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在醫(yī)藥制造商Fresenius Kabi公司位于德國(guó)Bad Homburg市的工廠(chǎng)中，用于腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)品的自立袋包裝所受到的需求越來(lái)越多，這有必要增加包裝設(shè)備的生產(chǎn)能力。在最新的3號(hào)生產(chǎn)線(xiàn)上，公司解決了自動(dòng)化裝箱機(jī)所面臨的挑戰(zhàn)，工程部主管Manfred Grueneberg說(shuō)。解決方案是：由德國(guó)Paal Packaging Machines公司提供了一臺(tái)12軸的伺服驅(qū)動(dòng)自動(dòng)裝箱系統(tǒng)，該公司在美國(guó)的代理公司是Interpak LLC。

7個(gè)伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置幫助協(xié)調(diào)復(fù)雜的動(dòng)作

在12軸的動(dòng)作中，其中7軸的動(dòng)作負(fù)責(zé)把自立袋收集到一定的數(shù)目，其余的5軸動(dòng)作是由集成的Fanuc關(guān)節(jié)機(jī)器人完成，它負(fù)責(zé)把收集好的自立袋拾起，并放到紙箱中。

“沒(méi)有自動(dòng)化設(shè)備的幫助，裝有液體的軟包裝袋是很難處理的，” Grueneberg說(shuō)，“這種袋子不僅很容易掉落，而且它也容易被損壞，從而導(dǎo)致泄漏。所以對(duì)它的處理速度沒(méi)有我們希望的那么快，需要小心處理，可靠性第一?！?br/>
然后他又說(shuō)他對(duì)Paal設(shè)備所帶來(lái)的60 ~70袋（1.5升）/分的速度很滿(mǎn)意。這條生產(chǎn)線(xiàn)上也會(huì)處理1升和1.25升的自立袋，后者的運(yùn)行速度為90袋/分。由一種尺寸轉(zhuǎn)換到另一種尺寸是由計(jì)算機(jī)控制的，只需要不到30分鐘，Grueneberg說(shuō)。

用于輔助裝箱系統(tǒng)的是一臺(tái)Paal開(kāi)箱機(jī)。在任何時(shí)間它都能對(duì)空箱進(jìn)行正確地操作是Grueneberg所最為稱(chēng)道的特性。真空吸盤(pán)把空箱從紙箱斗中拉出，一個(gè)機(jī)械的預(yù)喂料裝置能夠把誤操作的概率降至最低。在紙箱合攏成型之前，底部會(huì)被敷上熱熔膠，接著紙箱合攏成型，然后被傳送到裝箱機(jī)處。
當(dāng)剛被撐開(kāi)的紙箱從一側(cè)進(jìn)入到裝箱系統(tǒng)時(shí)，充填好的自立袋會(huì)從另一側(cè)進(jìn)入。無(wú)論尺寸大小，這些自立袋全部是通過(guò)專(zhuān)門(mén)的醫(yī)療保健渠道銷(xiāo)售的，不通過(guò)零售渠道。病人們是通過(guò)鼻飼管或胃管來(lái)服用這些藥物的。
這些自立袋是經(jīng)由一條高山形的傳送帶從上面落到裝箱機(jī)的位置。

傳送車(chē)上的自立袋被推到傳送帶上

傳送車(chē)

在Paal自動(dòng)裝箱系統(tǒng)的中部是兩只設(shè)有分區(qū)的傳送車(chē)，它們被安裝在傳送帶上，沿著橢圓形的傳送系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。自立袋從喂料傳送帶上掉到一只傳送車(chē)的分區(qū)上，這樣每只自立袋都可以通過(guò)自己的底部站立在一個(gè)分區(qū)中。當(dāng)每一個(gè)分區(qū)都裝有一個(gè)自立袋時(shí)，傳送車(chē)就會(huì)移動(dòng)到裝箱位置，傳送車(chē)上所有的自立袋在這個(gè)位置上被推到一個(gè)表面粗糙的傳送帶，后者通向自動(dòng)開(kāi)箱機(jī)。每一個(gè)傳送車(chē)都是獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的，但它們總是保持同步。這樣當(dāng)一個(gè)傳送車(chē)處于被裝載的狀態(tài)時(shí)，另一個(gè)就處于被卸載狀態(tài)。

在本刊記者參觀Fresenius工廠(chǎng)那天，生產(chǎn)線(xiàn)上正在處理1.5升的自立袋，因而每只傳送車(chē)上裝載的自立袋數(shù)量是5只。把傳送車(chē)上的自立袋轉(zhuǎn)移到自動(dòng)拾取手位置的操作是分兩步完成的。第一步把3個(gè)自立袋推到傳送帶上之后，傳送車(chē)會(huì)立即沿東西軸向輕微地移動(dòng)，與此同時(shí)，傳送帶會(huì)沿南北軸向移動(dòng)。接著，當(dāng)剩下的兩只自立袋被推到傳送帶上之后，其中一個(gè)會(huì)處于左邊袋與中間袋之間的位置，而另一個(gè)就會(huì)處于右邊袋與中間袋之間的位置。與直接簡(jiǎn)單地把這5只自立袋直接從左至右排列相反，這種分批定位轉(zhuǎn)移的方式能幫助后續(xù)的拾取機(jī)械手更容易抓起這5只自立袋，然后把它們放入到一只等待的空箱中。

在開(kāi)箱機(jī)上，一個(gè)機(jī)械式預(yù)喂料裝置可以把誤操作降到最低

伺服馬達(dá)的作用

在兩條負(fù)責(zé)把自立袋送至自動(dòng)拾取手位置的白色傳送帶的運(yùn)動(dòng)中，伺服馬達(dá)起到了很重要的作用。每一條這樣的傳送帶都是由其自身的伺服馬達(dá)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的。這意味著第一條能以任何速度運(yùn)行，只要有利于收集產(chǎn)品，而第二條只需要關(guān)心如何把收集好的自立袋送到自動(dòng)拾取手的位置。最后的結(jié)果就是一臺(tái)自立袋處理系統(tǒng)可以把自立袋以最快的速度送到自動(dòng)拾取手的位置，同時(shí)又不會(huì)使任何一個(gè)自立袋掉落。

負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)這種復(fù)雜的7軸傳送運(yùn)動(dòng)的是一臺(tái)Bosch Rexroth PPC控制器，它同時(shí)集成有運(yùn)動(dòng)和邏輯控制器。7個(gè)伺服馬達(dá)和他們的7個(gè)補(bǔ)充驅(qū)動(dòng)裝置也是由Bosch Rexroth提供的。一個(gè)伺服馬達(dá)被用在喂料傳送帶上，它負(fù)責(zé)把自立袋送至傳送車(chē)的位置，兩個(gè)伺服馬達(dá)用來(lái)控制裝有傳送車(chē)的傳送帶，還有兩個(gè)伺服馬達(dá)分別控制兩條喂料傳送帶，最后兩個(gè)伺服馬達(dá)（一個(gè)負(fù)責(zé)水平軸，一個(gè)負(fù)責(zé)豎直軸）用在把自立袋從傳送車(chē)推到傳送帶上的位置上。

“所有的七個(gè)軸的動(dòng)作都是由PPC控制器進(jìn)行同步控制的，””Bosch Rexroth的Peter Mueller說(shuō)，“這可以確保所有機(jī)器動(dòng)作能在正確的時(shí)間開(kāi)始。沒(méi)有這種同步控制，你必須要加速自立袋的運(yùn)動(dòng)，這會(huì)導(dǎo)致它們不穩(wěn)定，很容易掉落?！?br/>
自動(dòng)化拾取機(jī)械手

自動(dòng)拾取手同時(shí)采用了一個(gè)機(jī)械夾和真空吸附來(lái)確保能牢固地抓住自立袋。5個(gè)伺服馬達(dá)可以使得Fanuc拾取手能完成拾取任務(wù)所需的多軸動(dòng)作，包括把自立袋放入到紙箱中。另外，一塊光電池可以確保當(dāng)一只自立袋掉落時(shí)（這會(huì)使拾取手漏掉它），所有5只自立袋在到達(dá)開(kāi)箱機(jī)位置之前，都會(huì)被扔到回收桶中。這樣，沒(méi)有一只出廠(chǎng)的紙箱會(huì)有漏裝的情況發(fā)生。

在離開(kāi)裝箱系統(tǒng)之后，紙箱會(huì)被送到一臺(tái)Diagraph噴碼機(jī)處進(jìn)行打碼，然后經(jīng)過(guò)一臺(tái)Optima稱(chēng)重機(jī)再次檢查確認(rèn)每只紙箱中有5只自立袋，最后由一臺(tái)Soco System公司提供的封箱機(jī)用膠帶將紙箱封裝好。這種膠帶具有一種稱(chēng)為Zipper的易撕開(kāi)特性。它在膠帶的兩端各會(huì)形成一個(gè)三角形的紙頭，這樣醫(yī)務(wù)人員就能夠抓住這個(gè)紙頭很容易地撕去膠帶，而不必使用刀子之類(lèi)的尖銳物品去割開(kāi)膠帶，避免將內(nèi)裝的自立袋刺破。

封箱膠帶具有Zipper特性，在幫助醫(yī)務(wù)人員方便打開(kāi)箱子的同時(shí)， 又可避免尖銳物品對(duì)內(nèi)裝自立袋可能造成的損傷
在轉(zhuǎn)了90度之后，紙箱又要經(jīng)過(guò)一臺(tái)熱轉(zhuǎn)印打印貼標(biāo)機(jī)，打印單元是由Zebra公司提供，而貼標(biāo)單元是Weber公司提供的。

“在這之前經(jīng)噴墨打印在紙箱上的生產(chǎn)日期編碼并不是唯一所需要的信息，” Grueneberg說(shuō)?！爱a(chǎn)品信息和針對(duì)具體國(guó)家的數(shù)據(jù)被打印在了即印即貼標(biāo)簽上?！?br/>
最后是一臺(tái)ABB自動(dòng)碼垛機(jī)，它早在幾年前安裝二號(hào)生產(chǎn)線(xiàn)時(shí)就已存在了。為了配合3號(hào)生產(chǎn)線(xiàn)的安裝，這臺(tái)碼垛機(jī)被升級(jí)了，以便能同時(shí)接受來(lái)自?xún)蓷l生產(chǎn)線(xiàn)的所有紙箱。

Grueneberg還解釋說(shuō)，隨著對(duì)Fresenius自立袋需求的持續(xù)增長(zhǎng)，進(jìn)一步的改變和升級(jí)也列入了公司的議事日程。但至少自動(dòng)裝箱部分目前已經(jīng)解決了。

“Paal系統(tǒng)對(duì)于我們來(lái)說(shuō)非常有效，”Grueneberg說(shuō)，他同時(shí)也稱(chēng)贊了系統(tǒng)的控制單元?！拔艺J(rèn)為如果沒(méi)有伺服馬達(dá)的話(huà)，這些動(dòng)作是不可能完成的?！?br/>
信息來(lái)源：包裝商情網(wǎng)