聚焦創(chuàng)新包裝技術(shù)

毋庸置疑，德國杜塞爾多夫國際包裝展（interpack）是業(yè)界最有影響力的展會，也是各大企業(yè)展示前沿和創(chuàng)新技術(shù)的有效平臺。今年展會上有哪些值得關(guān)注的亮點(diǎn)？本文將為您細(xì)數(shù)。

本屆展會上，Loesch Pack 公司展出的RCB-HS包裝機(jī)，充分展示了伺服電機(jī)為包裝機(jī)械所帶來的卓而不凡的功能。這種設(shè)備通過一種將氣密包裝風(fēng)格和傳統(tǒng)折疊包裹外觀相結(jié)合的方法來包括小型巧克力。Piepenbrock母公司的常務(wù)合作伙伴 Olaf Piepenbrock將這稱之為“這個(gè)細(xì)分市場獨(dú)一無二的”方法。隱藏在機(jī)器后面的“魔法”在控制柜里，控制柜內(nèi)安裝了12臺 Lexium 62D伺服傳動裝置和一臺來自施耐德電氣公司的PacDrive控制器。12臺傳動裝置中的每一臺都是雙軸傳動，所以，每一臺可以控制管理機(jī)器上的兩臺旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)。最終結(jié)果是，設(shè)備以600條/分鐘的運(yùn)行速度來包裝具有高檔外觀和氣密包裝的巧克力產(chǎn)品。

設(shè)備以600條/分鐘的運(yùn)行速度 來包裝具有高檔外觀和氣密包 裝的巧克力產(chǎn)品。

在展會的其它地方，直線伺服電機(jī)吸引著觀眾的注意力。不管這些伺服電機(jī)產(chǎn)品來自于哪家技術(shù)供應(yīng)商，這些設(shè)備都依賴于直線或曲線路徑上的多重控制和磁力推動移動裝置。

這種技術(shù)的關(guān)鍵優(yōu)越性是格式變換的靈活性，通過在展會上將 Beckhoff  XTS (擴(kuò)展運(yùn)輸系統(tǒng))整合到其模塊化輸送系統(tǒng)上，以色列原始設(shè)備制造廠家 Lead Technology公司將靈活性提高到一個(gè)新水平。正如所看到的那樣，Lead Technology 公司在輪式車上安裝了 Beckhoff XTS，如果需要XTS，輪式車可以滾動進(jìn)入紙板箱成型機(jī)，并快速連接起來，如果所要求的是更加常規(guī)的末端裝載模塊，則輪式車可以容易地滾動退出來。

A.M.P Rose公司在展示其自己的X-Pax二合一塑料包裝和紙板箱裝箱機(jī)，這些都配備有Beckhoff's XTS 。就像 Lead Technology 公司和其他公司一樣，A.M.P Rose公司也在努力滿足客戶需要，客戶們都在尋找各種方法，處理用于多組合包裝的比較復(fù)雜的整理審核。

與此同時(shí)，費(fèi)斯托和西門子聯(lián)合進(jìn)行的多載波系統(tǒng)（MCS）項(xiàng)目，在COESIA公司的展品上運(yùn)行；具體而言，在由SACMO提供的自主開發(fā)的設(shè)備上運(yùn)行。這家企業(yè)需要一種灌裝和壓蓋設(shè)備，該設(shè)備必須能靈活處理日益增加的庫存量。生產(chǎn)制造廠家的目標(biāo)是在有限的時(shí)間增量里，在不同時(shí)標(biāo)段里獲得不同功能。SACMO發(fā)現(xiàn)費(fèi)斯托和西門子的多載波系統(tǒng)（MCS）由于具備獨(dú)立移動載體，能很好解決這個(gè)問題。

其它提供直線伺服電機(jī)的廠家是貝加萊和羅克韋爾公司。貝加萊公司展示了SuperTrak，這是另一種多用途智能傳輸系統(tǒng)，據(jù)稱既有前所未有的綜合設(shè)備效率，又降低了總擁有成本。貝加萊公司說，這種以長定子電機(jī)為基礎(chǔ)的、操作人員友好的智能傳輸技術(shù)，在提供真正工業(yè)級別的可靠性和可維護(hù)性方面，是獨(dú)一無二的。其獨(dú)立控制的穿梭小車（shuttles）容許規(guī)模化生產(chǎn)高度定制化的產(chǎn)品，同時(shí)還最大限度減少由于停機(jī)和產(chǎn)品更換所損失的時(shí)間。

至于羅克韋爾公司，他們的直線伺服電機(jī)技術(shù)稱之為iTrak，展會參觀者在Cama IF318機(jī)器人紙板箱成型機(jī)上，有機(jī)會看到了這種技術(shù)的運(yùn)行情況。在這一特別的iTrak系統(tǒng)上，總共有20臺移動裝置，紙板箱成型、紙板箱裝載、紙板箱閉合等每個(gè)操作工位都可獨(dú)立于其他工位進(jìn)行工作。由于在每個(gè)工位之前都有緩沖區(qū)，紙板箱被裝載于移動裝置上，這些移動裝置會在下一個(gè)工位上停留等待接下來的下一個(gè)編入程序的工作步驟。在IF318的成型工位上，機(jī)器人從毛坯庫里撿拾起扁平的紙板毛坯，成型并涂膠紙板箱。將三個(gè)成型紙板箱放置于iTrak移動裝置上，每個(gè)移動裝置上放置一個(gè)紙板箱，這個(gè)工位的周期就完成了。這些移動裝置被輸送到第一個(gè)緩沖區(qū)，在移動到下個(gè)裝載工位之前，這些移動裝置按照所要求的數(shù)量等待著。然后，多口袋輸送系統(tǒng)將產(chǎn)品（比如完成包裝的巧克力棒）帶過來，進(jìn)到裝載工位的位置上，這樣，第二臺機(jī)器人可以按照所需的配置將這些各別單元裝進(jìn)紙板箱中。在移動經(jīng)過下一個(gè)緩沖區(qū)并通過諾信熱熔膠噴嘴之后，裝載好的紙板箱被其各自的移動裝置帶到閉合工位。就是在這里，第三臺機(jī)器人的頭部落下來，一次四個(gè)紙板箱，將其壓實(shí)閉合，然后，將閉合好的紙板箱從其iTrack移動裝置上提升起來，放到卸料傳送帶上。這是一種完全“無步化”的紙板箱分度系統(tǒng)，所以，更換成另外一種尺寸的紙板箱時(shí)，可以在HMI人機(jī)接口屏幕上花費(fèi)幾分鐘的時(shí)間完成，在這里，與PackML兼容的設(shè)計(jì)還能帶來其它好處。額定速度：高達(dá)每分鐘75個(gè)紙板箱。

同時(shí)利用羅克韋爾iTrack系統(tǒng)所具備的巨大靈活性的還有Gebo Cermex公司，這家公司利用展會在全球投放他們用于裝箱機(jī)的CareSelect專利產(chǎn)品：通用和模塊化異形包裝瓶輸送和整理系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的速度為每分鐘輸送400個(gè)包裝瓶，以正確方向和節(jié)距讓每個(gè)包裝瓶旋轉(zhuǎn)90度，精準(zhǔn)地和仔細(xì)小心地將異形包裝瓶放入包裝機(jī)械中。通過獨(dú)立的iTrak移動裝置，即使不穩(wěn)定的異形產(chǎn)品也能平穩(wěn)和個(gè)別地進(jìn)行搬運(yùn)處理。完全自動化的包裝瓶尺寸更換花費(fèi)不到一分鐘時(shí)間，而且無需進(jìn)行機(jī)械調(diào)整。移動裝置和導(dǎo)向裝置的適配自動進(jìn)行，無需手動干預(yù)，無需更換工具和零件。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

許多企業(yè)利用國際包裝展對未來將會出現(xiàn)什么進(jìn)行觀察。這其中包括作為促銷和展示工具的虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR），后者不僅只用于維護(hù)保養(yǎng)，而且還用于更多的網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)，借以改進(jìn)提高設(shè)備綜合效率。

到Duravant展位的ARPAC之角參觀拜訪是一次進(jìn)入虛擬空間的旅行，因?yàn)橛信d趣的用戶可以見識到以真實(shí)生活包裝生產(chǎn)線為模型的虛擬末端包裝生產(chǎn)線的情況。

展覽會上發(fā)現(xiàn)的其它使用三維虛擬現(xiàn)實(shí)模擬仿真器的供應(yīng)商包括：tna、 Intralox、TetraPak等。

展示將要到來的事物，是國際包裝展上反復(fù)不斷出現(xiàn)的事情，這其中包括機(jī)器診斷、零件訂購、與企業(yè)管理解決方案軟件SAP的連接、按部就班的修理說明以及來自于原始設(shè)備生產(chǎn)制造廠家的遠(yuǎn)程監(jiān)控等。就是在這個(gè)領(lǐng)域，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)被用于日常維護(hù)保養(yǎng)、易損零件的訂購和庫存，甚至在最終用戶容許的地方進(jìn)行遠(yuǎn)程存取。

其中特別是有一家原始設(shè)備生產(chǎn)制造企業(yè)Cavanna展示了這些方面的各種能力，這家企業(yè)采用智能眼鏡來完成這些任務(wù)。

遠(yuǎn)程協(xié)助：智能眼鏡與一個(gè)專用程序通信聯(lián)絡(luò)，提供協(xié)助并解決問題；這些包括在維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃里，是提供其它服務(wù)和好處的一攬子安排的一個(gè)組成部分。

預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)：在服務(wù)領(lǐng)域內(nèi)，用戶可以看到一款新的應(yīng)用軟件，這款軟件將說明什么時(shí)候必須更換某個(gè)機(jī)械零部件；在這個(gè)展位上展出的某些生產(chǎn)線上，可以清楚地看到易損零部件的使用情況。

三維互動式樣本和二維碼：新的三維備件樣本正在取代先前使用的標(biāo)準(zhǔn)二維樣本。新的二維碼涵蓋了設(shè)備的一些關(guān)鍵點(diǎn)，如密封輪和卷邊器等。點(diǎn)擊平板，人們就可以看見放大的技術(shù)圖紙，可以具體找出需要更換的磨損零部件。上述所有這些都是為了方便世界各地的客戶進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)和對備品備件的識別確定。

國際包裝展上引領(lǐng)潮流的是在軌道上擁有獨(dú) 立移動裝置的直線伺服電機(jī)，在此展示的是 SACMO公司使用的多載波系統(tǒng)（MCS）。

不過，仍然有一些行業(yè)內(nèi)部人士指出，最大的智能眼鏡生產(chǎn)制造廠家谷歌眼鏡公司或許對于工業(yè)應(yīng)用而言并不夠堅(jiān)定。多數(shù)展示這種技術(shù)的展位都在采用來自于微軟的全息透鏡耳機(jī)，但要投入實(shí)際應(yīng)用尚需時(shí)日，當(dāng)前的耳機(jī)模型非常沉重，而且真要讓操作人員或者維護(hù)保養(yǎng)技工進(jìn)到機(jī)器內(nèi)部，這種耳機(jī)模型顯然過于笨拙。成本高昂，電池壽命有限，也是障礙。但是，技術(shù)和電池壽命都會改進(jìn)提高，而價(jià)格也會降下來。而為了改進(jìn)提高 ，這些供應(yīng)商也在投入大量資金并貢獻(xiàn)出他們最優(yōu)秀的人才。許多供應(yīng)商注意到下游用戶開始要求更好的設(shè)備總體效率，而要提高這些人們期待已久的運(yùn)行效率，這些高科技工具手段還有一段漫長的道路需要走。

貼標(biāo)機(jī)、協(xié)作機(jī)器人和拉伸膜纏繞機(jī)

在Espera公司的展位上，我們看到是一臺專利壓敏印刷和貼標(biāo)機(jī)，這種貼標(biāo)機(jī)與在這個(gè)展覽會和其它任何展覽會所見到的貼標(biāo)機(jī)都極為不同。

恰如其名，這種ES 7800多滾筒印刷機(jī)共有5個(gè)標(biāo)簽滾筒，因此，在一個(gè)有限的空間里，僅在一臺機(jī)器上，可以選擇、印刷和黏貼5種不同標(biāo)簽。標(biāo)簽盒飛速更換功能意味著在不停頓生產(chǎn)的情況下，可以取出單一標(biāo)簽盒，裝載上新的標(biāo)簽卷筒?，F(xiàn)在使用這種設(shè)備的是一家德國肉制品包裝生產(chǎn)企業(yè)，這家企業(yè)可以通過一臺貼標(biāo)機(jī)來完成多種產(chǎn)品的生產(chǎn)，而不必安裝多臺機(jī)器來完成這項(xiàng)任務(wù)。

協(xié)作機(jī)器人在過去幾屆與包裝相關(guān)的展覽會上一直都是明星，因?yàn)橐患矣忠患覚C(jī)器人供應(yīng)商看到了Rethink Robotics和Universal Robots在做些什么，于是決定時(shí)候著手開發(fā)“協(xié)作機(jī)器人”了。在此次展會上有一個(gè)有意思的進(jìn)步，是至少出現(xiàn)了兩家參展商，他們所展示的協(xié)作機(jī)器人能搬運(yùn)更加沉重的有效載荷，這是我們之前從未見到過的。在ABB公司的展位上，機(jī)器人監(jiān)控軟件SafeMove2正在調(diào)試。“歷史上，為了努力讓機(jī)器人不會造成傷害，使用柵欄或箱籠將機(jī)器與人隔離開來。”ABB機(jī)器人部門產(chǎn)品管理負(fù)責(zé)人張輝（音譯）博士說，“SafeMove2軟件通過將機(jī)器人動作精確地限制在某一具體應(yīng)用所需要的范圍內(nèi)，使機(jī)器人與操作人員在工作時(shí)靠得更近。”

由Billerud Korsnäs 公司和博世包裝技術(shù)公司組建的合資企業(yè)生產(chǎn)的防塵密封紙包裝袋，應(yīng)該會受到面粉和食糖生產(chǎn)企業(yè)的歡迎。

與此同時(shí)，在Gebo Cermex公司，用于給裝箱機(jī)料庫送料的Flexi Load機(jī)器人解決方案的“無柵欄協(xié)作機(jī)器人”解決方案使用了Fanuc CR35 機(jī)器人，這款機(jī)器人能搬運(yùn)35公斤重的有效載荷。據(jù)Gebo Cermex公司稱，這種能力使其成為“世界上最強(qiáng)壯的機(jī)器人”。這款機(jī)器人之所以能實(shí)現(xiàn)協(xié)作和無柵欄的原因，是因?yàn)樘厥鈧鞲衅鳈z測人與機(jī)器人最近距離。在這個(gè)地方劃分了一系列區(qū)域，如果人離得足夠遠(yuǎn)，協(xié)作機(jī)器人全速運(yùn)轉(zhuǎn)，在其終端執(zhí)行器上會閃綠色燈光；更加靠近一點(diǎn)，燈光變成黃色，機(jī)器人速度緩慢下來；再更靠近一些，燈光變成紅色，機(jī)器人就會停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

在國際包裝展上并不缺少拉伸膜纏繞機(jī)，其中特別值得關(guān)注的一款是Ring-250，是來自于Wulftec公司的環(huán)形風(fēng)格纏繞機(jī)。這臺機(jī)器給人留下深刻印象的是其30英寸寬的薄膜卷，用于將拉伸膜包裹于托盤貨物上。Wulftec公司聲稱，直至這款機(jī)器被開發(fā)出來之前，20英寸已經(jīng)差不多是極限了。Wulftec公司運(yùn)行總監(jiān)Guy Lopes說，因?yàn)槔毂∧な菑囊粋€(gè)較寬薄膜卷上進(jìn)行包裹的，因此，纏繞機(jī)不必那么辛苦地工作。

紙張作為塑料的替代品

鑒于可持續(xù)發(fā)展越來越受到歡迎重視，紙張正被以創(chuàng)新性的方法加以利用，有時(shí)用于替代傳統(tǒng)上用塑料制作的包裝。2014年，Billerud Korsnäs公司推出其Fibre Form 3D冷成型紙張，這種紙張的印花深度要比傳統(tǒng)紙張深10倍。Fibre Form 系列最新增添的成員是在國際包裝展上投放市場的Free Form Pack®（FFP），這是一種可伸展、可印刷的紙基層壓板，可用于生產(chǎn)帶獨(dú)特形狀和印花設(shè)計(jì)的容器和罩蓋。當(dāng)與類似尺寸的玻璃罐相比時(shí)，據(jù)稱FFP只需要92個(gè)托盤輸送，而玻璃罐則需要864個(gè)托盤輸送。對FFP起到補(bǔ)充作用的是來自于Curti Costruzioni Meccaniche公司的卷筒輸送成型工作站，該成型工作站能以不同直徑和高度生產(chǎn)FFP。

在此次展會上，Billerud Korsnäs公司還聯(lián)合博世包裝技術(shù)公司一起展示密封紙張技術(shù)，這種技術(shù)瞄準(zhǔn)的是大規(guī)模和小規(guī)模食糖和面粉生產(chǎn)企業(yè)。為食糖生產(chǎn)企業(yè)展示的是 SVE 2520 ZAP，博世公司首款連續(xù)運(yùn)動的立式成型-灌裝-封口機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)可以生產(chǎn)防塵密封紙包裝袋。面粉生產(chǎn)企業(yè)采用升級版的PME芯軸輪機(jī)器，配備ZAP模塊。

“由于2016年推出的密封紙包裝袋所獲得了正面積極的反饋，于是我們在產(chǎn)品組合內(nèi)擴(kuò)展ZAP模塊。由于現(xiàn)在能提供配備ZAP模塊的兩種替代技術(shù)，因此我們不僅能滿足干式食品生產(chǎn)企業(yè)的個(gè)別需要；還能在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，為消費(fèi)者提供可完全回收的紙包裝。”博世包裝技術(shù)公司干式食品產(chǎn)品線經(jīng)理Bernhard Bruhn說。

直至現(xiàn)在，單材料紙包裝還只能用于膠合、預(yù)制包裝袋，或者是在芯軸上成型的紙包裝袋。盡管就格式和包裝風(fēng)格而言，立式成型-灌裝-封口概念總體上是靈活的，然而，以前還是只能用于采用聚酯薄膜或全銅版紙生產(chǎn)的包裝袋。通過采用博世公司的ZAP模塊，現(xiàn)在，可來自Billerud Korsnäs公司的為這種應(yīng)用特別開發(fā)的Axello® ZAP紙張與ZAP模塊相結(jié)合，使得熱密封工藝成為可能。ZAP模塊在包裝工藝過程中只需使用最小量的密封劑，因此，可以容許在立式成型-灌裝-封口機(jī)上進(jìn)行熱密封?，F(xiàn)在，這種新型密封紙包裝袋也能用于芯軸技術(shù)，以通過這種設(shè)備來改善傳統(tǒng)紙包裝袋的質(zhì)量，使其具備防塵密封的特性。

為了提高在這種類型機(jī)器上生產(chǎn)的傳統(tǒng)紙包裝的質(zhì)量，并使其具備防塵密封特性，這種新的密封紙張包裝袋也可用于芯軸輪技術(shù)上。結(jié)果，零售商和消費(fèi)者都可以從干凈整潔的貨架和增強(qiáng)產(chǎn)品防止污染方面得到實(shí)惠。

在Mondi公司的新產(chǎn)品中有一款稱之為SKOG（挪威文意思為“森林”）紙包裝袋方案。SKOG與SILBO公司合作開發(fā)，用FSC認(rèn)證的紙張生產(chǎn)，適用于取代塑料包裝，用于塑料顆粒、動物飼料和其他應(yīng)用。Mondi公司說，在過去，紙張無法提供這些應(yīng)用所需的阻隔作用或熱密封性能。SKOG包裝袋在袋內(nèi)和袋外使用Mondi公司的玉米淀粉基Sustainex®擠出涂層，減少了70%的聚乙烯用量。包裝可以在成型-灌裝-封口設(shè)備上進(jìn)行生產(chǎn)，而且還可包括一個(gè)用生物基聚乳酸制作的窗口。

在國際包裝展第一天晚上舉行的由世界包裝組織頒發(fā)的“世界之星”大獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)活動上，Sappi 公司因其Algro Guard OHG紙張而獲此殊榮。這種獲獎(jiǎng)紙張對氧氣、水汽、油脂、芳香氣味和礦物油具有隔離，而無需額外涂層或膠粘劑。Algro Guard OHG紙張是金屬箔和塑料包裝的一種替代品，用80%可再生材料制作而成，經(jīng)過優(yōu)化處理，適用于柔性印刷和凹版印刷。

可持續(xù)發(fā)展：一個(gè)強(qiáng)勁的主題

可持續(xù)發(fā)展，無論是現(xiàn)在還是將來，都將成為任何包裝展覽會上突出的主題；當(dāng)然，國際包裝展也不例外。自2010年以來，Braskem公司一直是甘蔗基聚乙烯，它是“我是綠色™聚乙烯”的供應(yīng)商。在此次展覽會上，他們推出不少新的商業(yè)應(yīng)用。其中一項(xiàng)是綠色PE包裝，用于包裝咖啡，這種咖啡是總部設(shè)在荷蘭的咖啡烘焙廠家Peeze公司生產(chǎn)的。2016年，Peeze 公司和 Braskem公司組成合資企業(yè)，這種PE包裝就是這家合資企業(yè)的一款產(chǎn)品，這種包裝大幅度減少了Peeze 公司的碳足跡。在這個(gè)展位上，Braskem公司還展示了一個(gè)為非洲乳制品企業(yè)生產(chǎn)的牛奶罐。

據(jù)稱，這款綠色咖啡PE包裝袋，能大幅降低 Peeze 公司的碳足跡。

并非嶄新，但確實(shí)值得關(guān)注的是Paper Foam公司生產(chǎn)的生物基材料，據(jù)公司代表稱，這種材料是用“工業(yè)淀粉、纖維、水和‘精靈粉’”生產(chǎn)的。這種材料是由Paper Foam公司采用專有注塑成型技術(shù)生產(chǎn)制造的，可用作保護(hù)性包裝和初級包裝。這種輕型材料既可以100%生物降解，回收再利用，也可以用于堆肥處理，是用當(dāng)?shù)乜梢垣@得的成分制造的。根據(jù)Paper Foam公司的代表稱，這種材料的市場仍然是非常小的利基市場，因?yàn)榘b成本可能過于高昂。“從成本來看，這會是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。”他說，“但是，包裝是定制化設(shè)計(jì)的，需要定制化工具，而多數(shù)包裝都會非常復(fù)雜。”

展示的一個(gè)范例是PaperFoam托盤，為奧地利水公司KVELL的水滴微型飲料（Water drop micro drink）而生產(chǎn)的。這種產(chǎn)品是一種壓縮方塊，這種方塊能為水增添香氣和維生素。PaperFoam公司提供的托盤可裝48塊水滴微型飲料和外包裝盒。