Estudo de caso de envasado de alta velocidade con servorobot de tres eixes na industria do envasado de alimentos

Estudo de caso de envasado de alta velocidade de servorrobots de tres eixes na industria do envasado de alimentos

Nos talleres de produción de envases de alimentos, equilibrar a velocidade e a precisión é sempre un desafío fundamental: satisfacer as demandas dos pedidos a granel durante as tempadas altas de vacacións, garantindo ao mesmo tempo a hixiene, a seguridade e a integridade dos envases dos alimentos. Cando o envasado manual se enfronta a problemas de eficiencia e escaseza de man de obra, e a maquinaria tradicional ten dificultades para adaptarse á produción flexible en múltiples categorías de produtos, servorobots de tres eixes, coa súa resposta de alta velocidade e o seu control preciso, convértense en equipos clave para resolver os puntos débiles da industria. Os seguintes tres casos prácticos de diferentes sectores alimentarios demostrarán plenamente como o seu valor tecnolóxico se transforma en vantaxes de produción.

Estudo de caso 1: Envases de culleres pregables desbotables: 1 solución para 24 que consegue un aforro do 90 % nos custos laborais

Na produción de vaixela desbotable para a industria da hostalería, o pequeno tamaño e as características de gran volume das culleres pregables supoñen unhas esixencias rigorosas na automatización do envasado. Unha empresa global da cadea de subministración de hostalería levaba moito tempo dependendo da man de obra manual para o envasado de culleres pregables, enfrontándose a interrupcións na produción debido a unha taxa de rotación de persoal do 30 % e á dificultade para controlar de forma consistente a taxa de cumprimento da hixiene dos envases individuais. A introdución do servorobot de tres eixes SW6308s de Siweike transformou completamente o proceso de produción, o que permite unha solución de automatización de 1 de cada 24.

Este sistema consegue a automatización completa desde Máquina de moldeo por inxección Desde a recollida de pezas ata o pregamento e o empaquetado mediante a coordinación precisa de servomotores de tres eixes. Equipado con pinzas de baleiro personalizadas, o robot recolle o lote completo de culleres pregables en 0,3 segundos despois de que a máquina de moldeo por inxección de 250 toneladas complete o proceso de conformado de moldes 1 de 24. A translación de alta velocidade ao longo dos eixes X e Y (velocidade máxima de ata 1,5 m/s) transfire as culleres ao sistema de pregamento, mentres que o eixe Z controla con precisión a presión descendente para completar a conformación. Na fase de empaquetado, a repetibilidade do movemento de tres eixes alcanza ±0,1 mm, o que garante que cada cullereira estea incrustada con precisión na posición predeterminada na película de empaquetado transparente, evitando as engurras e os desalineamentos comúns no empaquetado manual.

Os datos operativos reais amosan que esta solución aumenta a eficiencia do envasado dunha única liña de produción a 1440 pezas/minuto, o equivalente á carga de traballo de 6 traballadores cualificados, o que reduce directamente os custos laborais nun 90 %. Máis importante aínda, o sistema de servoaccionamento totalmente pechado elimina o risco de contaminación por contacto humano, o que aumenta a taxa de cumprimento da hixiene do envase do 92 % ao 99,8 %. O erro de posicionamento do logotipo da marca no envase transparente contrólase con precisión de 0,5 mm, o que axuda ás empresas de catering a acadar a primacía da marca.

Estudo de caso 2: Envasado de bocadillos listos para comer: unha solución "suave" de alta velocidade de 60 bocadillos por minuto

A escaseza de man de obra na industria alimentaria tras o Brexit levou a liña de envasado de bocadillos dunha gran empresa de alimentos listos para comer ao bordo do peche. O envasado manual tradicional non só alcanzaba unha velocidade de só 15 bocadillos por minuto, senón que tamén sufría unha taxa de deformación do produto do 3 % debido á temperatura e presión desiguais da man, e unha taxa de defectos de aspecto do 8 % para os envases con fiestras. Estes problemas resolvéronse facilmente coa introdución do robot KR AGILUS HM equipado cun sistema servo de tres eixes.

Abordando a natureza branda e fráxil dos bocadillos, esta solución emprega pinzas flexibles feitas de aceiro inoxidable de calidade alimentaria, combinadas coa tecnoloxía de control de forza dun servomotor de tres eixes, para controlar con precisión a presión de agarre entre 5 e 10 N, garantindo un agarre estable sen espremer nin deformar o pan. Na liña transportadora, un servomotor do eixe X acciona as pinzas para que se despracen a 1,2 m/s, mentres que o eixe Z as move verticalmente a 0,8 m/s, transferindo os bocadillos da cinta transportadora ás bolsas de papel kraft. O eixe Y axusta o ángulo do produto para garantir que os bocadillos triangulares estean colocados con precisión dentro da bolsa.

O sensor de imaxe integrado e o servosistema de tres eixes forman un sistema de control de bucle pechado: cando o sensor detecta unha desviación do ángulo de corte do bocadillo >2°, o servomotor axusta inmediatamente o ángulo de rotación da pinza para evitar que os produtos defectuosos entren na fase de envasado. Isto consegue unha velocidade de envasado estable de 50-60 bocadillos por minuto, tres veces máis rápida que o envasado manual; a taxa de deformación do produto redúcese ao 0,1 % e a taxa de defectos de aspecto é inferior ao 0,5 %. Máis importante aínda, o deseño de lubricación permanente do servosistema reduce os custos de mantemento do equipo nun 40 %, o que permite un período de amortización de só 16 meses, resolvendo perfectamente o punto débil da industria de alimentos listos para comer, onde "a alta velocidade e a suavidade son difíciles de conseguir simultaneamente".

Estudo de caso 3: Envasado de masa para cocer: colaboración de alta eficiencia nun espazo compacto (1,5 segundos)

Unha empresa de panadería con sede en Viena estaba a envasar masa de crepes de codia fina directamente desde un arrefriador a 6 °C. A baixa temperatura provocou unha forte caída na eficiencia da operación manual e a masa branda danábase con facilidade durante a transferencia. Aínda máis difícil era o espazo limitado no taller de produción, que non podía albergar equipos tradicionais de envasado de gran tamaño. Unha solución de automatización compacta baseada na tecnoloxía servo de tres eixes converteuse na clave para superar os obstáculos tanto de espazo como de eficiencia.

Esta solución empregaba dous servorrobots de tres eixes invertidos e suspendidos. Mediante a planificación compacta da traxectoria de movemento ao longo dos eixes X e Y, construíuse unha unidade de envasado completa nun espazo de só 3 metros cadrados. O robot responsable de agarrar a masa estaba equipado cunha pinza en forma de pa, e o servomotor do eixe Z controlaba con precisión a profundidade de descenso, evitando o contacto co envase de lámina ríxida e arrefriado. Despois de agarrar catro paquetes de masa de 125 gramos, o movemento coordinado do eixe XY completou a transferencia en só 0,8 segundos. Outro Robot Scompleta simultaneamente o conformado da caixa de cartón: despois de ser levantada por unha pinza de ventosa, o sistema servo de tres eixes impulsa a caixa de cartón a través da boquilla adhesiva e, xunto co molde, completa o proceso de conformado. Todo o proceso, xunto coa transferencia da masa, forma un ciclo coordinado de 1,5 segundos.

O alto rendemento dinámico de o servo de tres eixes O sistema é o núcleo da súa mellora da eficiencia: o rendemento de aceleración do robot alcanza os 10 m/s², superando con creces os límites do funcionamento manual, e a súa repetibilidade de ±0,02 mm garante que cada paquete de masa se coloque con precisión na caixa. Ao mesmo tempo, o deseño de clasificación de seguridade SIL3-Ple do sistema servo permite que o equipo funcione con seguridade sen barreiras protectoras, o que aforra aínda máis espazo. Durante a tempada alta de hamburguesas de mazá, este sistema funciona continuamente as 24 horas do día, aumentando o volume diario de envasado a cinco veces o dos métodos manuais tradicionais e reducindo a taxa de rotura da masa do 12 % ao 0,3 %, cumprindo perfectamente os estritos requisitos de hixiene e integridade dos produtos de panadería.

Tecnoloxía servo de tres eixes: reconstruíndo a competitividade central do envasado de alimentos

O caso anterior demostra o valor fundamental dos servorrobots de tres eixes no campo do envasado de alimentos: os seus servomotores logran unha resposta de milisegundos mediante o control de pulsos, combinado con parafusos de bólas de alta precisión e guías lineais, logrando un equilibrio perfecto entre o movemento de alta velocidade e o posicionamento preciso, a clave para resolver a contradición entre os "gargallos de eficiencia" e a "perda de calidade" no envasado de alimentos. Simultaneamente, o deseño estrutural totalmente selado e a aplicación de materiais lubricantes de calidade alimentaria cumpren facilmente as normas internacionais de hixiene como a FDA e a UE 10/2011, e son axeitados para entornos de produción especiais, como baixas temperaturas e humidade.

Desde a vaixela desbotable ata os alimentos listos para comer, desde os ingredientes para cociñar ata as caixas de agasallo de alta gama, os servorrobots de tres eixes están a redefinir os estándares de eficiencia e calidade do envasado de alimentos mediante un control de movemento flexible, un deseño espacial compacto e capacidades de colaboración intelixentes. Para as empresas de produción de alimentos, a elección dunha solución de envasado con servorrobots de tres eixes adaptada ás súas categorías de produtos non é só unha medida temporal para abordar a escaseza de man de obra, senón tamén un investimento a longo prazo para crear economías de escala e mellorar a competitividade da marca.

Brazo de 3 eixes #Tres eixes Brazo robótico#Robot de tracción #Servo estándar #Robot de brazo único #Robot de brazo articulado

Sitio web:https://www.zhiyirobotics.com/

Correo electrónico:sales@zhiyirobotics.com