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装箱走向完善
  

   和包装行业本身一样,二次包装也是高度专业化的领域,有多种——从形状到尺寸再到连贯性等产品参数。但是和一次包装不同,前者是在高速情况下进行的,因此几乎无法采用手工操作;而装箱,尤其是在一个产品的生命早期,还处在中等体量阶段的时候,往往是采用手工装箱。
   现如今有多种因素——包括人工成本的上涨、高员工流失率,以及工效问题和更严格的食品安全法规——可能会促使食品加工商实现装箱的自动化生产,将劳动力转移到价值更高的生产活动中去。
    从单功能机器到复杂的集成系统,市场上有多种自动化装箱设备可供选择。
机器人
    对于采用蛤壳式包装的产品,尤其是像西红柿和色拉生菜这样的新鲜食品,越来越流行使用机器人装箱解决方案。据Adept技术公司首席执行官John Dulchinos称,由于蛤壳式包装具备能延长货架寿命,减少浪费,以及更高的销售可能性等优势,它正成为某些食品品类的不二选择。
    但给硬质的蛤壳式包装进行装箱是一件比较麻烦的工作。在纸箱中,留给每个包装的空间富余是不多的。和冷冻蔬菜采用的软袋包装不一样,前者能移位和震动整理后再装进纸盒,而蛤壳式包装则只能通过精确定位来确保其在箱子里能排列整齐,以便下道工序如封口的开展。
    机器人就能将蛤壳式包装精确地定位到其位置上。据Dulchinos称,不论是一次还是二次包装,最大的限制之一就是如何将产品轻柔地地拾起,要确保又卫生又快速且毫无损伤。Adept公司已经针对蛤壳式包装开发出几种特殊的功能,其中就包括抓手。该公司的SoftPIC产品线就是一个“真正一流的解决方案”,能胜任不论是蛤壳式包装还是其他不规则形状产品——如装有原始状态的新鲜食品如苹果和橘子的袋子的装箱生产。
    每个应有都有自己的独有特性,为了解决这个问题,Adept公司采用了三维传感和打印技术,极其快速地为产品创建一个经过独特设计的抓手。“这就意味着过去一些无法胜任的应用,如今我们完全有能力完成,”Dulchinos说,“我们的机器人现在能生产这些过去无法胜任的产品,而且经济划算,不会对产品造成污染或是损坏。”
    机器人给这类任务带来的另外一大价值是他们的超强适应能力。机器人具备视觉能力,这让他们可以不用担心包装的不齐整,如朝向不统一等等,因为有了视觉能力就能对产品流进行动态的调整。另外,只需要对控制软件进行些许的调整,就能使机器人快速地适应另外一个新应用的生产。鉴于很多食品加工商经常需要应客户的要求而改变生产参数,如更改包装尺寸或是展示位置,这时候具备视觉能力的机器人就有了用武之地。
    机器人还在洁净度管理,限制污染扩散和提供更好的产品保护等方面具备强大的优势。他们将工人和产品分离开,他们的抓手与产品的接触表面是无菌的,他们所使用的工具都是能快速拆卸的,可以方便快捷地进行消毒。
    南加里福尼亚州的Earthbound Farm公司在采用机器人后,其生产能力得到了显而易见的提升。该公司采用的是Adept公司提供的机器人,负责将农产品的蛤壳式包装无缝地装进纸盒。Dulchinos评述说:“机器人能以极其高的效率,产量和连贯性,从事那些高重复性的包装生产”。
多功能系统
    那些担心效率的食品加工商,可以选择采用一台机器来完成撑箱/成型,充填和封口三个生产步骤。据Aagard集团总裁Steve Mulder称,将分离的机器功能集成为一个系统,正是该公司的专长所在。
    Aagard公司的多合一系统,与传统的三个独立机器的区别在于:每个独立机器都有自己的动力落差和控制系统,而三合一系统只有一个。Mulder指出:三台独立机器的结构设计是非常不效率的。
    除了更高效外,多合一系统占用更少的地面空间和劳动力。机器们可以紧凑地放置在一起,一个操作员就能操作所有三种功能。
由于应用是根据特定的产品而定的,所以Aagard公司并没有一个固定的产品线。为了更好地满足客户的需求——每个客户的需求都是不一样的,他们在产品输送,生产线速度,纸箱范围和其他领域都有着显著的差异,Aagard公司制造的每一台机器都是经过定制化设计的。
    Aagard公司的系统在纸盒成型步骤提供成型和撑盒两种选择。在包装部分则有多种选择——包括自由落体,真空,甚至是铰接机器人手臂。据Mulder称:“拿盒中袋生产线打个比方,我们能设计出一个能一次性将全部包装都装进纸箱的系统,也能设计出另一个系统,第一次只将一层包装装进纸箱,然后再将第二层装在第一层的上面。”
    Aagard公司还计划在三合一装箱系统的后面添置一台纸箱码垛机,将系统变成四合一:所有四种功能都集成进同一个控制单元。这种结构能将占地面积缩小一半,据Mulder称:“有的时候如何将一台机器安装在一小块地方,要远比如何输送产品难的多。”
撑盒机和封口机
    说到单个的后端包装机器,A.B.Sealer公司制造单独的纸箱封口机和撑盒机。据该公司发言人Jennifer Mikescke称,在撑箱领域,最重要的事情是封口的质量。她说:“如果纸箱不平整,封口不紧密,它就不会进入生产线。所有事情都必须做到完美。”
    坚实可靠是这类设备的关键,只有这样他们才能24小时全天候生产。据Mikescke称,A.B.Sealer公司的设备采用了尽量少的移动部件,立志于打造“安装后就忘记”的设备。该公司自己设计的Piranha胶带头,采用了正面胶带支撑和带深尖角的厚刀片,保证切割的连续性,使其能可靠地处理所有类型的胶带和所有重量的纸盒。
    正如纸盒在设计的时候要尽量与产品贴合,使浪费最小化一样,A.B.Sealer公司也是依据客户的需求来定制化制造撑箱机。根据纸箱尺寸的不同,其机器的速度也不尽相同:大纸盒是12个每分钟,小纸盒是18个每分钟。


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