Prípadová štúdia vysokorýchlostného balenia s trojosovým servorobotom v priemysle balenia potravín

Prípadová štúdia vysokorýchlostného balenia trojosových servorobotov v priemysle balenia potravín

V dielňach na výrobu obalov na potraviny je vyváženie rýchlosti a presnosti vždy kľúčovou výzvou – splnenie požiadaviek hromadných objednávok počas hlavných sviatočných období a zároveň zabezpečenie hygieny potravín, bezpečnosti a integrity obalov. Keď manuálne balenie čelí problémom s efektivitou a nedostatku pracovnej sily a tradičné stroje sa snažia prispôsobiť flexibilnej výrobe vo viacerých kategóriách produktov, trojosové servo roboty, vďaka svojej vysokorýchlostnej odozve a presnému ovládaniu, sa stávajú kľúčovým zariadením na riešenie problémových oblastí v priemysle. Nasledujúce tri praktické prípady z rôznych potravinárskych odvetví plne demonštrujú, ako sa ich technologická hodnota premieňa na výrobné výhody.

Prípadová štúdia 1: Balenie jednorazových skladacích lyžíc – 1 riešenie pre 24 osôb dosahuje 90 % úsporu nákladov na pracovnú silu

Pri výrobe jednorazového riadu pre stravovací priemysel kladú malé rozmery a veľkoobjemové charakteristiky skladacích lyžíc prísne nároky na automatizáciu balenia. Globálna spoločnosť dodávateľského reťazca pre stravovacie služby sa dlho spoliehala na manuálnu prácu pri balení skladacích lyžíc a čelila prerušeniam výroby kvôli 30 % fluktuácii zamestnancov a ťažkostiam s dôslednou kontrolou miery hygienických predpisov jednotlivých balení. Zavedenie trojosového servo robota SW6308s od spoločnosti Siweike úplne zmenilo výrobný proces a umožnilo automatizačné riešenie 1 z 24.

Tento systém dosahuje plnú automatizáciu od Vstrekovací lis od vychystávania dielov až po skladanie a balenie prostredníctvom presnej koordinácie trojosových servomotorov. Robot, vybavený prispôsobenými vákuovými chápadlami, zdvihne celú dávku skladacích lyžíc do 0,3 sekundy po tom, čo 250-tonový vstrekovací lis dokončí proces tvarovania formy 1 z 24. Vysokorýchlostný posun pozdĺž osí X a Y (maximálna rýchlosť až 1,5 m/s) prenáša lyžičky do skladacieho systému, zatiaľ čo os Z presne riadi tlak smerom nadol na dokončenie tvarovania. Vo fáze balenia dosahuje opakovateľnosť trojosového pohybu ±0,1 mm, čo zabezpečuje, že každá lyžička je presne zapustená do vopred určenej polohy v priehľadnej baliacej fólii, čím sa zabráni vráskam a nesprávnemu zarovnaniu, ktoré je bežné pri manuálnom balení.

Skutočné prevádzkové údaje ukazujú, že toto riešenie zvyšuje efektivitu balenia jednej výrobnej linky na 1440 kusov/minútu, čo zodpovedá pracovnému zaťaženiu 6 kvalifikovaných pracovníkov, čím sa priamo znižujú náklady na pracovnú silu o 90 %. A čo je dôležitejšie, plne uzavretý systém servopohonu eliminuje riziko kontaminácie pri kontakte s ľuďmi, čím sa zvyšuje miera dodržiavania hygieny balenia z 92 % na 99,8 %. Chyba umiestnenia loga značky na priehľadných obaloch je kontrolovaná do 0,5 mm, čo poskytuje podporu cateringovým spoločnostiam pri dosahovaní prémiového charakteru značky.

Prípadová štúdia 2: Balenie sendvičov pripravených na konzumáciu – vysokorýchlostné „šetrné“ riešenie so 60 sendvičmi za minútu

Nedostatok pracovných síl v potravinárskom priemysle po Brexite priviedol baliacu linku sendvičov veľkej spoločnosti zaoberajúcej sa hotovými potravinami na pokraj zastavenia. Tradičné manuálne balenie nielenže dosahovalo rýchlosť iba 15 sendvičov za minútu, ale trpelo aj 3 % mierou deformácie produktu v dôsledku nerovnomernej teploty a tlaku rúk a 8 % mierou vzhľadových chýb pri okienkových baleniach. Tieto problémy sa ľahko vyriešili zavedením robota KR AGILUS HM vybaveného trojosovým servosystémom.

Toto riešenie, ktoré rieši mäkkú a krehkú povahu sendvičov, využíva flexibilné chápadlá vyrobené z nehrdzavejúcej ocele potravinárskej kvality v kombinácii s technológiou riadenia sily z trojosového servomotora na presné riadenie uchopovacieho tlaku v rozmedzí 5 – 10 N – čím sa zabezpečuje stabilné uchopenie bez stlačenia a deformácie chleba. Na dopravníkovej linke poháňa servomotor osi X chápadlá tak, aby sa pohybovali rýchlosťou 1,2 m/s, zatiaľ čo os Z ich pohybuje vertikálne rýchlosťou 0,8 m/s a prenáša sendviče z dopravného pásu do kraftových papierových vrecúšok. Os Y upravuje uhol produktu, aby sa zabezpečilo presné umiestnenie trojuholníkových sendvičov vo vrecku.

Integrovaný obrazový snímač a trojosový servo systém tvoria uzavretý riadiaci systém: keď snímač zistí odchýlku uhla rezania sendviča > 2°, servomotor okamžite upraví uhol natočenia chápadla, aby sa zabránilo vstupu chybných výrobkov do fázy balenia. Tým sa dosahuje stabilná rýchlosť balenia 50 – 60 sendvičov za minútu, čo je trikrát rýchlejšie ako pri manuálnom balení; miera deformácie výrobku sa znižuje na 0,1 % a miera vzhľadových chýb je nižšia ako 0,5 %. A čo je dôležitejšie, permanentná mazacia konštrukcia servo systému znižuje náklady na údržbu zariadenia o 40 %, čo umožňuje dobu návratnosti iba 16 mesiacov, čím dokonale rieši problém priemyslu hotových potravín, kde „je ťažké dosiahnuť vysokú rýchlosť a šetrnosť súčasne“.

Prípadová štúdia 3: Balenie cesta na pečenie – Vysoko efektívna spolupráca v kompaktnom priestore (1,5 sekundy)

Viedenská pekárenská spoločnosť balila cesto na palacinky s tenkým povrchom priamo z chladničky s teplotou 6 °C. Nízka teplota spôsobila prudký pokles efektivity manuálnej prevádzky a mäkké cesto sa počas prepravy ľahko poškodilo. Ešte náročnejším bol obmedzený priestor vo výrobnej dielni, ktorá nemohla pojať tradičné veľké baliace zariadenia. Kompaktné automatizačné riešenie založené na trojosovej servotechnológii sa stalo kľúčom k prekonaniu priestorových aj efektívnych problémov.

Toto riešenie využívalo dva obrátené, zavesené trojosové servo roboty. Vďaka kompaktnému plánovaniu trajektórie pohybu pozdĺž osí X a Y bola kompletná baliaca jednotka skonštruovaná v priestore s rozlohou iba 3 metrov štvorcových. Robot zodpovedný za uchopenie cesta bol vybavený chápadlom v tvare lopaty a servomotor osi Z presne riadil hĺbku zostupu, čím sa zabránilo kontaktu s chladeným, pevným fóliovým obalom. Po uchopení štyroch 125-gramových balení cesta koordinovaný pohyb osi XY dokončil prenos za iba 0,8 sekundy. Ďalší Robot Ssúčasne dokončí formovanie kartónovej krabice: po zdvihnutí vákuovým chápadlom trojosový servo systém posúva kartónovú krabicu cez trysku lepidla a v spojení s matricou dokončí proces formovania. Celý proces spolu s prenosom cesta tvorí 1,5-sekundový koordinovaný cyklus.

Vysoký dynamický výkon trojosové servo Systém je jadrom jeho zlepšenia efektívnosti – akceleračný výkon robota dosahuje 10 m/s², čo výrazne prevyšuje limity manuálnej prevádzky, a jeho opakovateľnosť ±0,02 mm zaisťuje, že každé balenie cesta je presne umiestnené do krabice. Súčasne bezpečnostná konštrukcia servosystému s triedou SIL3-Ple umožňuje zariadeniu bezpečnú prevádzku bez ochranných bariér, čo ďalej šetrí miesto. Počas hlavnej sezóny jablkových burgerov tento systém pracuje nepretržite 24 hodín denne, čím sa denný objem balenia zvyšuje päťkrát v porovnaní s tradičnými manuálnymi metódami a miera lámania cesta sa znižuje z 12 % na 0,3 %, čím sa dokonale spĺňajú prísne hygienické a integritné požiadavky na pečené výrobky.

Trojosová servotechnológia: Rekonštrukcia základnej konkurencieschopnosti balenia potravín

Vyššie uvedený prípad demonštruje základnú hodnotu trojosových servo robotov v oblasti balenia potravín: ich servomotory dosahujú odozvu na úrovni milisekúnd prostredníctvom pulzného riadenia v kombinácii s vysoko presnými guľôčkovými skrutkami a lineárnymi vedeniami, čím sa dosahuje dokonalá rovnováha medzi vysokorýchlostným pohybom a presným polohovaním – kľúč k vyriešeniu rozporu medzi „úzkymi miestami v účinnosti“ a „stratou kvality“ pri balení potravín. Súčasne plne utesnená konštrukcia a použitie mazacích materiálov potravinárskej kvality ľahko spĺňajú medzinárodné hygienické normy, ako sú FDA a EU 10/2011, a sú vhodné pre špeciálne výrobné prostredia, ako sú nízke teploty a vlhkosť.

Od jednorazového riadu až po hotové jedlá, od prísad na pečenie až po luxusné darčekové krabičky, trojosové servo roboty nanovo definujú efektívnosť a štandardy kvality balenia potravín prostredníctvom flexibilného riadenia pohybu, kompaktného priestorového dizajnu a inteligentných možností spolupráce. Pre spoločnosti vyrábajúce potraviny nie je výber trojosového servo baliaceho riešenia prispôsobeného ich kategóriám produktov len dočasným opatrením na riešenie nedostatku pracovnej sily, ale aj dlhodobou investíciou na budovanie úspor z rozsahu a zvýšenie konkurencieschopnosti značky.

3-osové rameno #Tri osi Robotické rameno#Pohyblivý robot #Štandardné servo #Jednoramenný robot #Robot s kĺbovým ramenom

Webová stránka:https://www.zhiyirobotics.com/

E-mail:sales@zhiyirobotics.com