从派对饮品到特色运动饮料，新产线实现柔性生产

美国Specialty Blends公司以两款“另类”产品闻名遐迩：一是采用条状包装机生产的Bob's Pickle Pops冷冻酸黄瓜棒冰；另一款则是Bob's Pickle Potion酸黄瓜风味运动饮料。运动饮料采用3盎司（约89毫升）和6.3盎司（187毫升）两种规格PET瓶包装。这家位于德州Dripping Springs的公司自1998年成立以来一直稳步增长。然而在2024年，公司与总部位于Austin的 Beverage Ranch公司合作推出了“Slamzees”饮品。这是一款酒精度15%的“派对饮品”、采用色彩鲜艳的6.3盎司PET瓶包装。随着全线产品销量的快速攀升，公司不得不增设一条全新包装生产线。

 

全新生产线可灵活适配三种完全不同规格容器包装。

“新生产线的主要推动力无疑是这款Slamzees产品。”负责德州工厂运营的Nick Tindol表示，“这是一款高酒精含量、风味浓郁的葡萄酒基鸡尾酒产品，采用单份装设计并配有可重复密封瓶盖。其便携特性深受便利店的青睐，这也正是它能快速打开市场的原因。”

此外，该产品在沃尔玛门店的上架也极大地推动了销量增长。所有这些因素都催生了公司对更高效、自动化程度更高包装产线的需求。“目前，我们的销售网络已基本覆盖全美，所以依赖12头直线灌装机以及人工码盘和装料，确实阻碍了我们的发展。此前，8名操作人员每分钟仅能处理约50个容器；而在新生产线投入运行后，每分钟可完成150瓶，且只需6至7名操作人员。对于3盎司小瓶装的酸黄瓜饮品，我们甚至能够达到200瓶/分钟瓶的装填速度。”

由于Specialty Blends公司使用三种不同瓶宽的瓶子，因此，输送至托盘成型机和装箱机的输送带需要经常调整。一项专利单点调节技术使这一过程变得极为简便，仅需简单地转动一个调节轮即可实现。

自动化优势在瓦楞托盘装箱与收缩膜包装环节尤为显著。正如Tindol所言，过去需要操作团队手动安装托盘、人工装入规定数量的容器，再将满载托盘送入半自动L型封口机进行包装。如今，这一切已被Polypack公司提供的全自动解决方案所取代，该系统包括一台TR-I型托盘成型机/包装机和一台IL-24型收缩包装机。

 

多功能理瓶机正将PET容器送入生产线。

Tindol表示：“新系统大约将产能提升三倍，这让我们在拓展更多商超和便利店渠道时，能够满足更多订单需求。它不仅使生产运营更加高效、稳定，还改善了包装外观和一致性，为企业带来长期成本节约效益。”

从理瓶机开始

Polypack公司设备负责生产线末端工序，而整条全新产线的上游起点则配备了Kaps-All AU-6-E理瓶机。这台设备配备了一个低矮型、直径36英寸的不锈钢预进料器，内置一个单盘结构以实现最佳性能。这一独家专利设计大幅减少了切换瓶型时所需更换的零部件数量。同时，它还拥有一个完全可调的定向机构，能够处理多种形状容器，因此在切换圆形、方形、矩形或椭圆形瓶时，几乎不需要更换部件。由于Slamzees是圆形瓶，而Pickle Potion是方形瓶，这台多功能理瓶机非常适合Specialty Blends的生产需求。

 

当瓶子离开理瓶机时，激光打码机会在每个瓶子底部打上日期和批次代码信息。

说到瓶型，值得一提的是，3盎司小包装采用的是标准瓶，而另外两种PET瓶则是开模定制的。6.3盎司方形Pickle Potions瓶来自TricorBraun公司，同样容量的圆形Slamzees瓶则来自Berlin Packaging公司。

瓶子以大宗瓦楞纸箱形式运达后，被倒入Kaps-All理瓶机的料斗中。在离开理瓶机之前，瓶子会经历两个步骤：首先，瓶内会用去离子空气进行清洁，并通过真空吸走杂质；其次，Macsa ID 的激光喷码机会在瓶底喷印日期码。之后，瓶子会通过输送线进入灌装机。

同样由Kaps-All提供的还有Fills-All FA-R旋转式高速压力灌装机。这台24头灌装机配备了色标管理的免工具换型部件，并配备了可存储多达150种配方的高级触控屏操作面板。这种内置的灵活性再次证明它非常适合Specialty Blends的多品种生产需求。其他特点包括： 

◆ 独家不锈钢双歧管设计，无需配备溢流罐的同时可防止液体意外溅洒；
◆ 配备液氮注入工位，可排出氧气并延长产品保质期；
◆ 专利独立可调式微调喷嘴，精度可达5/1000英寸；
◆ 闭式潜入式灌装阀，实现最佳泡沫控制，灌装过程无喷溅、更洁净；
◆ 罗克韦尔（Rockwell）HMI 和控制系统，只需从菜单中选择即可快速切换不同灌装任务；
◆ 用户友好的控制系统包含瓶计数器、速率计和泵设定控制等功能；
◆ 可在进瓶或出瓶端加装不锈钢输送延伸段，Specialty Blends充分利用了这一选项。

 

灌装完成后，瓶子通过出料星轮离开 24 头旋转灌装机。

 

灵活可调的旋盖机

接下来是一台Kaps-All的C8型八轴旋盖机，该设备配备了一体化的瓶盖提升装置。“我们非常满意这台旋盖机的可调性。”Tindol表示，“我们灌装的3盎司和6.3盎司的酸黄瓜运动饮品，3盎司和6.3盎司的都使用28毫米的瓶盖。但Slamzees使用的瓶盖要大得多，达到64毫米。”这些注塑成型的聚丙烯（PP）瓶盖由Berlin Packaging公司提供。

Tindol还特别欣赏旋盖机上的扭矩监控功能。“我们可以实时监控扭矩，如果发现任何旋盖过紧或过松的情况，系统会通过气吹装置将其自动剔除出生产线。”他指出。

此时，单排输送的瓶子间距尚不规则，经分瓶螺杆精准定距后，进入AFM公司LX-150型热收缩套标机。贴标所用的PETG标签采用最多可达七色的柔版印刷，并在贴附前由AFM系统进行打孔。紧接着是同样来自AFM的WSN系列蒸汽隧道炉，负责将标签热收缩并贴合到瓶身上。该设备配备了多个蒸汽区，能够将蒸汽热量精准地导向所需位置，从而形成精确且完美的外观效果。

离开蒸汽隧道炉后，容器会经过Exair系统，吹干表面残留水分。随后进入AutoMate 公司的AM-DA检测站，该设备通过光电传感器检测多种缺陷，包括缺盖、歪盖、漏标及液位异常。一旦检测到任何缺陷，该容器将自动被剔除出生产线。

随后，容器经过Kaps-All提供的缓冲台，再以单列形式进入Polypack TR-I型托盘成型装箱机的进料端。该机采用分流装置将瓶子分配至多条通道：当包装以3×6形式排列排列时分为6条通道；以3×8形式排列排列时则分为8条通道。操作员仅需在人机界面上轻触按钮即可切换模式，整个过程仅需数秒，无需任何手动调整。

由于Specialty Blends公司使用三种不同瓶宽的瓶子，因此通道也需要根据每种瓶宽进行调整。为此Polypack研发了专利的单点通道调节系统，而Specialty Blends正是该技术的首次商业化应用。操作员无需手动调节每条通道，只需转动一个调节轮，通过联动机械系统即可自动将所有通道调整为对应宽度。该设计也为未来型号预留了伺服自动化的升级空间。

每个调节轮均配有SIKO DA095机械式位置指示器。当需要切换瓶型时，操作员参照生产配方表找到对应设定值，转动调节轮直至SIKO显示值与配方一致。随着调节轮的转动，调轨系统的所有部件会协同移动，使机器迅速准备好迎接新容器。

 

一个已装满瓶子的托盘正离开装箱机，一个刚成型的空托盘正准备接收下一组瓶子，而经过整理的瓶子即将进入托盘。
 

无需更换部件

“我们未来将在更多设备上应用这项技术，因为它彻底省去了在托盘包装机上处理多种规格产品时需要配备的多套更换部件。”Polypack部门经理Chris Harris表示，“以Specialty Blends同时运行三种不同瓶宽的生产情况为例，原本需要准备三套部件。这不仅增加了成本，还会占用存储空间，且换型时必须停机拆装，导致转产时间延长。而采用这套单点通道调节系统，只需将调节轮转到SIKO装置指示的对应数值，便可立即投入生产。”

每条通道上方均设有传感器，确保累积满18瓶或24瓶后，才将瓶子释放至缓冲平台。随后，瓶子被以90 度直角方向推入由瓦楞纸板现场成型的托盘中。待瓶子就位，托盘立即被横向推送，依次经过配备诺信喷胶系统的折盖、涂胶与封合工位。

 

经过热收缩包装的托盘正离开热收缩隧道。

密封完成后，伟迪捷喷墨式托盘打码机会在每个托盘的两侧打印批号和日期代码。接着，托盘进入Polypack收缩打包机的薄膜帘区域，加热封刀将薄膜封合在托盘周围。随后，托盘继续进入收缩炉，薄膜受热收紧，紧紧包裹住托盘，形成一个整洁、牢固的运输单元，可随时发货。

“我们面临的一大挑战是这里的空间非常有限。”Tindol坦言，“因此这条生产线整体呈马蹄形布局。在理想情况下，所有设备应直线排列。但我们无法实现，因为这条新产线利用仓库改造的空间来安装。生产线集成商Lakey Packaging通过优化设计，帮助我们将整条产线妥帖嵌入这个紧凑空间，解决了这一难题。”

 

作者：Pat Reynolds
摘自Packaging World杂志

 

来源：荣格-《 国际食品加工及包装商情》

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