Роботизированная линия по загрузке и выгрузке стерилизации ПЭ-бутылок: интеллектуальное предотвращение повреждений, строгая охрана безопасности пищевых продуктов
В пищевой промышленности и производстве напитков широко используются бутылки из полиэтилена благодаря их высокой коррозионной стойкости и низкой стоимости. Однако механические методы загрузки и выгрузки в традиционных процессах стерилизации склонны вызывать деформацию корпуса бутылки, износ этикетки и риск неравномерной стерилизации, вызванный опрокидыванием бутылки. Стремясь удовлетворить особые гигиенические требования пищевой промышленности и производства напитков, ЗЛПХ запустила производственную линию стерилизации с использованием робота для загрузки и выгрузки бутылок из полиэтилена пищевого класса. Благодаря инновациям в области технологии гибкого захвата робота и приспособлений пищевого класса он реализует точный контроль процесса от загрузки до выгрузки, помогая предприятиям повышать качество продукции и эффективность производства.
I. Специфические для отрасли проблемы и их решения в сфере продуктов питания и напитков
Основные проблемы
Высокий спрос на защиту бутылок
Большинство полиэтиленовых бутылок для продуктов питания и напитков используют процессы маркировки или горячего тиснения. Традиционные механические захваты склонны царапать этикетки во время загрузки и выгрузки (с уровнем повреждений 1,2%), что влияет на показатели оценки внешнего вида продукта.
Риски стерилизации, вызванные опрокидыванием бутылок
При ручной или традиционной механической загрузке перекос бутылок приводит к неравномерной передаче теплавозражениеs, что увеличивает риск избыточного роста микробов.
Строгие требования гигиены для пищевых продуктов
Погрузочно-разгрузочное оборудование должно соответствовать таким стандартам, как Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) и ГБ 14881. Традиционные металлические приспособления подвержены коррозии и трудно чистятся, скрывая грязь.
Инновационные решения ЗЛПХ
Робот + Четырехстороннее зажимное приспособление для пищевых продуктов: обработка без повреждений
Технология гибкого захвата
Используя шестиосевых роботов пищевого класса (поверхность обработана покрытиями, сертифицированными Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA)), оснащенных силиконовыми зажимными приспособлениями Четыре-односторонний зажим, датчики давления воздуха динамически регулируют силу захвата, чтобы обеспечить равномерное усилие на ПЭ-бутылках во время обработки. Например, для напитков в бутылках объемом 500 мл приспособление точно соответствует кривизне корпуса бутылки, чтобы избежать трещин на горлышке бутылки из-за экструзии.
Технология четырехстороннего зажима, препятствующая опрокидыванию
В приспособлении используется четырехсторонняя зажимная конструкция, равномерно охватывающая корпус бутылки через силиконовые прокладки пищевого класса (площадь контакта увеличена до 80% окружности бутылки), с датчиками давления воздуха, калибрующими силу захвата в реальном времени. В сочетании с оптимизацией траектории движения робота корпус бутылки остается стабильным на протяжении всего процесса захвата и загрузки, что снижает скорость опрокидывания со среднего показателя по отрасли в 3% до менее 0,1%.
Конструкция стерилизационного лотка: высокоэффективная стерилизация пищевых продуктов
Открытая структура лотка
Укладывайте полиэтиленовые бутылки непосредственно на стерилизационные лотки из нержавеющей стали марки 304 со встроенными направляющими канавками для обеспечения равномерного проникновения пара/воды во время стерилизации, улучшая равномерность распределения тепла до 98,5% (традиционные конструкции с клетками достигают только 85%).
Компактная гигиеничная планировка
Зона загрузки и выгрузки не имеет препятствий, она выполнена из нержавеющей стали марки 304 с рамой и закругленными углами, что исключает гигиенические «мертвые зоны». Стерилизационные лотки из нержавеющей стали марки 304 можно быстро разобрать и подключить к системе CIP-мойки, что сокращает время одной очистки до 15 минут и позволяет удовлетворить ежедневные потребности пищевых предприятий в многоцикловой очистке.
Полная автоматизация процесса: двойное улучшение эффективности и безопасности
Высокоскоростная точная работа
Один робот может обрабатывать 10 000–15 000 бутылок в час (регулируется в зависимости от типа бутылки), что в 8–10 раз эффективнее ручной загрузки/выгрузки. Если взять в качестве примера напитки в бутылках объемом 500 мл, то производственная линия производит 250 бутылок в минуту, адаптируясь к высокой скоростивозражениес (6 партий в час).
Прослеживаемость данных о пищевых продуктах
Система автоматически регистрирует время загрузки/выгрузки конкретной партии, температуру стерилизации (точность ±0,3 °C), кривые давления и другие данные, сохраняя их в системе МЧС для пищевой промышленности для создания отчетов о проверке качества, соответствующих требованиям ХАССП, для нормативного отслеживания.
II. Подробности процесса стерилизационной секции
Автоматическая загрузка: точное позиционирование для равномерной стерилизации
Распознавание ориентации бутылок и планирование загрузки лотков
После захвата полиэтиленовых бутылок роботы используют верхние визуальные камеры для определения ориентации крышки (например, направления кольца контроля вскрытия), гарантируя, что все бутылки вертикально уложены на стерилизационных лотках из нержавеющей стали 304 с расстоянием между рядами/колоннами, контролируемым на уровне ±1,5 мм. Отклонение горлышка бутылки вверх составляет <2°, чтобы избежать неполной стерилизации из-за осаждения содержимого.
Конструкция буфера для предотвращения столкновений
Лотки для стерилизации из нержавеющей стали 304 окантованы полосками из пищевого силикона, предотвращающими столкновения. Роботы используют режим "мягкой посадки (скорость снижения ≤50 мм/с) при размещении бутылок, чтобы уменьшить повреждения от ударов между бутылкой и лотком.
Интеллектуальная стерилизация: оптимизация процесса стерилизации пищевых продуктов
Бесшовныйвозражение Стыковка
Роботы достигают точности позиционирования ±2 мм, плавно перемещая стерилизационные лотки из нержавеющей стали 304 в распылительвозражениеs. Для продуктов с низкой кислотностью автоматически подбираются программы стерилизации при высокой температуре и высоком давлении (121°C/30 мин), чтобы гарантировать уничтожение патогенов.
Проверка моделирования распределения тепла
Встроенный в систему модуль моделирования процесса стерилизации предварительно просматривает кривые проникновения тепла, вводя данные о типе бутылки и характеристиках ее содержимого, оптимизируя плотность загрузки и время стерилизации, чтобы избежать потери вкуса из-за чрезмерной стерилизации (например, уровень сохранения витамина С увеличивается до 92%).
Точная разгрузка роботом: операция по переработке пищевых продуктов с нулевым ущербом
После стерилизации роботы напрямую захватывают полиэтиленовые бутылки через приспособления, извлекают их из стерилизационных лотков из нержавеющей стали 304 и помещают их на конвейерные линии со стабильной скоростью ≤50 мм/с, избегая ударов бутылок от традиционного переворачивания или вибрации при выгрузке. Весь процесс использует визуальное руководство для точного захвата, что снижает расплескивание жидкости на 90% и уровень повреждения бутылок до 0,05%. Выгруженные стерилизационные лотки из нержавеющей стали 304 централизованно собираются роботами в назначенные зоны.
III. Пример применения в пищевой промышленности и производстве напитков
Кейс: Модернизация производственной линии для предприятия по производству бутилированных напитков
Потребности клиентов
Решить проблему повреждения этикеток (первоначальный уровень повреждений 1,8%) и опрокидывания бутылок (уровень опрокидывания 2,5%) во время стерилизации напитков в полиэтиленовых бутылках объемом 500 мл, одновременно увеличив производственные мощности для удовлетворения пикового сезонного спроса.
Решение ЗЛПХ
Развернуть 2 пищевых робота + 4 распылителявозражениесвязанная производственная линия с использованием силиконовых креплений и стерилизационных лотков из нержавеющей стали марки 304 с вспомогательными системами мойки CIP.
Результаты внедрения
Улучшение качества: уровень повреждения этикеток снижен до 0,2%, уровень опрокидывания <0,1%, уровень избыточного роста микроорганизмов снижен с 0,5% до 0,05%;
Повышение эффективности: производительность за одну смену увеличилась со 120 000 до 300 000 бутылок, затраты на рабочую силу сократились на 5 человек на линию;
Соответствие гигиеническим нормам: пройдены сертификационные аудиты Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA), ГБ 14881 и другие, эффективность очистки повышена на 60%, что соответствует ежедневным потребностям непрерывного производства в три смены.
IV. Направления модернизации технологий, специфичных для пищевой промышленности
Решения по энергосбережению с низким уровнем выбросов углерода
Внедрить энергосберегающих роботов с сервоприводами (потребление энергии снижено на 35% по сравнению с традиционными моделями) и оптимизировать системы рекуперации энергии в автоклаве, чтобы сократить потребление пара на 20%, что соответствует целям предприятий пищевой промышленности в области экологичного производства.
Для получения подробной информации о конфигурациях данной производственной линии по таким подразделениям, как бутилированные напитки, свяжитесь с отделом маркетинга ЗЛПХ для разработки индивидуальных решений.
Если вы заинтересованы в том, чтобы узнать больше о нашей реторте ЗЛПХ или изучить потенциальные возможности сотрудничества, свяжитесь с нами по электронной почте сейлсхейли@zlphretort.ком или свяжитесь с нами по WhatsApp по телефону +86 15315263754.
