杏仁是美國(guó)加利福尼亞最主要的食品類(lèi)出口產(chǎn)品，也是美國(guó)第六大出口食品，年產(chǎn)值超過(guò)10億美元。成立于1910年的美國(guó)加利福尼亞的藍(lán)色鉆石種植者公司是世界上最大的樹(shù)生堅(jiān)果加工和銷(xiāo)售企業(yè)，總部占地90英畝，主導(dǎo)著加利福尼亞州的杏仁加工產(chǎn)業(yè)。

    藍(lán)色鉆石長(zhǎng)期以來(lái)致力于堅(jiān)果食品的加工，產(chǎn)品包裝一直通過(guò)業(yè)務(wù)外包方式來(lái)進(jìn)行。隨著業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，該公司認(rèn)為自行包裝零售產(chǎn)品的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。

    無(wú)論瓶子在儲(chǔ)料斗內(nèi)朝著什么方向，位于設(shè)備前端的推瓶機(jī)都可將瓶子調(diào)整至直立狀態(tài)。這種推瓶機(jī)的特點(diǎn)之一就是它僅有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)部件，從而保證了最大程度的可靠性和最小程度的維護(hù)，同時(shí)節(jié)省了零部件，無(wú)需調(diào)整。推瓶機(jī)每次將一只瓶子送到填裝堅(jiān)果的儲(chǔ)料漏斗下方。

    來(lái)自藍(lán)色鉆石公司的工程、品質(zhì)管理、采購(gòu)、生產(chǎn)、維護(hù)和衛(wèi)生等部門(mén)的代表以及設(shè)備集成商Imdic公司共同組成了一個(gè)課題小組，攜手設(shè)計(jì)這條生產(chǎn)線(xiàn)，其設(shè)計(jì)能力是每分鐘填裝50只6.75/8.5盎司的PET瓶，或每分鐘填裝20只20/38盎司的方底PET瓶。生產(chǎn)線(xiàn)的三大首要考量因素為質(zhì)量、服務(wù)和定價(jià)。

    2003年9月，藍(lán)色鉆石開(kāi)始運(yùn)行這條生產(chǎn)線(xiàn)，目前公司計(jì)劃增加一種40盎司容量的新包裝。整個(gè)運(yùn)行過(guò)程開(kāi)始于NECOSORT-54-BH塑料瓶自動(dòng)理瓶機(jī)，它由Nalbach工程公司提供，用于兩種較小的包裝尺寸（尺寸較大的方底瓶由手工送入生產(chǎn)線(xiàn)）。瓶子是由Premier塑料制品公司（網(wǎng)址premier-industries.com/planstics.cfm）提供。

    在這一過(guò)程中，工人將瓶子從紙箱中倒入一只集成底板儲(chǔ)料斗，一條階梯傳送帶升降機(jī)將瓶子從箱中提升至自動(dòng)推瓶機(jī)，一只光電眼自動(dòng)控制瓶子的速度。以特定角度安裝的儲(chǔ)料斗周?chē)�設(shè)有一圈滑道。隨著儲(chǔ)料斗的旋轉(zhuǎn)，瓶子被提升，并落入滑道的上部，無(wú)論瓶子朝著哪方向，抓手總能捏住瓶子的頸部。抓手捏著瓶頸，將瓶子放入滑道的中部，并保持垂直站立狀態(tài)。滑道與傳送帶保持同步，沿切線(xiàn)方向平滑地釋放瓶子。環(huán)形的分類(lèi)滑道總成對(duì)每只瓶子進(jìn)行輕柔地分類(lèi)操作，這些瓶子在各自的滑道中分別受到保護(hù)。這就避免了瓶子與靜止表面之間的大多數(shù)滑動(dòng)接觸。

    這種自動(dòng)推瓶機(jī)的特點(diǎn)之一是它僅有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)部件：推送機(jī)構(gòu)和釋放傳送帶。這種設(shè)計(jì)保證了最大程度的可靠性和最小程度的維護(hù)，同時(shí)節(jié)省了零部件，并且無(wú)需調(diào)整。由于不存在往復(fù)運(yùn)動(dòng)、沒(méi)有復(fù)雜的機(jī)械和難以調(diào)節(jié)的容器操作部件，整條生產(chǎn)線(xiàn)幾乎無(wú)需維護(hù)，也不會(huì)宕機(jī)。可編程邏輯控制（PLC）的自動(dòng)推瓶機(jī)配備了一個(gè)簡(jiǎn)單易用的接觸屏，用于針對(duì)不同型號(hào)的瓶子調(diào)節(jié)輸送速度。接觸屏提供了一個(gè)直觀、基于圖標(biāo)的圖形用戶(hù)界面，讓系統(tǒng)控制變得更快、更準(zhǔn)、更容易。

    生產(chǎn)線(xiàn)的夾具容易拆卸，擁有可替換部件，這樣在不同規(guī)格容器之間轉(zhuǎn)換的程序變得迅速而簡(jiǎn)便。一名未經(jīng)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)的工人只需將特定瓶子類(lèi)型所需的滑道接入，20分鐘之內(nèi)就可以完成全部的轉(zhuǎn)換工作。自動(dòng)推瓶機(jī)安裝在有輪子的支架上，如果生產(chǎn)線(xiàn)需要裝填尺寸較小的瓶子，隨時(shí)都可以把它推到合適的位置上，而需要手工送入較大尺寸的瓶子時(shí)，將推瓶機(jī)移動(dòng)至別處即可。

    由CSS國(guó)際公司提供的瓶子分度器每次將一只瓶子放在漏斗的下方，填裝杏仁。分度器由兩套送料螺桿組成，每一套都包括用于檢定填裝工作循環(huán)點(diǎn)的傳感器。螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，即可將一只瓶子放在合適的位置上。

    即將填裝的杏仁由大和公司供的14位稱(chēng)重系統(tǒng)進(jìn)行稱(chēng)重。這套裝置安裝在填裝漏斗之上。產(chǎn)品通過(guò)位于電子秤上方平板的漏斗落到振動(dòng)式傳送帶上，然后再進(jìn)入稱(chēng)重系統(tǒng)上部的振動(dòng)圓錐體中。

    一個(gè)位于中心圓錐下方的裝載空間負(fù)責(zé)啟動(dòng)或結(jié)束產(chǎn)品填裝動(dòng)作，并保持圓錐內(nèi)適宜的產(chǎn)品體積。

    大和稱(chēng)重系統(tǒng)包含14個(gè)獨(dú)立的稱(chēng)重頭，安裝在頂部振動(dòng)圓錐的周?chē)�。每一只稱(chēng)重頭都由一只振動(dòng)送料盤(pán)、一只送料筒和一只稱(chēng)重筒組成。產(chǎn)品從圓錐中落入開(kāi)關(guān)振動(dòng)送料盤(pán)，送料盤(pán)按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔動(dòng)作，并將特定數(shù)量產(chǎn)品從圓錐送入裝料筒中。

    相應(yīng)地，裝料筒將產(chǎn)品放入稱(chēng)重筒中。振動(dòng)裝料托盤(pán)能根據(jù)產(chǎn)品流量來(lái)調(diào)整動(dòng)作幅度，以保持裝料的精度和效率。傳送至每只稱(chēng)重筒的產(chǎn)品重量通常僅為最后完成重量的1/6或1/3，視總重量而定。對(duì)于每一次稱(chēng)重動(dòng)作，控制系統(tǒng)會(huì)選擇3至4個(gè)稱(chēng)重筒的組合（對(duì)于小瓶子）或者6至7個(gè)稱(chēng)重筒的組合（對(duì)于大瓶子），使它們的總重量不多不少。每一次投料動(dòng)作都會(huì)在計(jì)算機(jī)監(jiān)視器上顯示出來(lái)，包括裝填重量、哪幾臺(tái)電子秤釋放了產(chǎn)品及相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等。

    電子秤將產(chǎn)品放入稱(chēng)重臺(tái)正下方的裝瓶漏斗。當(dāng)散裝產(chǎn)品通過(guò)時(shí)，稱(chēng)重系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行自我校正，跟蹤產(chǎn)品，并不斷地自我補(bǔ)償和更新，以保持最佳靈敏度。

    完成填裝之后，瓶子轉(zhuǎn)了個(gè)彎，通過(guò)一臺(tái)Auto200封蓋機(jī)，它配有Packwest公司提供的12型瓶蓋提升/分類(lèi)/送料機(jī)。由Innovative公司提供的瓶蓋從合適的高度裝入瓶蓋箱。階梯傳送鏈將經(jīng)過(guò)方向調(diào)整的瓶蓋沿垂直方向從瓶蓋箱中提升至溢出道。瓶蓋在重力作用下通過(guò)溢出道，沿著C形滑道進(jìn)入拾取點(diǎn)。容器從拾取點(diǎn)下方通過(guò)，瓶蓋就被安放在瓶頸套上。大多數(shù)情況下，瓶蓋提升/分類(lèi)/送料機(jī)能夠處理直徑20至120毫米的瓶蓋而無(wú)需更換任何部件。

    Auto200封蓋機(jī)之所以能成功安放這些大直徑封裝件，其關(guān)鍵就是雙馬達(dá)套管傳動(dòng)系統(tǒng)。第一套扭矩盤(pán)將瓶蓋翻轉(zhuǎn)，并正確安放在容器的瓶頸套上。這一操作將瓶蓋對(duì)齊，便于一套扭矩碟的正確操作。第一套扭矩碟也可用于預(yù)先攻絲的封裝件，操作員只需扳動(dòng)一個(gè)開(kāi)關(guān)，讓扭矩碟朝相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)即可。

    前后兩個(gè)扭矩站都使用了氣胎離合器，實(shí)現(xiàn)了最佳扭矩控制。即使機(jī)器正在運(yùn)轉(zhuǎn)，它們都可以獨(dú)立調(diào)節(jié)。每個(gè)扭矩站的前后兩個(gè)碟都可以在系統(tǒng)的正面進(jìn)行獨(dú)立調(diào)節(jié)。在扭轉(zhuǎn)操作中，關(guān)節(jié)相連式容器抓取帶總成提供了主動(dòng)瓶子控制，讓抓手能與直側(cè)型容器或錐形容器相配合。為了更快地在不同尺寸的容器間實(shí)現(xiàn)切換，封蓋機(jī)安裝了動(dòng)力機(jī)械提升和快調(diào)式抓手提升系統(tǒng)。在大多數(shù)情況下，切換容器的工作幾乎不用任何工具即可完成。

    為了將產(chǎn)品氧化降至最低，藍(lán)色鉆石從Potential設(shè)計(jì)公司引進(jìn)了一套封裝系統(tǒng)，將裝瓶機(jī)、封蓋機(jī)以及連接這些設(shè)備的傳送機(jī)構(gòu)全部納入其中。整套封裝系統(tǒng)充滿(mǎn)著氮?dú)猓�所以成品�?nèi)部的氧氣殘余水平能控制在1%以下。

    瓶子離開(kāi)了封蓋機(jī)之后，轉(zhuǎn)了個(gè)彎通過(guò)一套由Enercon工業(yè)公司公司提供的SuperSeal125型感應(yīng)熱封口系統(tǒng)，它將瓶蓋內(nèi)的金屬箔標(biāo)簽與瓶口邊緣粘合起來(lái)。接著，瓶子進(jìn)入AutoLabe600系列自動(dòng)標(biāo)簽系統(tǒng)，它可以給方形和圓形的瓶子貼上標(biāo)簽。600系列包括一條10英尺長(zhǎng)的傳送帶，一個(gè)產(chǎn)品測(cè)量輪，帶有光電產(chǎn)品感應(yīng)的110型貼標(biāo)機(jī)以及一臺(tái)846型次級(jí)標(biāo)簽刷貼總成。初步貼標(biāo)工作是由110型貼標(biāo)機(jī)完成，它將標(biāo)簽掛在圓形或方形瓶身的一個(gè)側(cè)面上，再由864型次級(jí)標(biāo)簽刷貼總成將標(biāo)簽刷貼在瓶身四周。另外一臺(tái)貼標(biāo)機(jī)將標(biāo)簽貼在方形容器的第四個(gè)側(cè)面上。

    接著，瓶子被送到了一個(gè)次級(jí)標(biāo)簽系統(tǒng)中，該系統(tǒng)使用兩臺(tái)AutoLabe160型步進(jìn)驅(qū)動(dòng)貼標(biāo)機(jī)，將冊(cè)標(biāo)貼在容器的頂蓋上。這兩個(gè)單元被安裝在同一條傳送帶上，其中一個(gè)單元的標(biāo)簽用完了另一臺(tái)就會(huì)啟動(dòng)跟上，這樣操作人員就可以趁機(jī)將一卷新標(biāo)簽放入空單元，而不至于影響生產(chǎn)線(xiàn)的工作效率。

    已經(jīng)貼好標(biāo)簽的瓶子被送到Belcor工業(yè)公司提供的PD50型再循環(huán)收集臺(tái)，再由工人以手工方式將瓶子排放在運(yùn)輸周轉(zhuǎn)箱內(nèi)。PD50有兩條沿著相反方向運(yùn)動(dòng)的傳送帶，并在每一端設(shè)有擋板，將第一循環(huán)中沒(méi)有及時(shí)搬走的瓶子再送回來(lái)。藍(lán)色鉆石已經(jīng)裝備了一套Belcor半自動(dòng)裝箱系統(tǒng)，將BEL505紙箱裝訂機(jī)和BEL252自動(dòng)封箱機(jī)集于一身，能對(duì)紙箱上下底進(jìn)行封口。

    藍(lán)色鉆石設(shè)置了一個(gè)雙人裝載區(qū)，這樣兩名工人可以同時(shí)進(jìn)行裝箱操作。該系統(tǒng)切換紙箱尺寸的工作可以在一分鐘之內(nèi)完成。