每隔一段时间，就会出现一种技术，它可以重塑包装机械的景观。二十年前，该行业从传统的变速驱动器转向使用伺服系统。这项当时的新技术最初面临着来自传统机械人群的强烈阻力，在某些圈子里，伺服系统几乎被视为巫术。但事实证明，伺服系统为机器引入了更快、更小、更适应快速尺寸转换的新维度。突然间，通过可编程的伺服运动和机械产生的功能，通过大量的劳动力和活动部件，复制变得可能。随着伺服系统不可避免地最终被采用，一场机器设计的革命随之而来。
如今，许多原始设备制造商在电磁轨道系统(由于缺乏通用描述，我们将其称为线性伺服轨道系统)上的独立驱动器的出现中看到了这种范式转换的潜力。
“我认为，作为机器制造商，我们看到了将新一波设计技术引入我们机器的机会。这种情况可能每一代人只会发生一次，”该公司销售和营销副总裁尼克•毕晓普表示。美国布拉德曼湖“到目前为止，机器已经使用具有不同尺寸的间距距离的输送机将产品输送到纸箱中。这些输送机在灵活性和处理不同尺寸和尺寸转换的能力方面有固有的限制。这些都将随着线性轨道系统的适应而改变，比如罗克韦尔我们正在使用的iTRAK系统。”
当前的轨道景观
在20世纪90年代，几家原始设备制造商轶事地追溯到雅各布斯自动化的轨道系统创新，现在在包装机械领域激增。当你走在最近的拉斯维加斯PACK EXPO或德国
通常的嫌疑用线性轨道系统表示。罗克韦尔支持MagneMotion其独立的手推车技术为基础的系统，以及其iTRAK系统，一个早期的雅各布斯技术的后裔。B&R通过加拿大ATS自动化公司的SuperTrak系统及其新的ACOPOStrak系统进入该领域。Beckhoff提供扩展轨道系统(XTS)。和费斯托和西门子合作提供多载波系统(MCS)。每一种系统都有自己的目标市场和功能，但它们都依赖于一个类似的框架，即在确定的环路上运行的多个独立控制的磁力推动的移动设备。
消费者对组合/多/取样器包装日益增长的需求似乎是该技术背后的推动力之一。一个反复出现的主题是原始设备制造商使用线性跟踪系统来解决在不同堆栈和组合中整理多个不同产品所涉及的复杂性。能够立即从连续流量切换到间歇流量，例如灌装或封盖，是另一个应用领域。这些系统在整理方面取代机器人的能力对原始设备制造商来说也非常有吸引力，因为这通常可以转化为成本节约、复杂性降低和占地面积缩小。
Bradman Lake的毕晓普也怀疑，他和其他原始设备制造商只是触及了这类技术无数潜在应用的表面。事实上，线性轨道供应商经常提到这样的经历:在展示轨道系统时，机器制造商的灯泡突然亮了起来，这些系统的应用想法是供应商做梦都没想到的。一位控制供应商被告知OEM的反应如下:“我知道我可以使用这个。我还不知道怎么用，但我知道我能用。”与此同时，这些早期采用该技术的原始设备制造商正在迅速开始实施该技术。
布拉德曼·莱克的观点
几年前，当布拉德曼湖(Bradman Lake)首次涉足线性轨道系统时，控制系统工程师史蒂夫•拉克姆(Steve Rackham)正在寻找一种将单一产品流分成两个可能方向的能力，并改变所有产品流向一个方向、所有产品流向另一个方向以及两者之间所有可能的比率。要做到这一点，他需要一台能够独立控制每个产品的机器。在对轨道系统进行了一些测试之后，他开始想到其他潜在的应用。拉克姆的一个关键用途是能够在终端负载机器上打破球场。
“我们将有一个固定音高的馈送与固定音高的飞行相匹配。为了摆脱这种情况，使机器更加灵活，并使我们的客户能够在机器上运行更多产品，这推动了对机器上独立推车技术的需求，”拉克姆说。“当时，罗克韦尔已经从雅各布斯手中收购了iTRAK，我们需要一个强大的系统，因为我们不知道我们需要加载什么样的产品。”
传统上，该公司会转向赛道式的机制，即皮带上的口袋整理器。
拉克姆说:“但这是一个固定的东西，所以它需要一些滑轮、固定的皮带长度和一些口袋，还有一个机器人在整理机和装盒机之间架起桥梁。”“为了消除这种情况，我们安装了iTRAK，它可以进行整理和转移到装盒机中。这完全摆脱了另一台机器，所以我们现在有一台机器而不是两台，占用的空间更小，而且可能更加灵活。”
最近，Bradman Lake首次推出了独立运动侧装载机(IMSL)集装箱，作为其最新使用的iTRAK技术。占地面积小的机器使用iTRAK系统将产品整理到进料桶中，然后与相应的纸箱同步。桶一直推到纸箱口，最大限度地减少了转移问题。然后，线性插入器定位、同步并将产品装入纸箱。(参见视频:pwgoto / 3188除了节省空间之外，IMSL还加快了转换的时间和精力。
“以前，最终用户必须调整皮带上的间距，然后调整赛道上的口袋，然后更换机器人工具。现在，机器的更换部件更少了。以前我们的机器人有不同的工具来做不同的工作，现在我们只是有不同的口袋，”拉克姆说。“终端用户可以拥有一台可以进行多种整理的机器，一台机器上可以运行多种产品。”
根据OEM的说法，转换时间大致缩短了一半。IMSL的最终用户可以生产更多的产品，而花费在为下一次生产运行准备机器的非生产时间上的时间更少。这自然与当前的市场趋势相吻合。
毕晓普补充道:“这是我们所处行业的要求，也是我们现在所服务的市场的要求。“在过去，大多数制造商从大批量和长时间生产转向了一种情况，即为了扩大产品范围，他们不得不增加新产品。这些都是较小的体积，不同的尺寸，因此要求有更大的灵活性，快速的尺寸转换。但是，如果需要定期更换带来的缺点是停机时间更长，那么这就会受到阻碍。线性伺服轨道技术在这种环境下大放异彩。
上午P·罗斯用机器人平衡轨道
线性伺服轨道系统的一个直接好处是按钮大小变化的能力，允许推动者，载体，或移动捕捉到不同的尺寸格式通过伺服，而无需调整连接到固定链或皮带。但总经理大卫·曼恩上午P玫瑰英国庚斯伯勒(Gainsborough)的教授看到了显而易见的东西之外的东西。
“当然，这是其中的一部分。但在我们看来，它的运动使我们能够不断地将产品送入口袋，否则我们将被迫使用间歇性运动或机器人，”他说。
该公司在其智能工厂就绪的X-Pax机器生产线中使用了倍福XTS系统。多功能单元设计用于流动包装和整理酒吧成各种格式的多包装，并直接装载到架子上准备好展示柜。X-Pax实际上是一个二合一的流程包装和包装。
为了保持连续运动，大多数原始设备制造商会使用机器人来拾取产品，并与进料，传递机构和链条一起移动。然后机器人可以跟踪，匹配速度，然后转移。
“现在，有了像倍福XTS这样的线性轨道系统，你实际上可以停止转移，把产品推进去，然后重新开始转移。所以，你可以把间歇运动变成连续运动。因为你有一个间歇的部分，在那里你喂产品，你有转移的准确性。在包装和加工的时候，
或另一端的卡通，您可以再次将其更改为连续。这就是你可以提高速度的地方，”曼恩说。“对我们来说，我们在线性轨道系统中的最大优势是将间歇变为连续，这就是我们使用它的很多原因。特别是流动包装，这是我们的主要关注点——产品进，流包装产品出——显然是高速的。此外，我们有能力在有意义的地方绕过机器人。”
这不是说A.M.P避免机器人;它经常雇用他们。相反，轨道系统是一种工具，占据间歇运动和全自动机器人之间的空间。在某些应用中，机器人可能比线性轨道系统工作得更好，但在曼恩看到的70%到80%的应用中，线性轨道是最好的选择。
线性轨道相对于机器人的另一个优势是足迹。一些应用程序可以创造一个乘数效应的delta机器人只是为了达到速度。
“考虑一个需要6台德尔塔机器人才能达到我们期望速度的应用。但是一个线性轨道系统，或者甚至是两条轨道，其中一条位于另一条之上，也可以达到同样的效果。与6台德尔塔相比，XTS节省了大量的空间，”Mann说。
现在，在许多不同的产品进入机器的情况下，需要从不同的来源管理不同的流，并且很难有更严格的馈送，那么机器人的灵活性似乎可以更好地应对，曼恩说。当仍然需要灵活地整理或使用不同的格式或配置时，线性轨道系统似乎更适合大容量和连续馈送。
“多包和多种包的配置是XTS的一个特殊领域，因为每种不同的格式都很容易适应，”Mann说。“我们几乎可以做任何配置。它是非常可调的，在不同的格式之间切换非常快。在这方面它比机器人要好。但是，你基本上可以配置它，从一开始，就能进行大量不同的设置。它也不需要是偶数的多包格式。它不一定是正方形的8，比如4对4。如果你愿意，也可以是3对4，这是额外的灵活性。你怎么喂它，它就怎么吃。一旦安排好了进料，就由操作员来决定包的格式。 Now, often, you need more than one linear track system to be able to do that. But it’s all possible, and very flexible.”
最近一个从X-Pax生产线借来的定制机器项目有曼恩和A.M.P玫瑰flipping one XTS track upside down and running it inverted in tandem with another XTS track, one feeding into the other. This positioning accommodates on-edge biscuits.
他说:“有时候，为了携带精致的产品和不易站立的产品，能够倒着跑更好。”“最终，这个系统可以用于标准饼干，或任何其他类型的边缘项目。而且它也不需要使用反向构型。”
机器运行速度可达150多包/分钟，每个多包可容纳多达25种产品。
擎天柱已经进入正轨
在线性伺服轨道系统出现之前，市场上只有两种选择:循环或连续系统。最适条件Optima consumer GmbH的总经理Rainer Feuchter认识到将两个系统合并为一个系统的机会，并与Festo和西门子共同开发了后来的多载波系统(MCS)。
“我们选择这些公司是因为它们的全球销售网络。Optima看到了一个巨大的营销机会。“该系统的一个优点是，你不必在电子系统和传统系统之间做出选择;两种系统的灵活组合在一个系统中是可行的，因此机器是高度灵活和可变的。”
目前，Optima将该技术应用于其Moduline系列灌装、封口和装盒机中，该系列机专为化妆品、滤水器和单服务行业等设计。在独立移动推车上运输的产品可以更容易地根据消费者的需求进行个性化定制。Feuchter列举了一些例子，如膳食补充剂、药物、输液、香水或谷物，这些产品都倾向于大量定制，可以从这种能力中受益。
“新的、高度灵活的机器目前正处于设计阶段，”Feuchter说。“这将为终端设备带来新的创新方法。这些机器将彻底改变、简化和减少机器占用空间。”
SACMO发现MCS的灵活性
SACMO是一家总部位于法国的Coesia公司，历史上一直专注于化妆品市场的专业机器制造商，集成商和生产线建设者。最近，该公司开始针对化妆品市场制造标准的封盖和灌装机模块。
SACMO首席执行官Stefan Carlsson说:“现在我们有了这些标准模块，我们明白我们必须制造非常灵活的机器来满足客户的需求。”“化妆品的许多操作在时间上变化很大。在填充过程中尤其如此，填充过程可能非常快，也可能需要相当长的时间。”
与此同时，SKU的激增只会加剧对灵活性的需求，因为更多产品的较短运行时间会在生产线上造成瓶颈。
因此，该公司没有继续为每个新的包装格式或填充长度更换定时螺钉，而是转向了MCS。其成果是其灵活的灌装、贴标和封盖机，在2017年interpack上展出。它能够在受限的时间增量之外，用不同的时间尺度完成不同的功能。伺服电动输送系统允许一个紧凑的机器设计和操作员的能力调整效率。
卡尔森表示:“我们与法国的费斯托(Festo)和西门子(Siemens)有着非常好的关系。“他们明白，我们不需要整个输送带都具有独立的运动能力，只有生产线的填充部分需要这种灵活性。在我们的例子中，对于这个机器，我们不需要一个完整的独立运动回路，我们只需要轨道的一部分。通过MCS，我们能够整合智能输送机的各个部分，在需要的地方使用可编程的线性运动，在不需要的地方使用更传统的输送机。”
批量一走直线伺服轨道路线
克朗斯在2017年的drinktec上首次亮相，发布了许多人认为的第四代机器，批量缩小，至少在理论上，只有一个。这台机器，目前只在欧洲提供，旨在及时灌装小批量的饮料，可以在内容和包装上个性化。
本机可直接在灌装机中生产软饮料和其他混合饮料。水通过主管道进入阀门，而每种单独的风味成分被加到正确的量，并通过次级管道加入。因此，进入灌装机的每种饮料都可以单独混合、灌装和贴上标签。
为了实现这一目标，并使线路中的每个集装箱都有自己的一套规则，使用了独立移动线性轨道技术。该公司使用B&R的ACOPOStrak系统，可将不同格式的单瓶逐步送入灌装机。作为单集装箱装卸系统，ACOPOStrak可以运输不同的集装箱格式，每种格式都有自己的优化动态，避免损坏和备份。轨道系统将允许直接创建混合托盘。
克朗斯公司研发部的Andreas Gschrey在一段公开视频中表示:“ACOPOStrak使我们能够实现批量生产，因为电磁跟踪系统使我们能够将每一个瓶子从一个模块带到另一个模块。”“所以，瓶子(载体)本身是智能的，可以通过整个生产线控制自己。”
ACOPOStrak产品要到2018年9月才能在美国销售。参见克朗斯ACOPOStrak应用程序的视频pwgo.to / 3265．
