下一代设备、可与人类并肩工作的价格合理的机器人,以及一些面向消费者的有趣的新包装——这些都是2016国际化妆品博览会(PACK EXPO International)化妆品和美容护理类产品的亮点。
Weckerle是一家大型的唇笔和口红灌装机的长期供应商,该公司升级了他们已有15年历史的技术。Weckerle介绍了一种完全改进的模块化灌装和组装机(MS型),允许更高的吞吐量和灵活的能力处理困难的配方和不同的包装。
传统上,Weckerle提供了一个索引转盘,所有的操作都在这里进行——从填充模具(产生蜡状色棒的腔,称为“子弹”)到冷却(通过在模具周围循环冷却液体介质),再到脱模并将口红“子弹”组装到包装上。
新的设计将模具从刚性转盘取出,并将它们放在一个矩形分度链环上,一次三个或更多的模具。这种配置允许更多的模具在过程中循环,更多的时间冷却(通过冷空气)在三个可编程制冷区,和更宽的温度三角洲。模块化和快速转换是通过合并一个机架安装系统的所有站在机器上完成的。可拆卸的工具也有帮助。老板Thomas Weckerle告诉我,新机器的吞吐量比以前的主力机型多20%。
为了补充填充物,Weckerle还更新了他们的机器人柔性拾取器,可以从任何组件递送方式中拾取和填充任何口红、铅笔、睫毛膏、唇彩或类似组件(包装)。新的灵活的拾取器也是便携式的,使它成为Weckerle的标准模块。
高速液体灌装线处理多种格式(如洗发水和护发素)需要很大的灵活性。克朗斯展示了其最新的一体化解决方案——Varioline机器人终端模块化系统(从整理到箱子包装到箱子码垛)。克朗Varioline(1)设计用于处理各种初级和二次包装的变化,每小时可处理52,000个集装箱。每种Varioline都是不同的。这是因为可以将不同的模块组合在一起,形成一条定制的包装线,以满足所需的特定任务范围。除了标准版本,所有模块也提供了低和中等性能范围的紧凑版本。
一些好处与设备的构造和配置方式有关。例如,由于所有模块都有相同的机械部件,维护和备件库存很简单。此外,整个包装综合体只需要一个操作人员就可以方便地操作,并且可以通过大门进入。另一个例子是较短的转换时间。工具是半自动更换的,这保证了可重复的结果。
Cobots丰富的
模块化和灵活性的极致可能性在PACK EXPO上由一些公司介绍,这些公司使用“协作机器人”(或“Cobots”)展示包装应用程序。CPG制造商现在可以通过部署这些相对便宜但操作非常简单的cobot来进入机器人包装领域,大多数cobot的售价为2.5万至4.5万美元。
尽管发明于16年前,这个机械臂家族直到最近才被部署在CPG领域(自2008年以来)。与传统的机器人手臂不同,这种机器人不需要用围栏来保护设备工人,也不需要雇佣程序员来设置它。相反,CPG制造商可以使用流水线工人在触摸板上进行内部设置,而无需任何编程经验。编程是很容易的。只需移动机器人手臂到所需的路径点或触摸易于使用的触摸屏上的方向键。
那么什么是“合作机器人”呢?根据维基百科,Cobot“是一种在共享工作区中与人类进行物理互动的机器人。这与其他机器人形成了鲜明对比,这些机器人被设计为自主操作或在有限的引导下操作。”这些合作机器人要么是单臂式的,比如Universal Robots和Kuka,要么是双臂式的,比如Rethink Robotics和川崎重工。
这些机器人与人类并肩工作,因此安全是必不可少的,专门为合作机器人制定了ISO标准。本质上,多轴机械臂有内置的力传感器,它们的运动受到的轻微阻力就会使它们停止。为了符合ISO标准,这些机器人不是为了取代高速工业机器人而设计的。
FlexLink是Coesia集团的一部分,演示了一种协作机器人(来自Universal robot的UR 10)码垛机,它从传送带上卸载纸箱,并将它们整齐地放置在一个双托盘系统上(2).UR10机器人能够以8次/分钟的速度达到8公斤的有效载荷。该系统可以移动到任何生产线,我被告知总成本约为8万美元。库卡展示了其相对昂贵的合作机器人,它的一个应用是协助外科医生进行手术!川崎演示了一个典型的套件装配操作与两个双臂合作机器人(3)和Rethink Robotics公司展示了一种打包箱子的双臂合作机器人,该机器人集成了一个形成箱子的单臂合作机器人。
其中一些合作机器人已经配备了集成视觉系统(Rethink Robotics),允许它们纠正和调整生产线上的实时小变化。其中一个用途是在肮脏或危险的环境中取代人类。
由于协同自动化方法的“新性”,挑战在于让小型CPG制造商进行试验,并将协同机器人解决方案投入工作。总而言之,协作式机器人为CPG制造商提供了一种负担得起的解决方案,它具有先进机器人自动化的所有优点,但没有与机器人编程、设置和专用工作单元相关的传统额外成本,操作人员必须避免这些额外成本。
让我们一起工作
PACK EXPO的一个共同主题是设备供应商提供完整的集成解决方案。已经提到的是克朗斯Varioline,其中核对,箱子装载和码垛都包含在一个单位,需要一个操作员。在其他地方,ESS科技公司展示了他们的V30HS模型机,其中ESS集成了所需的完整操作序列,获取单个(填充的)物品(在展示中是瓶子),整理它们,将它们包装到一个瓦楞纸箱,并在滑道上堆放箱子。该机器能达到22箱/分钟。它有24种格式,13种不同的大小写,它还具有集成的序列化功能。由于V30HS使用机器人和伺服,可以在10到15分钟内更换,它可能对在同一条生产线上生产各种化妆品的代加工厂很有吸引力。
其他公司,如Serpa、Marchesini和IMA等,通过最近与具有互补专业知识的小公司进行整合,实现了垂直整合,从而能够提供全面的解决方案;这些整合使新企业能够提供完整的设备组合,因此,完整的交钥匙线路。顺便说一句,长期专注于制药和食品的IMA已经重组,并对成为化妆品和美容护理行业的供应商重新产生了兴趣。事实上,他们刚刚为意大利的一个主要专业品牌提供了一个完整的发色套件系列,从填充到码垛,运行速度为200/分钟)。
化妆品和美容护理产品的填充有其挑战。散装产品本身可以从粘性和粘稠的,没有比水更多的粘度,倾向于从灌装喷嘴滴。此外,过多的阴影和散装类型需要快速转换和彻底防止一个产品交叉污染下一个在生产计划中。
SERAC推出了一种新的阀门系统(4)在灌装过程中消除脏产品。本设计是针对全系列散装产品进行填充的。这种专利喷嘴有一个巧妙的内置可编程回吸设计。这项新技术可以被纳入许多SERAC标准平台。
由于不断扩大的颜色和索赔成分的范围,快速更换灌装系统正成为化妆品行业的一个必须。IWK展示了其最新的高速(200/分钟,200毫升)柔管填料护发素类产品。计量是由三台泵完成的,泵可以通过CIP系统进行清洗。替代方案是几乎普遍使用柱塞泵计量系统,在几乎所有其他管填料在市场上发现。泵和喷嘴安装了一个接收管道系统,可以非常快速地连接到CIP,以便运行冲洗和消毒。IWK管填料还包括一个简单的,但非常健壮的方法,采摘和放置空管到机器上的固定装置。
与PACK EXPO上的其他公司一样,HiBar公司展示了一种无密封陶瓷阀门系统,该系统不仅可以促进阀门部件之间非常紧密的公差,从而消除潜在的冲击,而且还可以在同一个阀门中处理从水薄到非常粘稠的液体。利用陶瓷有助于CIP清洗,由于紧密的公差有助于填充精度。这种类型的阀门是非常有用的灌装化妆品产品,因为阀门和活塞可以在广泛的温度和粘度范围内有效工作,在化妆品行业非常常见。
皮肤护理的发展
在PACK EXPO上,皮肤护理领域的一些显著发展也得到了证明,这是许多化妆品和美容护理供应商的一个利润丰厚的类别,因为管子通常是依赖的包装格式。Neopac公司推出了一款名为Twist 'n 'brush™管的创新产品。这是Polyfoil®-Twist 'n 'use™管的一个变体(5).该管安装了来自GEKA Healthcare的极细微刷毛。一次性使用的管满足最高的制药要求,多层结构提供所需的屏障质量。它适用于液体或半固态内容物,可以用瓶盖临时重新密封。它可以用于任何含有活性成分,需要精确应用的乳液,如面部和指甲治疗,以及皮肤上的斑点或疤痕。
还有其他分配人头的有趣的东西,但也许最有趣的是Polyfoil Spin 'n 'dose。管子上的装置使它能够在不需要泵的情况下分配固定剂量。球形涂药头(压扁球/球)可以旋转180度,里面有一个带小球止回的小圆柱形孔或通道,可以从球形涂药头的一侧自由移动到主球的另一侧,密封在压扁球的任意一端。分配的量等于在通道中捕获的体积(减去球)。要应用,首先用户将压扁的球旋转180度,露出通道开口;然后管被挤压,通道内的产品被后面的球推出(通过挤压管提供压力),直到球止回到达通道末端并密封。
不用说,这些只是一个旅行者沿着PACK EXPO的通道所能发现的亮点。这不禁让你想知道我们明年在拉斯维加斯会看到什么。