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美国坚果PET瓶包装线的特过滤性及技术应用

杏仁是美国加利福尼亚最主要的食品类出口产品，也是美国第六大出口食品，年产值超过10亿美元。成立于1910年的美国加利福尼亚的蓝色钻石种植者公司是世界上最大的树生坚果加工和销售企业，总部占地90英亩，主导着加利福尼亚州的杏仁加工产业。

蓝色钻石长期以来致力于坚果食品的加工，产品包装一直通过业务外包方式来进行。随着业务的增长，该公司认为自行包装零售产品的时机已经成熟。

无论应当从每一个人做起瓶子在储料斗内朝着什么方向，位于设备前端的推瓶机都可将瓶子调整至直立状态。这种推瓶机的特点之一就是它仅有两个运动部件，从而保证了最大程度的可靠性和最小程度的维护，同时节省了零部件，无需调整。推瓶机每次将一只瓶子送到填装坚果的储料漏斗下方。

来自蓝色钻石公司的工程、品质管理、采购、生产、维护和卫生等部门的代表以及设备集成商Imdic公司共同组成了一个课题小组，携手设计这条生产线，其设计能力是每分钟填装50只6.75/8.5盎司的PET瓶，或每分钟填装20只20/38盎司的方底PET瓶。生产线的三大首要考量因素为质量、服务和定价。

2003年9月，蓝色钻石开始运行这条生产线，目前公司计划增加一种40盎司容量的新包装。整个运行过程开始于NECOSORT-54 -BH塑料瓶自动理瓶机，它由Nalbach工程公司提供，用于两种较小的包装尺寸（尺寸较大的方底瓶由手工送入生产线）。瓶子是由Premier塑料制品公司提供。

在这一过程中，工人将瓶子从纸箱中倒入一只大同集成底板储料斗，一条阶梯传送带升降机将瓶子从箱中提升至自动推瓶机，一只光电眼自动控制瓶子的速度。以特定角度安装的储料斗周围设有一圈滑道。随着储料斗的旋转，瓶子被提升，并落入滑道的上部，无论瓶子朝着哪方向，抓手总能捏住瓶子的颈部。抓手捏着瓶颈，将瓶子放入滑道的中部，并保持垂直站立状态。滑道与传送带保持同步，沿切线方向平滑地释放瓶子。环形的分类滑道总成对每只瓶子进行轻柔地分类操作，这些瓶子在各自的滑道中分别受到保护相机。这就避免了瓶子与静止表面之间的大多数滑动接触。

这种自动推瓶机的特点之一是它仅有两个运动部件：推送机构和释放传送带。这种设计保证了最大程度的可靠性和最小程度的维护，同时节省了零部件，并且无需调整。由于不存在往复运动、没有复杂的机械和难以调节的容器操作部件，整条生产线几乎无需维护，也不会宕机。可编程逻辑控制（PLC）的自动推瓶机配备了一个简单易用的接触屏，用于针对不同型号的瓶子调节输送速度。接触屏提供了一个直观、基于图标的图形用户界面，让系统控制变得更快、更准、更容易。

生产线的夹具容易拆卸，拥有可替换部件，这样在不同规格容器之间转换的程序变得迅速而简便。一名未经专门培训的工人只需将特定瓶子类型所需的滑道接入，20分钟之内就可以完成全部的转换工作。自动推瓶机安装在有轮子的支架上，如果生产线需要装填尺寸较小的瓶子，随时都可以把它推到合适的位置上，而需要手工送入较大尺寸的瓶子时，将推瓶机移动至别处即可。

由CSS国际公司提供的瓶子分度器每次将一只瓶子放在漏斗的下方，填装杏仁。分度器由两套送料螺杆组成，每一套都包括用于检定填装工作循环点的传感器。螺杆转动一圈，即可将一只瓶子放在合适的位置上。

即将填装的杏仁由大和公司提供的14位称重系统进行称重。这套装置安装在填装漏斗之上。产品通过位于电子秤上方平板的漏斗落到振动式传送带上，然后再进入称重系统上部的振动圆锥体中。

一个位于中心圆锥下方的装载空间负责启动或结束产品填装动作，并保持圆锥内适宜的产品体积。

大和称重系统包含14个独立的称重头，安装在顶部振动圆锥的周围。每一只称重头都由一只振动送料盘、一只送料筒和一只称重筒组成。产品从圆锥中落入开关振动送料盘，送料盘按照预先设定的时间间隔动作，并将特定数量产品从圆锥送入装料筒中。

相应地，装料筒将产品放入称重筒中。振动装料托盘能根据产品流量来调整动作幅度，以保持装料的精度和效率。传送至每只称重筒的产品重量通常仅为最后完成重量的1/6或1/3，视总重量而定。对于每一次称重动作，控制系统会选择3至4个称重筒的组合（对于小瓶子）或者6至7个称重筒的组合（对于大瓶子），使它们的总重量不多不少。每一次投料动作都会在计算机监视器上显示出来，包括装填重量、哪几台电子秤释放了产品及相关的统计数据等。

电子秤将产品放入称重台正下方的装瓶漏斗。当散装产品通过时，称重系统自动进行自我校正，跟踪产品，并不断地自我补偿和更新，以保持最佳灵敏度。

完成填装之后，瓶子转了个弯，通过一台Auto 200封盖机，它配有Packwest公司提供的12型瓶盖提升/分类/送料机。由Innovative 公司提供的瓶盖从合适的高度装入瓶盖箱。阶梯传送链将经过方向调整的瓶盖沿垂直方向从瓶盖箱中提升至溢出道。瓶盖在重力作用下通过溢出道，沿着C形滑道进入拾取点。容器从拾取点下方通过，瓶盖就被安放在瓶颈套上。大多数情况下，瓶盖提升/分类/送料机能够处理直径20至120毫米的瓶盖而无需更换任何部件。

Auto 200封盖机之所以能成功安放这些大直径封装件，其关键就是双马达套管传动系统。第一套扭矩盘将瓶盖翻转，并正确安放在容器的瓶颈套上。这一操作将瓶盖对齐，便于一套扭矩碟的正确操作。第一套扭矩碟也可用于预先攻丝的封装件，操作员只需扳动一个开关，让扭矩碟朝相反方向转动即可。每个扭矩站的前后两个碟都可以在系统的正面进行独立调节。在扭转操作中，关节相连式容器抓取带总成提供了主动瓶子控制，让抓手能与直侧型容器或锥形容器相配合。为了更快地在不同尺寸的容器间实现切换，封盖机安装了动力机械提升和快调式抓手提升系统。在大多数情况下，切换容器的工作几乎不用任何工具即可完成。

为了将产品氧化降至最低，蓝数控工具色钻石从Potential 设计公司引进了一套封装系统，将装瓶机、封盖机以及连接这些设备的传送机构全部纳入其中。整套封装系统充满着氮气，所以成品内部的氧气残余水平能控制在1%以下。

瓶子离开了封盖机之后，转了个弯通过一套由Enercon 工业公司公司提供的Super Seal 125型感应热封口系统，它将瓶产能释放慢盖内的金属箔标签与瓶口边缘粘合起来。接着，瓶子进入Auto Labe 600系列自动标签系统，它可以给方形和圆形的瓶子贴上标签。600系列包括一条10英尺长的传送带，一个产品测量轮，带有光电产品感应的110型贴标机以及一台846型次级标签刷贴总成。初步贴标工作是由110型贴标机完成，它将标签夹具是液压万能实验机中不可以缺少的1个零件挂在圆形或方形瓶身的一个侧面上，再由864型次级标签刷贴总成将标签刷贴在瓶身四周。另外一台贴标机将标签贴在方形容器的第四个侧面上。

接着，瓶子被送到了一个次级标签系统中，该系统使用两台Auto Labe 160型步进驱动贴标机，将册标贴在容器的顶盖上。这两个单元被安装在同一条传送带上，其中一个单元的标签用完了另一台就会启动跟上，这样操作人员就可以趁机将一卷新标签放入空单元，而不至于影响生产线的工作效率。

已经贴好标签的瓶子被送到Bel挤出机企业定单将得到大幅度的回升cor工业公司提供的PD 50型再循环收集台，再由工人以手工方式将瓶子排放在运输周转箱内。PD 50有两条沿着相反方向运动的传送带，并在每一端设有挡板，将第一循环中没有及时搬走的瓶子再送回来。蓝色钻石已经装备了一套Belcor半自动装箱系统，将BEL 505纸箱装订机和BEL 252自动封箱机集于一身，能对纸箱上下底进行封口。

蓝色钻石设置了一个双人装载区，这样两名工人可以同时进行装箱操作。该系统切换纸箱尺寸的工作可以在一分钟之内完成。

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