位于 Beringen 的星德科團(tuán)隊(duì)自 2011 年起就一直與倍福專(zhuān)家合作，是 XTS 系統(tǒng)的首批客戶(hù)之一，星德科工藝和包裝主管 Kurt Gleichauf 解釋道：“我們作為包裝行業(yè)中的技術(shù)和創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)者，很早就認(rèn)識(shí)到了倍福智能輸送系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。如今，我們已經(jīng)安裝了大約 60 套采用了 XTS 技術(shù)的包裝系統(tǒng)。由于需求旺盛，到年底我們將安裝超過(guò) 100 套。”
“與星德科（前身為博世包裝技術(shù)）的合作對(duì)我們來(lái)說(shuō)非常重要。越來(lái)越多的 XTS 系統(tǒng)被安裝在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，我們需要不斷地學(xué)習(xí)新的知識(shí)。我們從這家全球性制造商那里得到了非常寶貴的反饋信息。因此，我們一直按照星德科的要求不斷改進(jìn)產(chǎn)品。”倍福瑞士分公司的銷(xiāo)售和技術(shù)支持人員 Thomas Gubser 補(bǔ)充道。
星德科的技術(shù)和開(kāi)發(fā)主管 Kurt Gleichauf 演示了包裝機(jī)中機(jī)床的 XTS 系統(tǒng)的動(dòng)子
高度靈活的動(dòng)子和產(chǎn)品控制
Kurt Gleichauf 認(rèn)為，XTS 特別適合用于初級(jí)和次級(jí)包裝機(jī)的進(jìn)料系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的輸送鏈不同，智能輸送系統(tǒng)將每個(gè) XTS 動(dòng)子作為單獨(dú)的伺服軸靈活進(jìn)行控制，進(jìn)而獨(dú)立控制每個(gè)產(chǎn)品。此外，它還可以非常靈活地調(diào)整產(chǎn)品間距。系統(tǒng)可以分別加速產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)，優(yōu)化整個(gè)產(chǎn)品流程，在高性能應(yīng)用中可以達(dá)到每分鐘輸送 1500 個(gè)產(chǎn)品的穩(wěn)定速度。
來(lái)自 Beringen 的星德科將全自動(dòng)包裝系統(tǒng)銷(xiāo)售給全世界的糖果制造商，由于糖果行業(yè)制造商們必須能夠針對(duì)不斷變化的消費(fèi)者需求立即作出響應(yīng)，因此他們希望系統(tǒng)的高度靈活性可以為他們帶來(lái)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。除了傳統(tǒng)的季節(jié)性變化之外，諸如單身族數(shù)量的不斷增加、年輕人快節(jié)奏的生活方式以及“無(wú)視”營(yíng)養(yǎng)學(xué)等社會(huì)趨勢(shì)也對(duì)產(chǎn)品的包裝方式產(chǎn)生了重大影響。對(duì)于制造商來(lái)說(shuō)，這意味著他們必須快速大量生產(chǎn)不同組合和包裝尺寸的產(chǎn)品。
高效輸送多種不同的谷物棒
能夠很好地說(shuō)明產(chǎn)品多樣性的例子有谷物棒，它有多種不同的口味，可以分成獨(dú)立小包裝、多種口味混合裝或家庭組合裝售賣(mài)。一個(gè)包裝袋里可能有一根、兩根或很多根谷物棒。谷物棒的長(zhǎng)度和寬度可以各不相同，也可以根據(jù)零售商的要求用不同大小和形狀的包裝盒出售。只有擁有快速格式切換能力的高速包裝系統(tǒng)才能適應(yīng)這種產(chǎn)品的多樣化性。
在傳統(tǒng)供應(yīng)鏈中，每次規(guī)格的切換都必須單獨(dú)地手動(dòng)更改移動(dòng)裝置，而 XTS 系統(tǒng)只需通過(guò)相應(yīng)的軟件功能輕按一下按鈕即可解決這一問(wèn)題。Kurt Gleichauf 感嘆，這樣可以節(jié)省大量時(shí)間，大大提升整體設(shè)備運(yùn)行效率。
也可以搬運(yùn)易碎產(chǎn)品
星德科的二合一包裝系統(tǒng)既可以進(jìn)行堆疊式包裝，也可以進(jìn)行段塞式包裝
除了靈活性和速度之外，XTS 系統(tǒng)可以柔和地完成每一次產(chǎn)品搬運(yùn)動(dòng)作也是許多糖果制造商選擇它的一個(gè)主要因素。星德科的二合一餅干包裝系統(tǒng)就是一個(gè)最好的例子，Kurt Gleichauf 解釋道：“XTS 系統(tǒng)的巧妙應(yīng)用及其可單獨(dú)控制的動(dòng)子，讓我們能夠在同一個(gè)系統(tǒng)上包裝堆疊好的餅干。從堆疊式包裝轉(zhuǎn)換成段塞式包裝所需的時(shí)間可能只需要破紀(jì)錄的幾分鐘。可以隨時(shí)按下 HMI 上的按鈕來(lái)修改每個(gè)包裝里的物品數(shù)量。有了這樣一個(gè)面向未來(lái)的解決方案，糖果制造商就擁有了他們快速、輕松地推出短期特價(jià)活動(dòng)所需的一切。”
二合一系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是它能夠?qū)灨?ldquo;分層堆放”，餅干可以平放在輸送帶上或通過(guò)軸供應(yīng)。XTS 系統(tǒng)上安裝的動(dòng)子小心地堆疊餅干或豎直轉(zhuǎn)動(dòng)餅干，以便在邊緣時(shí)將餅干送入管袋機(jī)。雙軌道版本的二合一系統(tǒng)速度最快，因?yàn)樗捎玫氖莾蓚€(gè)相互獨(dú)立工作的 XTS 系統(tǒng)。例如，一個(gè)通道包裝成每袋四塊餅干兩兩一疊，另一個(gè)通道可以包裝成每袋由 12 塊餅干組成的段塞。Kurt Gleichauf 認(rèn)為，這個(gè)解決方案在市場(chǎng)上是獨(dú)一無(wú)二的。
XTS 技術(shù)的使用可以減小產(chǎn)品受到的機(jī)械應(yīng)力。有了可單獨(dú)控制的動(dòng)子，即使是非常易碎的產(chǎn)品，如谷物棒或巧克力裹層曲奇，也可以在包裝過(guò)程中異常柔和地移動(dòng)。“盡管搬運(yùn)過(guò)程非常柔和，但在包裝餅干和谷物棒時(shí)，總是會(huì)產(chǎn)生碎屑、灰塵和粘性殘留物。這對(duì)任何系統(tǒng)來(lái)說(shuō)都是一個(gè)考驗(yàn)，特別是我們使用的高科技組件。即使在這些困難的條件下，倍福的 XTS 系統(tǒng)性能仍然非常穩(wěn)健，能夠長(zhǎng)期無(wú)故障運(yùn)行。”Gleichauf 說(shuō)道。
XTS 顯著減少設(shè)備占地面積
XTS 的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它的設(shè)計(jì)非常緊湊。特別是在現(xiàn)有的工廠中，新設(shè)備可用的占地面積往往很有限。例如，在客戶(hù)位于蘇格蘭 Tunnock 的工廠中，星德科能夠?qū)⒐咀钚碌慕固峭灨砂b設(shè)備的占地面積減少 4 了米。Sigpack 管袋機(jī)上只需要安裝一臺(tái) 2.5 米長(zhǎng)的 Sigpack FIT 進(jìn)料裝置。緊湊型 Sigpack FIT 的核心是一個(gè)1.5 米長(zhǎng)的、帶 40 個(gè)動(dòng)子的 XTS 系統(tǒng)。
星德科從 2017 年開(kāi)始就已經(jīng)將 XTS 系統(tǒng)應(yīng)用于初級(jí)和次級(jí)包裝應(yīng)用。Sigpack PFI 進(jìn)料裝置可以自適應(yīng)運(yùn)行，無(wú)需使用真空技術(shù)，XTS 系統(tǒng)可將每件產(chǎn)品旋轉(zhuǎn)到正確位置，即使在最高速度下也是如此。由于從上面覆蓋產(chǎn)品的 XTS 動(dòng)子的產(chǎn)品處理程序是 3D 打印的，因此它們可以輕松適應(yīng)新產(chǎn)品并快速更換。借助 XTS 系統(tǒng)，Sigpack PFI 進(jìn)料裝置可以用如此緊湊和靈活的方式實(shí)施，同時(shí)具有非常柔和的產(chǎn)品搬運(yùn)能力。
星德科公司帶 Sigpack FIT 進(jìn)料裝置（左）和 Sigpack PFI （右）的谷物棒包裝系統(tǒng)
機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于易碎烘焙食品
除了 XTS 智能輸送系統(tǒng)之外，其它具有創(chuàng)新潛力較高的共享項(xiàng)目包括在多點(diǎn)觸控面板型 PC 上運(yùn)行的 HMI 4.0 用戶(hù)界面和通過(guò) TwinCAT 控制機(jī)器人應(yīng)用程序。機(jī)器人技術(shù)在過(guò)去的食品搬運(yùn)應(yīng)用中并不多見(jiàn)，但目前市場(chǎng)的年增長(zhǎng)率達(dá)到了 19%。使用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更高程度的自動(dòng)化的原因是多方面的，包括產(chǎn)品更具個(gè)性化、嚴(yán)格的衛(wèi)生規(guī)定（FSMA）、勞動(dòng)力與投資成本以及熟練工人短缺。許多技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)一步為這一發(fā)展趨勢(shì)提供了支持。此外，標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)器人解決方案和運(yùn)動(dòng)學(xué)、控制器和視覺(jué)系統(tǒng)方面復(fù)雜性的降低可以帶來(lái)很多優(yōu)勢(shì)，并且能夠在生產(chǎn)線中更輕松地實(shí)施機(jī)器人技術(shù)。
“烘焙食品通常需要非常柔和但復(fù)雜的搬運(yùn)過(guò)程，過(guò)去主要是由人工手動(dòng)將產(chǎn)品裝入包裝設(shè)備。”星德科機(jī)器人技術(shù)產(chǎn)品經(jīng)理說(shuō)道。“而現(xiàn)在，產(chǎn)品和形狀的多樣化性對(duì)格式的靈活性和快速規(guī)格轉(zhuǎn)換提出了非常高的要求，這也是為什么必須確保卓越的效率和生產(chǎn)力。”
拾放機(jī)器人，特別是速度快且易于擴(kuò)展的 Delta 機(jī)器人的使用，使得今天實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的自動(dòng)化生產(chǎn)線成為可能。星德科與倍福合作，使用 TwinCAT 軟件實(shí)施了迄今為止規(guī)模最大的機(jī)器人項(xiàng)目。該項(xiàng)目共使用了 69 個(gè)機(jī)器人，將 6000 個(gè)餅干轉(zhuǎn)換成 3000 個(gè)夾心餅干，并將餅干送入托盤(pán)，然后再將餅干送入至各種包裝機(jī)，以滿足不同的包裝風(fēng)格和尺寸要求。托盤(pán)裝滿兩到四種產(chǎn)品，并包裝到自封自立袋、紙質(zhì)展示盒或管狀袋中。這樣可以讓制造商能夠?yàn)樗锌蛻?hù)群（從單身家庭到大家庭）提供最優(yōu)服務(wù)。
星德科將其廣泛的初級(jí)和二級(jí)包裝機(jī)系列與其平板式和機(jī)器人給料機(jī)的搬運(yùn)能力結(jié)合于一體。這套設(shè)備可確保輕柔地包裝易碎產(chǎn)品，同時(shí)盡可能少地接觸機(jī)器部件，很好地說(shuō)明了基于機(jī)器人的解決方案的應(yīng)用范圍非常廣泛。在設(shè)計(jì)時(shí)特別注重設(shè)計(jì)易于清潔和維護(hù)的機(jī)器人。高效的設(shè)計(jì)和在控制軟件中映射生產(chǎn)策略，以及存儲(chǔ)技術(shù)的使用顯著提供了整個(gè)系統(tǒng)的效率。Delta 機(jī)器人采用精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)，只保留絕對(duì)必要的部件，因此幾乎無(wú)需維護(hù)，從而降低了運(yùn)行成本，縮短了計(jì)劃停機(jī)時(shí)間。“機(jī)器人執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)，而這對(duì)操作員來(lái)說(shuō)并不復(fù)雜。這是成功的關(guān)鍵，是確保食品公司生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的高度靈活性和高效管理性的關(guān)鍵，不僅現(xiàn)在如此，將來(lái)更是如此。”Andreas Schildknecht 總結(jié)道。
XTS 系統(tǒng)在許多星德科的設(shè)備裝置中高效、靈活地運(yùn)行，它也可以與拾放機(jī)器人協(xié)作，這些機(jī)器人也可以使用 TwinCAT 無(wú)縫集成到控制系統(tǒng)中
結(jié)尾語(yǔ)
“在包裝行業(yè)中，沒(méi)有其他制造商能像星德科那樣實(shí)施這么多 XTS 應(yīng)用。倍福的智能輸送系統(tǒng)為我們提供了以最有效和創(chuàng)新的方式解決任何問(wèn)題所需的靈活性。針對(duì)初級(jí)包裝和次級(jí)包裝應(yīng)用的進(jìn)料系統(tǒng)在市場(chǎng)上是獨(dú)一無(wú)二的，客戶(hù)的需求量也很大。”Kurt Gleichauf 補(bǔ)充道。
關(guān)于德國(guó)倍福
倍福（Beckhoff）公司總部位于德國(guó)威爾市。作為全球自動(dòng)化技術(shù)的驅(qū)動(dòng)者，倍福定義了自動(dòng)化領(lǐng)域的許多國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。公司所生產(chǎn)的工業(yè) PC、現(xiàn)場(chǎng)總線模塊、驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品和TwinCAT自動(dòng)化軟件構(gòu)成了一套完整的、相互兼容的控制系統(tǒng)，可為各個(gè)工控領(lǐng)域提供開(kāi)放式自動(dòng)化系統(tǒng)和完整的解決方案。倍福于1997年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，致力于幫助制造企業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，加速轉(zhuǎn)型升級(jí)。倍福在業(yè)內(nèi)享有“創(chuàng)新引擎”的美譽(yù)，公司所倡導(dǎo)的PC控制技術(shù)具有良好的開(kāi)放性，將IT技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)化技術(shù)完美融合，助力實(shí)現(xiàn)工業(yè) 4.0 和智能制造。憑借領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和豐富的行業(yè)知識(shí)，倍福的創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、半導(dǎo)體、光伏太陽(yáng)能、電子制造、金屬加工、包裝機(jī)械、物流輸送以及樓宇自控等眾多領(lǐng)域。
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