Produktionslinje för sterilisering av PE-flaskprodukter med robotladdning och lossning: Intelligent skadeförebyggande, strikt livsmedelssäkerhet
Inom livsmedels- och dryckesindustrin används flaskprodukter av PE-material i stor utsträckning på grund av deras starka korrosionsbeständighet och låga kostnad. Mekaniska lastnings- och lossningsmetoder i traditionella steriliseringsprocesser är dock benägna att orsaka deformation av flaskans utpressning, slitage på etiketter och risk för ojämn sterilisering orsakad av att flaskan välter. Med sikte på livsmedels- och dryckesindustrins speciella hygienkrav har ZLPH lanserat en produktionslinje för livsmedelsklassad lastning och lossning av PE-flaskor med robot för sterilisering. Genom innovationen av robotbaserad flexibel gripteknik och livsmedelsklassade fixturer uppnås fin processkontroll från lastning till lossning, vilket hjälper företag att förbättra produktkvaliteten och produktionseffektiviteten.
I. Branschspecifika problem och lösningar inom livsmedel och dryck
Kärnutmaningar
Hög efterfrågan på flaskskydd
De flesta PE-flaskor för livsmedel och drycker använder etiketterings- eller varmpräglingsprocesser. Traditionella mekaniska gripdon är benägna att repa etiketter under lastning och lossning (med en skadegrad på 1,2 %), vilket påverkar produktens utseende.
Steriliseringsrisker orsakade av flasktippning
Vid manuell eller traditionell mekanisk lastning leder sneda flaskor till ojämn värmeöverföring iretorts, vilket ökar risken för mikrobiell överväxt.
Strikta krav på livsmedelsklassad hygien
Lastnings- och lossningsutrustning måste uppfylla standarder som FDA och GB 14881. Traditionella metallinredningar är benägna att korrosionsbehandlas och svåra att rengöra, vilket döljer smuts.
ZLPH Innovativa Lösningar
Robot + Livsmedelsklassad fyrsidig klämfixtur: Hantering utan skador
Flexibel greppteknik
Med hjälp av sexaxliga livsmedelsklassade robotar (ytbehandlade med FDA-certifierade beläggningar) utrustade med fyrsidiga klämmfixturer i silikon, justerar lufttryckssensorer dynamiskt gripkraften för att säkerställa en jämn kraft på PE-flaskorna under hantering. Till exempel, för 500 ml flaskdrycker, matchar fixturen exakt flaskans krökning för att undvika sprickor i flaskhalsen på grund av extrudering.
Tippskyddande fyrsidig klämteknik
Fixturen använder en fyrsidig klämstruktur som jämnt monterar flaskans kropp genom livsmedelsklassade silikonkuddar (kontaktytan ökad till 80 % av flaskans omkrets), med lufttryckssensorer som kalibrerar gripkraften i realtid. I kombination med optimering av robotens rörelsebana förblir flaskans kropp stabil under hela grip- och lastningsprocessen, vilket minskar tippningshastigheten från branschgenomsnittet på 3 % till under 0,1 %.
Steriliseringsbricka: Livsmedelsklassad högeffektiv sterilisering
Öppen fackstruktur
Stapla PE-flaskor direkt på steriliseringsbrickor i 304 rostfritt stål med inbyggda flödesstyrspår för att säkerställa jämn penetration av ånga/vatten under steriliseringen, vilket förbättrar värmefördelningen till 98,5 % (traditionella burstrukturer uppnår endast 85 %).
Kompakt hygienisk layout
Lastnings- och lossningsområdet är fritt med en ram i rostfritt stål 304 och rundade hörn utan hygieniska döda punkter. Steriliseringsbrickor i rostfritt stål 304 kan snabbt demonteras och anslutas till ett CIP-online-rengöringssystem, vilket minskar tiden för engångsrengöring till 15 minuter för att möta de dagliga behoven av flercyklig rengöring hos livsmedelsföretag.
Fullständig processautomation: Dubbel förbättring av effektivitet och säkerhet
Höghastighets precisionsdrift
En enda robot kan hantera 10 000–15 000 flaskor per timme (kan justeras beroende på flasktyp), en 8–10 gånger högre effektivitetsförbättring jämfört med manuell påfyllning/tömning. Om man tar 500 ml flaskdrycker som exempel, färdigställer produktionslinjen 250 flaskor per minut och anpassar sig till höghastighetsdrift.retorts (6 omgångar per timme).
Spårbarhet av livsmedelsklassade data
Systemet registrerar automatiskt batchspecifika lastnings-/lossningstider, steriliseringstemperaturer (noggrannhet ±0,3 °C), tryckkurvor och annan data och lagrar dem i ett livsmedelsklassat MES-system för att generera HACCP-kompatibla kvalitetsinspektionsrapporter för spårbarhet enligt lag.
II. Processdetaljer för steriliseringssektionen
Automatisk laddning: Exakt positionering för enhetlig sterilisering
Flaskorienteringsigenkänning och planering av trågpåfyllning
Efter att ha gripit tag i PE-flaskorna använder robotarna visuella kameror för att detektera korkens orientering (t.ex. riktningen på den manipuleringssäkra ringen), vilket säkerställer att alla flaskor är vertikalt staplade på steriliseringsbrickor i 304 rostfritt stål med rad-/kolumnavstånd kontrollerat till ±1,5 mm. Flaskans mynningsavvikelse uppåt är <2° för att undvika ofullständig sterilisering på grund av sedimentering av innehållet.
Anti-kollisionsbuffertdesign
Steriliseringsbrickor i 304 rostfritt stål är kantade med kollisionsskydd i livsmedelsklassad silikon. Robotarna använder ett "mjukt landningsläge (sänkningshastighet ≤50 mm/s) när de placerar flaskor för att minska stötskador mellan flaskan och brickan.
Intelligent sterilisering: Optimering av livsmedelsklassad steriliseringsprocess
Sömlösretort Dockning
Robotar uppnår ±2 mm positioneringsnoggrannhet för att smidigt trycka in steriliseringsbrickor i 304 rostfritt stål i sprayflaskanretorts. För livsmedel med låg syrahalt matchas steriliseringsprogram med hög temperatur och högt tryck (121 °C/30 min) automatiskt för att säkerställa eliminering av patogener.
Verifiering av simulering av termisk distribution
Systemets inbyggda simuleringsmodul för steriliseringsprocesser förhandsgranska värmepenetrationskurvor genom att mata in flasktyp och innehållsegenskaper, vilket optimerar lastdensitet och steriliseringstid för att undvika smakförlust på grund av översterilisering (t.ex. ökade C-vitaminretentionsgraden till 92 %).
Robotprecisionslossning: Livsmedelsklassad drift utan skador
Efter sterilisering griper robotarna PE-flaskor direkt genom fixturer, tar ut dem från steriliseringsbrickor i 304 rostfritt stål och placerar dem på transportband med en stabil hastighet på ≤50 mm/s, vilket undviker stötar från traditionell vändning eller vibrationslossning. Hela processen använder visuell vägledning för exakt greppning, vilket minskar vätskeskvalp med 90 % och flaskskador till så låga som 0,05 %. Obelastade steriliseringsbrickor i 304 rostfritt stål samlas centralt in av robotar till utsedda områden.
III. Tillämpningsfall inom livsmedels- och dryckesindustrin
Fallstudie: Uppgradering av produktionslinje för ett företag som tillverkar flaskdrycker
Kundbehov
Lös etikettskador (ursprunglig skadefrekvens 1,8 %) och flasktippning (tippningsfrekvens 2,5 %) under sterilisering av 500 ml PE-flaskdrycker, samtidigt som produktionskapaciteten ökas för att möta högsäsongsbehov.
ZLPH-lösning
Placera ut 2 livsmedelsgodkända robotar + 4 sprayrobotarretorts länkade produktionslinje, med silikonfixturer och steriliseringsbrickor i 304 rostfritt stål med stödjande CIP-rengöringssystem.
Implementeringsresultat
Kvalitetsförbättring: Skadegraden på etiketter minskade till 0,2 %, tippningsgraden <0,1 %, mikrobiell överväxtgrad minskade från 0,5 % till 0,05 %;
Effektivitetsförbättring: Kapaciteten i ett skift ökade från 120 000 till 300 000 flaskor, arbetskostnaden minskade med 5 personer per linje;
Hygienöverensstämmelse: Godkänd enligt FDA, GB 14881 och andra certifieringsrevisioner, rengöringseffektiviteten förbättrades med 60 % och uppfyller behoven för kontinuerlig produktion i tre skift.
IV. Riktningar för uppgradering av teknik specifikt för livsmedelsbranschen
Koldioxidsnåla energibesparande lösningar
Introducera energibesparande robotar med servomotorer (energiförbrukningen minskad med 35 % jämfört med traditionella modeller) och optimera retortenergiåtervinningssystem för att minska ångförbrukningen med 20 %, i linje med livsmedelsföretagens mål för grön produktion.
För detaljerade konfigurationer av denna produktionslinje i underavdelningar som flaskdrycker, vänligen kontakta ZLPH:s marknadsavdelning för anpassade lösningar.
Om du är intresserad av att lära dig mer om vår ZLPH Retort eller utforska potentiella samarbeten, är du välkommen att kontakta oss via e-post på saleshayley@zlphretort.com eller WhatsApp på +86 15315263754.
