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聚焦创新包装技术

时间:2021-03-19 16:19 编辑:包装机厂家 分享到:

聚焦创新包装技术

发布日期:2017-11-08

毋庸置疑,德国杜塞尔多夫国际包装展(interpack)是业界最有影响力的展会,也是各大企业展示前沿和创新技术的有效平台。今年展会上有哪些值得关注的亮点?本文将为您细数。

本届展会上,Loesch Pack 企业展出的RCB-HS包装机,充分展示了伺服电机为包装机械所带来的卓而不凡的功能。这种设备通过一种将气密包装风格和传统折叠包裹外观相结合的方法来包括小型巧克力。Piepenbrock母企业的常务合作伙伴 Olaf Piepenbrock将这称之为“这个细分市场独一无二的”方法。隐藏在机器后面的“魔法”在控制柜里,控制柜内安装了12台 Lexium 62D伺服传动装置和一台来自施耐德电气企业的PacDrive控制器。12台传动装置中的每一台都是双轴传动,所以,每一台可以控制管理机器上的两台旋转伺服电机。最终结果是,设备以600条/分钟的运行速度来包装具有高档外观和气密包装的巧克力产品。

设备以600条/分钟的运行速度 来包装具有高档外观和气密包 装的巧克力产品。

在展会的其它地方,直线伺服电机吸引着观众的注意力。不管这些伺服电机产品来自于哪家技术供应商,这些设备都依赖于直线或曲线路径上的多重控制和磁力推动移动装置。

这种技术的关键优越性是格式变换的灵活性,通过在展会上将 Beckhoff  XTS (扩展运输系统)整合到其模块化输送系统上,以色列原始设备制造厂家 Lead Technology企业将灵活性提高到一个新水平。正如所看到的那样,Lead Technology 企业在轮式车上安装了 Beckhoff XTS,如果需要XTS,轮式车可以滚动进入纸板箱成型机,并快速连接起来,如果所要求的是更加常规的末端装载模块,则轮式车可以容易地滚动退出来。

A.M.P Rose企业在展示其自己的X-Pax二合一塑料包装和纸板箱装箱机,这些都配备有Beckhoff's XTS 。就像 Lead Technology 企业和其他企业一样,A.M.P Rose企业也在努力满足客户需要,客户们都在寻找各种方法,处理用于多组合包装的比较复杂的整理审核。

与此同时,费斯托和西门子联合进行的多载波系统(MCS)项目,在COESIA企业的展品上运行;具体而言,在由SACMO提供的自主开发的设备上运行。这家企业需要一种灌装和压盖设备,该设备必须能灵活处理日益增加的库存量。生产制造厂家的目标是在有限的时间增量里,在不同时标段里获得不同功能。SACMO发现费斯托和西门子的多载波系统(MCS)由于具备独立移动载体,能很好解决这个问题。

其它提供直线伺服电机的厂家是贝加莱和罗克韦尔企业。贝加莱企业展示了SuperTrak,这是另一种多用途智能传输系统,据称既有前所未有的综合设备效率,又降低了总拥有成本。贝加莱企业说,这种以长定子电机为基础的、操作人员友好的智能传输技术,在提供真正工业级别的可靠性和可维护性方面,是独一无二的。其独立控制的穿梭小车(shuttles)容许规模化生产高度定制化的产品,同时还最大限度减少由于停机和产品更换所损失的时间。

至于罗克韦尔企业,他们的直线伺服电机技术称之为iTrak,展会参观者在Cama IF318机器人纸板箱成型机上,有机会看到了这种技术的运行情况。在这一特别的iTrak系统上,总共有20台移动装置,纸板箱成型、纸板箱装载、纸板箱闭合等每个操作工位都可独立于其他工位进行工作。由于在每个工位之前都有缓冲区,纸板箱被装载于移动装置上,这些移动装置会在下一个工位上停留等待接下来的下一个编入程序的工作步骤。在IF318的成型工位上,机器人从毛坯库里捡拾起扁平的纸板毛坯,成型并涂胶纸板箱。将三个成型纸板箱放置于iTrak移动装置上,每个移动装置上放置一个纸板箱,这个工位的周期就完成了。这些移动装置被输送到第一个缓冲区,在移动到下个装载工位之前,这些移动装置按照所要求的数量等待着。然后,多口袋输送系统将产品(比如完成包装的巧克力棒)带过来,进到装载工位的位置上,这样,第二台机器人可以按照所需的配置将这些各别单元装进纸板箱中。在移动经过下一个缓冲区并通过诺信热熔胶喷嘴之后,装载好的纸板箱被其各自的移动装置带到闭合工位。就是在这里,第三台机器人的头部落下来,一次四个纸板箱,将其压实闭合,然后,将闭合好的纸板箱从其iTrack移动装置上提升起来,放到卸料传送带上。这是一种完全“无步化”的纸板箱分度系统,所以,更换成另外一种尺寸的纸板箱时,可以在HMI人机接口屏幕上花费几分钟的时间完成,在这里,与PackML兼容的设计还能带来其它好处。额定速度:高达每分钟75个纸板箱。

同时利用罗克韦尔iTrack系统所具备的巨大灵活性的还有Gebo Cermex企业,这家企业利用展会在全球投放他们用于装箱机的CareSelect专利产品:通用和模块化异形包装瓶输送和整理系统。这种系统的速度为每分钟输送400个包装瓶,以正确方向和节距让每个包装瓶旋转90度,精准地和仔细小心地将异形包装瓶放入包装机械中。通过独立的iTrak移动装置,即使不稳定的异形产品也能平稳和个别地进行搬运处理。完全自动化的包装瓶尺寸更换花费不到一分钟时间,而且无需进行机械调整。移动装置和导向装置的适配自动进行,无需手动干预,无需更换工具和零件。

增强现实技术和虚拟现实技术

许多企业利用国际包装展对未来将会出现什么进行观察。这其中包括作为促销和展示工具的虚拟现实(VR)和增强现实(AR),后者不仅只用于维护保养,而且还用于更多的网络连接系统,借以改进提高设备综合效率。

到Duravant展位的ARPAC之角参观拜访是一次进入虚拟空间的旅行,因为有兴趣的用户可以见识到以真实生活包装生产线为模型的虚拟末端包装生产线的情况。

展览会上发现的其它使用三维虚拟现实模拟仿真器的供应商包括:tna、 Intralox、TetraPak等。

展示将要到来的事物,是国际包装展上反复不断出现的事情,这其中包括机器诊断、零件订购、与企业管理解决方案AppSAP的连接、按部就班的修理说明以及来自于原始设备生产制造厂家的远程监控等。就是在这个领域,增强现实被用于日常维护保养、易损零件的订购和库存,甚至在最终用户容许的地方进行远程存取。

其中特别是有一家原始设备生产制造企业Cavanna展示了这些方面的各种能力,这家企业采用智能眼镜来完成这些任务。

远程协助:智能眼镜与一个专用程序通信联络,提供协助并解决问题;这些包括在维护保养计划里,是提供其它服务和好处的一揽子安排的一个组成部分。

预防性维护保养:在服务领域内,用户可以看到一款新的应用App,这款App将说明什么时候必须更换某个机械零部件;在这个展位上展出的某些生产线上,可以清楚地看到易损零部件的使用情况。

三维互动式样本和二维码:新的三维备件样本正在取代先前使用的标准二维样本。新的二维码涵盖了设备的一些关键点,如密封轮和卷边器等。点击平板,人们就可以看见放大的技术图纸,可以具体找出需要更换的磨损零部件。上述所有这些都是为了方便世界各地的客户进行维护保养和对备品备件的识别确定。

国际包装展上引领潮流的是在轨道上拥有独 立移动装置的直线伺服电机,在此展示的是 SACMO企业使用的多载波系统(MCS)。

不过,仍然有一些行业内部人士指出,最大的智能眼镜生产制造厂家GOOGLE眼镜企业或许对于工业应用而言并不够坚定。多数展示这种技术的展位都在采用来自于MicroSoft的全息透镜耳机,但要投入实际应用尚需时日,当前的耳机模型非常沉重,而且真要让操作人员或者维护保养技工进到机器内部,这种耳机模型显然过于笨拙。成本高昂,电池寿命有限,也是障碍。但是,技术和电池寿命都会改进提高,而价格也会降下来。而为了改进提高 ,这些供应商也在投入大量资金并贡献出他们最优秀的人才。许多供应商注意到下游用户开始要求更好的设备总体效率,而要提高这些人们期待已久的运行效率,这些高科技工具手段还有一段漫长的道路需要走。

贴标机、协作机器人和拉伸膜缠绕机

在Espera企业的展位上,大家看到是一台专利压敏印刷和贴标机,这种贴标机与在这个展览会和其它任何展览会所见到的贴标机都极为不同。

恰如其名,这种ES 7800多滚筒印刷机共有5个标签滚筒,因此,在一个有限的空间里,仅在一台机器上,可以选择、印刷和黏贴5种不同标签。标签盒飞速更换功能意味着在不停顿生产的情况下,可以取出单一标签盒,装载上新的标签卷筒。现在使用这种设备的是一家德国肉制品包装生产企业,这家企业可以通过一台贴标机来完成多种产品的生产,而不必安装多台机器来完成这项任务。

协作机器人在过去几届与包装相关的展览会上一直都是明星,因为一家又一家机器人供应商看到了Rethink Robotics和Universal Robots在做些什么,于是决定时候着手开发“协作机器人”了。在此次展会上有一个有意思的进步,是至少出现了两家参展商,他们所展示的协作机器人能搬运更加沉重的有效载荷,这是大家之前从未见到过的。在ABB企业的展位上,机器人监控AppSafeMove2正在调试。“历史上,为了努力让机器人不会造成伤害,使用栅栏或箱笼将机器与人隔离开来。”ABB机器人部门产品管理负责人张辉(音译)博士说,“SafeMove2App通过将机器人动作精确地限制在某一具体应用所需要的范围内,使机器人与操作人员在工作时靠得更近。”

由Billerud Korsnäs 企业和博世包装技术企业组建的合资企业生产的防尘密封纸包装袋,应该会受到面粉和食糖生产企业的欢迎。

与此同时,在Gebo Cermex企业,用于给装箱机料库送料的Flexi Load机器人解决方案的“无栅栏协作机器人”解决方案使用了Fanuc CR35 机器人,这款机器人能搬运35公斤重的有效载荷。据Gebo Cermex企业称,这种能力使其成为“世界上最强壮的机器人”。这款机器人之所以能实现协作和无栅栏的原因,是因为特殊传感器检测人与机器人最近距离。在这个地方划分了一系列区域,如果人离得足够远,协作机器人全速运转,在其终端实行器上会闪绿色灯光;更加靠近一点,灯光变成黄色,机器人速度缓慢下来;再更靠近一些,灯光变成红色,机器人就会停止运转。

在国际包装展上并不缺少拉伸膜缠绕机,其中特别值得关注的一款是Ring-250,是来自于Wulftec企业的环形风格缠绕机。这台机器给人留下深刻印象的是其30英寸宽的薄膜卷,用于将拉伸膜包裹于托盘货物上。Wulftec企业声称,直至这款机器被开发出来之前,20英寸已经差不多是极限了。Wulftec企业运行总监Guy Lopes说,因为拉伸薄膜是从一个较宽薄膜卷上进行包裹的,因此,缠绕机不必那么辛苦地工作。

纸张作为塑料的替代品

鉴于可持续发展越来越受到欢迎重视,纸张正被以创新性的方法加以利用,有时用于替代传统上用塑料制作的包装。2014年,Billerud Korsnäs企业推出其Fibre Form 3D冷成型纸张,这种纸张的印花深度要比传统纸张深10倍。Fibre Form 系列最新增添的成员是在国际包装展上投放市场的Free Form Pack®(FFP),这是一种可伸展、可印刷的纸基层压板,可用于生产带独特形状和印花设计的容器和罩盖。当与类似尺寸的玻璃罐相比时,据称FFP只需要92个托盘输送,而玻璃罐则需要864个托盘输送。对FFP起到补充作用的是来自于Curti Costruzioni Meccaniche企业的卷筒输送成型工作站,该成型工作站能以不同直径和高度生产FFP。

在此次展会上,Billerud Korsnäs企业还联合博世包装技术企业一起展示密封纸张技术,这种技术瞄准的是大规模和小规模食糖和面粉生产企业。为食糖生产企业展示的是 SVE 2520 ZAP,博世企业首款连续运动的立式成型-灌装-封口机现在已经可以生产防尘密封纸包装袋。面粉生产企业采用升级版的PME芯轴轮机器,配备ZAP模块。

“由于2016年推出的密封纸包装袋所获得了正面积极的反馈,于是大家在产品组合内扩展ZAP模块。由于现在能提供配备ZAP模块的两种替代技术,因此大家不仅能满足干式食品生产企业的个别需要;还能在提高产品质量的同时,为消费者提供可完全回收的纸包装。”博世包装技术企业干式食品产品线经理Bernhard Bruhn说。

直至现在,单材料纸包装还只能用于胶合、预制包装袋,或者是在芯轴上成型的纸包装袋。尽管就格式和包装风格而言,立式成型-灌装-封口概念总体上是灵活的,然而,以前还是只能用于采用聚酯薄膜或全铜版纸生产的包装袋。通过采用博世企业的ZAP模块,现在,可来自Billerud Korsnäs企业的为这种应用特别开发的Axello® ZAP纸张与ZAP模块相结合,使得热密封工艺成为可能。ZAP模块在包装工艺过程中只需使用最小量的密封剂,因此,可以容许在立式成型-灌装-封口机上进行热密封。现在,这种新型密封纸包装袋也能用于芯轴技术,以通过这种设备来改善传统纸包装袋的质量,使其具备防尘密封的特性。

为了提高在这种类型机器上生产的传统纸包装的质量,并使其具备防尘密封特性,这种新的密封纸张包装袋也可用于芯轴轮技术上。结果,零售商和消费者都可以从干净整洁的货架和增强产品防止污染方面得到实惠。

在Mondi企业的新产品中有一款称之为SKOG(挪威文意思为“森林”)纸包装袋方案。SKOG与SILBO企业合作开发,用FSC认证的纸张生产,适用于取代塑料包装,用于塑料颗粒、动物饲料和其他应用。Mondi企业说,在过去,纸张无法提供这些应用所需的阻隔作用或热密封性能。SKOG包装袋在袋内和袋外使用Mondi企业的玉米淀粉基Sustainex®挤出涂层,减少了70%的聚乙烯用量。包装可以在成型-灌装-封口设备上进行生产,而且还可包括一个用生物基聚乳酸制作的窗口。

在国际包装展第一天晚上举行的由世界包装组织颁发的“世界之星”大奖颁奖活动上,Sappi 企业因其Algro Guard OHG纸张而获此殊荣。这种获奖纸张对氧气、水汽、油脂、芳香气味和矿物油具有隔离,而无需额外涂层或胶粘剂。Algro Guard OHG纸张是金属箔和塑料包装的一种替代品,用80%可再生材料制作而成,经过优化处理,适用于柔性印刷和凹版印刷。

可持续发展:一个强劲的主题

可持续发展,无论是现在还是将来,都将成为任何包装展览会上突出的主题;当然,国际包装展也不例外。自2010年以来,Braskem企业一直是甘蔗基聚乙烯,它是“我是绿色™聚乙烯”的供应商。在此次展览会上,他们推出不少新的商业应用。其中一项是绿色PE包装,用于包装咖啡,这种咖啡是总部设在荷兰的咖啡烘焙厂家Peeze企业生产的。2016年,Peeze 企业和 Braskem企业组成合资企业,这种PE包装就是这家合资企业的一款产品,这种包装大幅度减少了Peeze 企业的碳足迹。在这个展位上,Braskem企业还展示了一个为非洲乳制品企业生产的牛奶罐。

据称,这款绿色咖啡PE包装袋,能大幅降低 Peeze 企业的碳足迹。

并非崭新,但确实值得关注的是Paper Foam企业生产的生物基材料,据企业代表称,这种材料是用“工业淀粉、纤维、水和‘精灵粉’”生产的。这种材料是由Paper Foam企业采用专有注塑成型技术生产制造的,可用作保护性包装和初级包装。这种轻型材料既可以100%生物降解,回收再利用,也可以用于堆肥处理,是用当地可以获得的成分制造的。根据Paper Foam企业的代表称,这种材料的市场仍然是非常小的利基市场,因为包装成本可能过于高昂。“从成本来看,这会是一项挑战。”他说,“但是,包装是定制化设计的,需要定制化工具,而多数包装都会非常复杂。”

展示的一个范例是PaperFoam托盘,为奥地利水企业KVELL的水滴微型饮料(Water drop micro drink)而生产的。这种产品是一种压缩方块,这种方块能为水增添香气和维生素。PaperFoam企业提供的托盘可装48块水滴微型饮料和外包装盒。

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