從派對飲品到特色運動飲料，新產線實現柔性生產

美國Specialty Blends公司以兩款“另類”產品聞名遐邇：一是采用條狀包裝機生產的Bob's Pickle Pops冷凍酸黃瓜棒冰；另一款則是Bob's Pickle Potion酸黃瓜風味運動飲料。運動飲料采用3盎司（約89毫升）和6.3盎司（187毫升）兩種規格PET瓶包裝。這家位于德州Dripping Springs的公司自1998年成立以來一直穩步增長。然而在2024年，公司與總部位于Austin的 Beverage Ranch公司合作推出了“Slamzees”飲品。這是一款酒精度15%的“派對飲品”、采用色彩鮮艷的6.3盎司PET瓶包裝。隨著全線產品銷量的快速攀升，公司不得不增設一條全新包裝生產線。

 

全新生產線可靈活適配三種完全不同規格容器包裝。

“新生產線的主要推動力無疑是這款Slamzees產品。”負責德州工廠運營的Nick Tindol表示，“這是一款高酒精含量、風味濃郁的葡萄酒基雞尾酒產品，采用單份裝設計并配有可重復密封瓶蓋。其便攜特性深受便利店的青睞，這也正是它能快速打開市場的原因。”

此外，該產品在沃爾瑪門店的上架也極大地推動了銷量增長。所有這些因素都催生了公司對更高效、自動化程度更高包裝產線的需求。“目前，我們的銷售網絡已基本覆蓋全美，所以依賴12頭直線灌裝機以及人工碼盤和裝料，確實阻礙了我們的發展。此前，8名操作人員每分鐘僅能處理約50個容器；而在新生產線投入運行后，每分鐘可完成150瓶，且只需6至7名操作人員。對于3盎司小瓶裝的酸黃瓜飲品，我們甚至能夠達到200瓶/分鐘瓶的裝填速度。”

由于Specialty Blends公司使用三種不同瓶寬的瓶子，因此，輸送至托盤成型機和裝箱機的輸送帶需要經常調整。一項專利單點調節技術使這一過程變得極為簡便，僅需簡單地轉動一個調節輪即可實現。

自動化優勢在瓦楞托盤裝箱與收縮膜包裝環節尤為顯著。正如Tindol所言，過去需要操作團隊手動安裝托盤、人工裝入規定數量的容器，再將滿載托盤送入半自動L型封口機進行包裝。如今，這一切已被Polypack公司提供的全自動解決方案所取代，該系統包括一臺TR-I型托盤成型機/包裝機和一臺IL-24型收縮包裝機。

 

多功能理瓶機正將PET容器送入生產線。

Tindol表示：“新系統大約將產能提升三倍，這讓我們在拓展更多商超和便利店渠道時，能夠滿足更多訂單需求。它不僅使生產運營更加高效、穩定，還改善了包裝外觀和一致性，為企業帶來長期成本節約效益。”

從理瓶機開始

Polypack公司設備負責生產線末端工序，而整條全新產線的上游起點則配備了Kaps-All AU-6-E理瓶機。這臺設備配備了一個低矮型、直徑36英寸的不銹鋼預進料器，內置一個單盤結構以實現最佳性能。這一獨家專利設計大幅減少了切換瓶型時所需更換的零部件數量。同時，它還擁有一個完全可調的定向機構，能夠處理多種形狀容器，因此在切換圓形、方形、矩形或橢圓形瓶時，幾乎不需要更換部件。由于Slamzees是圓形瓶，而Pickle Potion是方形瓶，這臺多功能理瓶機非常適合Specialty Blends的生產需求。

 

當瓶子離開理瓶機時，激光打碼機會在每個瓶子底部打上日期和批次代碼信息。

說到瓶型，值得一提的是，3盎司小包裝采用的是標準瓶，而另外兩種PET瓶則是開模定制的。6.3盎司方形Pickle Potions瓶來自TricorBraun公司，同樣容量的圓形Slamzees瓶則來自Berlin Packaging公司。

瓶子以大宗瓦楞紙箱形式運達后，被倒入Kaps-All理瓶機的料斗中。在離開理瓶機之前，瓶子會經歷兩個步驟：首先，瓶內會用去離子空氣進行清潔，并通過真空吸走雜質；其次，Macsa ID 的激光噴碼機會在瓶底噴印日期碼。之后，瓶子會通過輸送線進入灌裝機。

同樣由Kaps-All提供的還有Fills-All FA-R旋轉式高速壓力灌裝機。這臺24頭灌裝機配備了色標管理的免工具換型部件，并配備了可存儲多達150種配方的高級觸控屏操作面板。這種內置的靈活性再次證明它非常適合Specialty Blends的多品種生產需求。其他特點包括： 

◆ 獨家不銹鋼雙歧管設計，無需配備溢流罐的同時可防止液體意外濺灑；
◆ 配備液氮注入工位，可排出氧氣并延長產品保質期；
◆ 專利獨立可調式微調噴嘴，精度可達5/1000英寸；
◆ 閉式潛入式灌裝閥，實現最佳泡沫控制，灌裝過程無噴濺、更潔凈；
◆ 羅克韋爾（Rockwell）HMI 和控制系統，只需從菜單中選擇即可快速切換不同灌裝任務；
◆ 用戶友好的控制系統包含瓶計數器、速率計和泵設定控制等功能；
◆ 可在進瓶或出瓶端加裝不銹鋼輸送延伸段，Specialty Blends充分利用了這一選項。

 

灌裝完成后，瓶子通過出料星輪離開 24 頭旋轉灌裝機。

 

靈活可調的旋蓋機

接下來是一臺Kaps-All的C8型八軸旋蓋機，該設備配備了一體化的瓶蓋提升裝置。“我們非常滿意這臺旋蓋機的可調性。”Tindol表示，“我們灌裝的3盎司和6.3盎司的酸黃瓜運動飲品，3盎司和6.3盎司的都使用28毫米的瓶蓋。但Slamzees使用的瓶蓋要大得多，達到64毫米。”這些注塑成型的聚丙烯（PP）瓶蓋由Berlin Packaging公司提供。

Tindol還特別欣賞旋蓋機上的扭矩監控功能。“我們可以實時監控扭矩，如果發現任何旋蓋過緊或過松的情況，系統會通過氣吹裝置將其自動剔除出生產線。”他指出。

此時，單排輸送的瓶子間距尚不規則，經分瓶螺桿精準定距后，進入AFM公司LX-150型熱收縮套標機。貼標所用的PETG標簽采用最多可達七色的柔版印刷，并在貼附前由AFM系統進行打孔。緊接著是同樣來自AFM的WSN系列蒸汽隧道爐，負責將標簽熱收縮并貼合到瓶身上。該設備配備了多個蒸汽區，能夠將蒸汽熱量精準地導向所需位置，從而形成精確且完美的外觀效果。

離開蒸汽隧道爐后，容器會經過Exair系統，吹干表面殘留水分。隨后進入AutoMate 公司的AM-DA檢測站，該設備通過光電傳感器檢測多種缺陷，包括缺蓋、歪蓋、漏標及液位異常。一旦檢測到任何缺陷，該容器將自動被剔除出生產線。

隨后，容器經過Kaps-All提供的緩沖臺，再以單列形式進入Polypack TR-I型托盤成型裝箱機的進料端。該機采用分流裝置將瓶子分配至多條通道：當包裝以3×6形式排列排列時分為6條通道；以3×8形式排列排列時則分為8條通道。操作員僅需在人機界面上輕觸按鈕即可切換模式，整個過程僅需數秒，無需任何手動調整。

由于Specialty Blends公司使用三種不同瓶寬的瓶子，因此通道也需要根據每種瓶寬進行調整。為此Polypack研發了專利的單點通道調節系統，而Specialty Blends正是該技術的首次商業化應用。操作員無需手動調節每條通道，只需轉動一個調節輪，通過聯動機械系統即可自動將所有通道調整為對應寬度。該設計也為未來型號預留了伺服自動化的升級空間。

每個調節輪均配有SIKO DA095機械式位置指示器。當需要切換瓶型時，操作員參照生產配方表找到對應設定值，轉動調節輪直至SIKO顯示值與配方一致。隨著調節輪的轉動，調軌系統的所有部件會協同移動，使機器迅速準備好迎接新容器。

 

一個已裝滿瓶子的托盤正離開裝箱機，一個剛成型的空托盤正準備接收下一組瓶子，而經過整理的瓶子即將進入托盤。
 

無需更換部件

“我們未來將在更多設備上應用這項技術，因為它徹底省去了在托盤包裝機上處理多種規格產品時需要配備的多套更換部件。”Polypack部門經理Chris Harris表示，“以Specialty Blends同時運行三種不同瓶寬的生產情況為例，原本需要準備三套部件。這不僅增加了成本，還會占用存儲空間，且換型時必須停機拆裝，導致轉產時間延長。而采用這套單點通道調節系統，只需將調節輪轉到SIKO裝置指示的對應數值，便可立即投入生產。”

每條通道上方均設有傳感器，確保累積滿18瓶或24瓶后，才將瓶子釋放至緩沖平臺。隨后，瓶子被以90 度直角方向推入由瓦楞紙板現場成型的托盤中。待瓶子就位，托盤立即被橫向推送，依次經過配備諾信噴膠系統的折蓋、涂膠與封合工位。

 

經過熱收縮包裝的托盤正離開熱收縮隧道。

密封完成后，偉迪捷噴墨式托盤打碼機會在每個托盤的兩側打印批號和日期代碼。接著，托盤進入Polypack收縮打包機的薄膜簾區域，加熱封刀將薄膜封合在托盤周圍。隨后，托盤繼續進入收縮爐，薄膜受熱收緊，緊緊包裹住托盤，形成一個整潔、牢固的運輸單元，可隨時發貨。

“我們面臨的一大挑戰是這里的空間非常有限。”Tindol坦言，“因此這條生產線整體呈馬蹄形布局。在理想情況下，所有設備應直線排列。但我們無法實現，因為這條新產線利用倉庫改造的空間來安裝。生產線集成商Lakey Packaging通過優化設計，幫助我們將整條產線妥帖嵌入這個緊湊空間，解決了這一難題。”

 

作者：Pat Reynolds
摘自Packaging World雜志

 

來源：榮格-《 國際食品加工及包裝商情》

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