рукой

Вебсайт:https://www.zhiyirobotics.com/

Электронная почта:sales@zhiyirobotics.com