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灌装液态和膏状产品的双胞胎机器人
newmaker    来源:MM《现代制造》
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灌装机/粉剂包装机械展厅
液体自动包装机, 灌装机, 旋盖机, 吨袋包装机, 颗粒自动包装机, ...
丹麦一家主要的酶生产厂家决定采用Feige公司的Robot Filler灌装其产品。所谓的双胞胎机器人,其实是两台91型的机器人灌装机,二者构成了设备的核心,通过输送技术在龙门装置上实现灌装过程。

Feige公司研发了一系列灵活且功能强大的设备,称之为Robot Filler。Robot Filler适合于灌装规格在10~1500kg的罐、缸、桶以及IBC(Intermediate Bulk Container,中型散装容器),这些容器可以单独放在滚道上或者成批地放在托盘上运输。通过采用六轴机器人,实现了液态和膏状产品灌装的灵活性。实时图像处理系统自动识别灌装口的位置,把机器人引导到工作位置。利用Robot Filler可以达到每小时灌装60个200L桶的额定产量。此外,该系统还为以重力为计量方式的灌装提供了新的可能性。

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图1 新型Robot Filler向桶和罐等容器自动灌装液态或膏状产品

用于不同用途的结构型号

Robot Filler目前包括四种结构型号:

(1)门式结构型:在这种结构中,Robot Filler的工作位置位于输送系统上面的一个龙门装置上(图3)。

(2)移动进给型:安装在输送系统旁边。

(3)无输送系统的独立型:空桶必须由地面输送机进行运输。

(4)强力型:强力型使用两台采用共同控制装置的工业机器人。这样,工序(打开,灌装,封口和固定)可以分开并同时进行。Robot Filler具有传统托盘灌装机器人的灵活性,可以达到单桶灌装设备的效率。

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图3 丹麦一家酶制造厂家的安装设备的核心是两台Robot Filler,二者通过输送技术在龙门装置上控制全自动化的灌装过程

此外,Robot Filler还考虑到了工作位置上重要的安全方面的问题,可以提供舒适的操作。例如在灌装企业,不同的产品通过各种不同的管道输送到灌装设备上,并在各个灌装阀上结束灌装过程(图2和图5),这样就可以实现灌装阀的自动切换。

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图2 阀门柱上装有不同的Robot Filler灌装阀,用以自动进行产品改换

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图5 Robot Filler在非工作工位上的Robot Filler栓塞螺旋

除此之外,利用这种技术还可以对整个灌装区进行安全围挡和抽真空。这样操作人员与灌装产品以及部分有爆炸性或毒性的气体就毫无接触。

Robot Filler也可用于低于标高的灌装。灌装阀的长鼻弯管深入到容器底部并且始终保持潜入状态,产品液位即向上升高。

标高下灌装防止气体形成

标高下灌装可以尽量避免产生泡沫或生成爆炸性气体。通过桶的重量的增加,可以对向上运动进行调节。Robot Filler可以将向上运动控制得极为和谐,因为这种工业机器人通过其伺服驱动轴具有良好的运动动力学。

丹麦的这家酶制造厂家采用五种不同型号的桶灌装其产品,包括桶(120L和216.5L)以及IBC(600L、800L和1000L)。空桶以多层(每垛可上下码放4个IBC)存放的形式存储在空桶仓库的出桶区。库房共有56个货位,其容量可存放224只空托盘。

拆垛单元从托盘上取桶

在灌装区前面设置了新型拆垛单元,拆垛单元可以把桶垛或托盘垛分开。灌装区前面的进料区和出料区配备材料进出闸门,负责将灌装区与库存区进行必要的隔离。

该设备的核心是一对双胞胎机器人:两台91型Robot Filler,通过输送技术在龙门装置上控制全自动的灌装过程。客户提供的灌装区空间极小,根本无法安装传统的灌装设备;而且酶和酶的蒸汽会对操作人员产生敏感影响,因而在整个灌装过程中必须保证灌装区与周围的正常环境隔离,实施全自动化。采用Robot Filler的决定性理由是可以全自动更换产品,不需要操作人员对设备或灌装区进行干预,只需在操作触摸屏上选择一组新的数据即可。在此期间,灌装阀可以进行全自动清洗——就地清洗(CIP)。

双胞胎机器人可以同时对桶进行处理,实施如下工作步骤:

(1)识别灌装口的位置(图6)。
(2)旋开桶盖。
(3)对桶进行标高下的灌装(重力控制)。
(4)拧紧桶盖。
(5)用金属密封盖锁紧(密封)桶。

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图6 装有摄像系统的Robot Filler非常灵活,可以对托盘上的桶进行灌装、开桶和密封

根据要求,工作步骤也可以按照单桶实施,这样每个桶就单独实施以上这些工作步骤。

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图4 该系统用于灌装罐的自动堆垛

全部加工好的桶在灌装和密封之后经过材料闸门离开灌装区。这里设有旋转工作台,以便自动地为托盘贴上标签(图4)。验收区共有17个货位操作点,桶或托盘的进出库是通过安装在叉车上的无线遥控系统完成的。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (9/22/2008)
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