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智能化高速精确地贴商标

2021-08-18 来源:乐清市机械信息网

智能化高速精确地贴商标

Hiram Walker公司生产久负盛名的咖啡味Kahlua酒,供应到世界各地,而这种酒的大部分的瓶装工作是由其位于 Ft. Smith的AR厂负责。在占地200,000平方英尺的工厂内,九条瓶装生产线完成Kahlua酒的装瓶及该公司的其他产品。

在1998年,为满足市场对这种热销酒的需求,Hiram Walk公司决定增加一条专门用于Kahlua的生产线。“我们本希望用Ft. Smith和其他Hiram Walker 工厂的设备组成一条新生产线, 但我们很快发现这样不能满足需求”,瓶装工程技术专家Rick DeHem说。他们最后采取的做法是将新的和改装的设备组合起来,可以以很高的效率每分钟生产300多瓶。虽然这条生产线只需三套不同配件,但可以处理五种尺寸的瓶子:1升、750毫升、375毫升、350毫升和700毫升,这是因为375毫升与350毫升,750毫升与700毫升的瓶子尺寸近似。

取得高效率的关键在于采用了一家意大利公司P.E. Labelers的新型高速标签机。这种机器可以在Kahlua酒瓶四种不同的位置打上标签。另外,这种标签机可以很容易地转换到处理五种尺寸瓶子中的任何一种而无需工具辅助。在美国以B&J Machinery为代表,这种标签机取得了完全的成功。“最大的挑战是在瓶子的颈部和肩部加标签,因为标签机要检查瓶子上在灌装及加盖后放上的一条绸带。这是P.E.为这种应用制造的第一台标签机,是一种真正的挑战。这使包括我在内的一些人在他们的工厂里呆了很长时间,并在P.E.把机器运到我们公司之前测试了所有五种尺寸的瓶子,”DeHem说。

所有这些努力都是值得的,因为机器开始运行后一直没有任何问题。“运行非常好,精确度令人难以置信。甚至对那些不圆的瓶子,放置标签的精度也在1/16英寸之内,”DeHem说。“最为重要的是,从1999年6月机器安装以来,我们从未进行过任何维护。它甚至还具有自动润滑系统,所以我们不用关心润滑剂。”

JIT 玻璃瓶递送

为了加速瓶子的处理,装在货盘上的瓶子直接从送货卡车运送到包装室外的一台Mathews卸货盘机上,然后传到一台A-B-C卸箱机上。Anchor Glass公司生产的瓶子底朝上装在箱子中,箱子盖未封口。箱子顺着传送带往下传,在进入拆箱机后被翻转。侧面的皮带慢慢地使箱子与下面的传送带成一定角度,瓶子就落到皮带上。

这条新生产线安装在一个宽而短的预留空间内,所以设备是并排安装而不是所希望的直线型安装,瓶子传送带也拐了一些U形弯。瓶子是以散装形式通过系统,只在进入某台机器时呈单列形式。积累台被放置在一些重要的位置上以保证设备在下游发生问题时仍然正常运行。传送带和积累台是AMBEC公司提供的。瓶装生产线助理经理John Hoffman 说:“该系统在设计时可以提供三分钟积累,这个时间足够处理所发生的大多数问题。如果所需时间更长,那么一般来说,这个问题已经严重到需要将整条生产线关闭一会儿的程度。”在卸货机之后,空瓶子拐了一个U型弯,通过一个积累台后被AMBEC的无压力combiner/inliner系统分成两列。在该系统中,瓶子由一个无压力引导横栏轻轻地引导为单列行进。系统中包括传感器和弹出器以处理那些倒下的瓶子。

每一列瓶子的处理设备包括一台 U.S. Bottlers’ Sanitair 公司的瓶子清洁机,一台48头的Horix重力/真空旋转灌装机,一台Owens-Illinois 提供的8头旋转压盖机,一台丝带扣机用来将一条丝带及由Stoffel Seals提供的一枚小勋章粘到瓶子上。两条流水线的传送带转过另一个U型弯后,瓶子又重新汇集到一条大的传送带上送往标签机。

到此为止,除了depalletizer, 所有设备Ft. Smith或其他 Hiram Walker 的工厂中都有。Dehem说:“我们本来考虑购买新的与这条生产线大小相配的清洁机、灌装机和加盖机,但是这些设备我们已经有了,所以我们决定将它们进行改装。事实上,将前端设备分成两条流水线带来了很大益处:当一条流水线上的某台设备发生故障时,我们仍然可以使整条生产线以一半的速度运行。”

Hiram Walker将每条流水线的清洁机/灌装机/加盖机送到B&J Machinery进行改装及同步。B&J 在把每台机器的驱动拆除后安装了一个线轴,轴上的带子连到每一台机器,并且在每台机器上安装了一个相位调整器调整定时以使所有三台机器达到同步。按照Dehem的说法,这样做除了保证瓶子的处理和传送流畅,还可以大大减小产生的噪音。

以四个独立的工作头为特征的加标机

在丝带扣机之后,汇集后的瓶子通过一个积累台,然后另一台AMBEC设备使它们排成单列进入加标机。这台机器将四个独立的加标头集成到一个很大的直径1800毫米的圆盘传送带。这台机器按顺序加商标:瓶颈、肩部、正面和背面。纸质的商标是用50# Williamsburg stock 制造,胶印,由Carqueville Graphic 提供。

“独立的加标头是P.E.加标机的优点之一,”Dehem说:“我们见到的其它机器使用一个加标头加一种以上的商标,但是这是非常棘手的。P.E.加标机使用独立的加标头加不同的商标,这样更容易控制。”

圆盘传送带的一个杠杆抓住瓶子边缘的凸起将瓶子放好以便加标。这一过程在瓶子进入机器后圆盘传送带旋转的第一个15度内完成。

所有四个加标头是相似的。一个水平商标筐将商标的空白面向里提供给加标机。一根垂直的旋转轴上有四个棘爪,它们经过一个胶滚后从筐中取一张商标,将胶涂到商标背面。Western Adhesives 提供了RMS80型粘性胶。

随着圆盘传送带的继续转动,棘爪将商标传送给鼓筒,当鼓筒旋转时就将商标贴到瓶子上。鼓筒上有几个爪子用来将商标从棘爪上取下来,爪子后面的海绵刷子将商标按到瓶子上。瓶子贴着刷子旋转大约90度,这样商标的大部分就粘到瓶子上。然后瓶子又转回来,刷子将商标的边缘粘好。这个过程在其它加标头处重复直到四个商标全部贴好。从一种尺寸的瓶子换到另一种尺寸的瓶子非常简单,不需要任何工具。一个曲柄用来调整机器以处理不同的瓶子,而隔板用来改变商标高度。

轻柔的打包机

瓶子重新汇集到一条宽大的传送带上,转过另一个U型弯后传送到一台新的Hartness International Model 825 型装箱机。这台机器以三个宽、四个长的规格将瓶子装到从卸箱机传送过来的空箱子中。瓶子进入装箱机后被垂直的列导向器分成三列。由于丝带和奖章很容易损坏,并且容易从瓶子上掉下来,Hiram Walker的这台机器装备有充气传输系统。这消除了加在瓶子上的压力,阻止瓶子在进入栅格区时的扭动和跳跃,然后瓶子从栅格区落入箱子中。在这个系统中,列导向器上安装了充气袋。当瓶子在栅格区前就位后,这些袋子向前移动、充气后捕获瓶子。充气袋轻柔地将瓶子放入栅格爪系统,该系统将瓶子导入箱子中。为了减小对瓶子的撞击,装箱平台装备了液压震动吸收器,而且一台升降机在瓶子被释放时将箱子提起到瓶子底部。

“Hartness 运行良好,充气传输系统的确解决了瓶子装箱的问题,”DeHem说:“我希望我们所有生产线都安装上这样的装箱机。”

这台机器的特点是对不同尺寸的瓶子可以无工具切换并且集成了一套极为精密的控制系统。该系统包括一个操作者控制台,操作者通过它可以选择所要处理的产品,机器的参数将自动设定。控制台还具有一个诊断面板来显示故障信息。

一台Marsh Overture 2X 喷墨打印机在箱子离开装箱机后将批量码、生产日期和产品条形码打印到箱子上。然后箱子通过一台Thermo Ramsey Icore 重量仪以检是否缺少瓶子或存在空瓶子。接着箱子被传送到一台Mathews货盘机。当每一层箱子放满后,货盘机平台下降,下一层升到顶部。当四层箱子放满后,货盘被装到一辆小车上。小车拉着货盘通过一个感应部件以检测箱子完全放在货盘上而没有悬在边缘上。然后小车将货盘送到传送带上,由传送带送到自动化的库房。

生产线自动化

整条包装线的设计,从卸箱机到装箱机,以及箱子传送带是由Houston的Lone Star Automated Systems公司完成的。这套系统可以调节传送带和灌装设备的速度以匹配机器速度。传送带和机器都装有可变速马达,当瓶子阻塞时,沿生产线安装的感应器会降低生产线的速度。

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