美國(guó)PEZ糖果公司與德國(guó)Koch公司合作，采用特殊的橫進(jìn)給和抓起后放置系統(tǒng)，定制化設(shè)計(jì)出一個(gè)高度自動(dòng)化的貼體包裝系統(tǒng)，用來(lái)包裝其果味糖果，并取得了成功。

    PEZ糖果公司位于美國(guó)康奈提格州的奧林奇，有著50多年的發(fā)展歷史，其產(chǎn)品遠(yuǎn)銷(xiāo)世界60多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。PEZ糖果公司在奧林奇設(shè)有一家工廠，擁有系統(tǒng)完整的糖果加工包裝能力。不久前，PEZ糖果公司從德國(guó)Koch Maschinenbau GmbH公司購(gòu)進(jìn)了一條新的自動(dòng)化貼體包裝生產(chǎn)線(xiàn)，使其在多種糖果的貼體包裝生產(chǎn)過(guò)程中，速度更快、更靈活、成本更加有效。

問(wèn)題及要求

    過(guò)去，PEZ糖果公司一直在使用預(yù)成品貼體和幾臺(tái)貼體封口機(jī)器來(lái)生產(chǎn)帶紙板的貼體組合包裝。2002年，PEZ公司開(kāi)始尋找新產(chǎn)品，來(lái)代替其勞動(dòng)密集型生產(chǎn)。PEZ公司的運(yùn)營(yíng)官M(fèi)ark Morrisssey說(shuō)：“我們要提高產(chǎn)量，降低材料成本，還要自己制造貼體包裝。我們對(duì)新設(shè)備的主要要求是，每分鐘能達(dá)到16～18個(gè)循環(huán)，每個(gè)循環(huán)能生產(chǎn)6個(gè)貼體包裝，同時(shí)，新設(shè)備必須是高度自動(dòng)化機(jī)器，轉(zhuǎn)換快速?！?/P>

    對(duì)于設(shè)備供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，在這個(gè)案例中碰到的困難是：如何來(lái)設(shè)計(jì)一種方法，將幾個(gè)散裝料斗中傳送出來(lái)的2.3英寸長(zhǎng)條糖果卷，導(dǎo)引下料到貼體包裝機(jī)中。同時(shí)，還要設(shè)計(jì)一個(gè)抓起后放置轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，在生產(chǎn)速度不變的前提下，將不同組合的糖果卷裝載填進(jìn)貼體包裝里?！癒och公司是*一家能夠制造這種橫進(jìn)給貼體包裝設(shè)備的公司，”Morrissey說(shuō)：“過(guò)去，當(dāng)我們使用貼體封口機(jī)的時(shí)候，需要操作員手工將糖果卷裝填進(jìn)貼體。現(xiàn)在，我們只需要一個(gè)自動(dòng)化的系統(tǒng)就能完成生產(chǎn)，并幫助我們盡量大地提高產(chǎn)量?！?/P>

解決方案及過(guò)程

    PEZ糖果公司和Koch公司*次接觸是在2002年的芝加哥Pack Expo展會(huì)上，之后的兩年時(shí)間里，兩家公司不斷進(jìn)行了進(jìn)一步的洽談，PEZ公司zui終決定采用Koch公司的KBS-PL高容量貼體包裝生產(chǎn)線(xiàn)，并且在這條生產(chǎn)線(xiàn)上設(shè)計(jì)制造一個(gè)特殊的橫進(jìn)給和抓起后放置解決方案。

    這個(gè)zui終完成的包裝系統(tǒng)能夠生產(chǎn)內(nèi)含三個(gè)糖果卷和一個(gè)分配器的貼體包裝，或者只含有糖果卷(裝7～10個(gè)不等)的貼體包裝。

    這套貼體包裝生產(chǎn)線(xiàn)從Koch公司提供的自動(dòng)化糖果卷橫進(jìn)給系統(tǒng)開(kāi)始，此橫進(jìn)給系統(tǒng)擁有四條橫進(jìn)給通道，能同時(shí)容納至多4種不同口味的糖果。在生產(chǎn)的時(shí)候，不定向的產(chǎn)品倒入到安裝了步進(jìn)式下料器的四個(gè)散裝料斗中。

    糖果卷以這種不定向的狀態(tài)，通過(guò)步進(jìn)下料器下料到一個(gè)水平位置的傳送帶上。隨后，糖果卷首尾相接地通過(guò)傳送帶傳送到一個(gè)Cognex公司提供的視覺(jué)系統(tǒng)中，在這里，糖果卷被旋轉(zhuǎn)到正確的朝向位置，然后再次傳送進(jìn)入生產(chǎn)線(xiàn)。

    接著，所有四條通道上的產(chǎn)品匯集成為一條直線(xiàn)，到達(dá)一個(gè)堆垛工作臺(tái)，累積到需要的數(shù)量（至多10個(gè)糖果卷）和口味種類(lèi)之后，傳送進(jìn)入到一個(gè)水平位置，接著，校正好的糖果卷通過(guò)一個(gè)凝聚傳送器，到達(dá)抓起和放置工作臺(tái)。

    與此同時(shí)，制造貼體包裝主體的塑料片材從片材卷上被引導(dǎo)進(jìn)入到機(jī)器，并且會(huì)進(jìn)行預(yù)熱，準(zhǔn)備好用來(lái)制造貼體包裝。在經(jīng)過(guò)熱力成型工作臺(tái)和切割臺(tái)后，材被打好泡眼的片材橫向傳送進(jìn)入6個(gè)通道。

    隨后，一個(gè)打孔機(jī)接著在片材上打一個(gè)孔，這個(gè)孔的尺寸與紙板上模切孔的尺寸相同，這允許成品能夠掛在釘子上用來(lái)陳列展示。帶泡眼的片材隨后被抓手抓起，放到獨(dú)立的托盤(pán)上。隨后，托盤(pán)傳送到自動(dòng)化橫進(jìn)給系統(tǒng)，在這里，糖果卷被裝入到貼體中。如果是含分配器的貼體，在糖果卷裝好后，一個(gè)操作員會(huì)手動(dòng)將分配器裝入到包裝中。如果是只包糖果的貼體，托盤(pán)則直接進(jìn)入到紙板插入工作臺(tái)。在這里，貼體被倒置，紙板從貼體的底部插入。接著，托盤(pán)傳送到一個(gè)封口工作臺(tái)，機(jī)器對(duì)貼體進(jìn)行封口，之后，產(chǎn)品被抓起，與這條生產(chǎn)線(xiàn)脫離。

    Koch系統(tǒng)由Beckhodd自動(dòng)化公司提供的TwinCAT PLC和動(dòng)作控制軟件系統(tǒng)控制。該軟件在一臺(tái)PC機(jī)上運(yùn)行，采用Windows 2000操作系統(tǒng)，擁有一個(gè)觸摸屏的操作員面板，操作非常方便。

結(jié)果

    這條生產(chǎn)線(xiàn)滿(mǎn)足了PEZ公司對(duì)于速度、自動(dòng)化和zui小化換活時(shí)間的要求。其定制化的設(shè)計(jì)，自動(dòng)化的橫進(jìn)給系統(tǒng)，使得這條生產(chǎn)線(xiàn)能提供導(dǎo)向正確的糖果卷，并實(shí)現(xiàn)糖果種類(lèi)組合的多樣化，而且貼體包裝的速度達(dá)到了16到18循環(huán)每分鐘。另外，Morrissey還談到了系統(tǒng)的換活時(shí)間，只需要花費(fèi)5～10分鐘的時(shí)間，改變一個(gè)用來(lái)決定貼體尺寸的塞子就能夠完成換活過(guò)程。