Пример использования линии по заливке моторного/двигательного и смазочного масла: история успеха SFXB

В данном исследовании ведущий завод по производству смазочных материалов столкнулся с острой производственной проблемой: растущий спрос на моторные и двигательные масла создавал нагрузку на устаревшую линию розлива, что создавало проблемы с производительностью и стабильностью. Ручное и полуавтоматическое оборудование для розлива не справлялось с новыми заказами, а разброс качества увеличивался. Заказчику требовалось готовое решение, позволяющее обрабатывать канистры с маслом объёмом от 1 до 5 литров с высокой скоростью, предельной точностью и минимальными трудозатратами. SFXB (СюэБа) Мы разработали индивидуальную линию розлива моторного масла, адаптированную под эти потребности. Наша команда разработала интегрированную линию розлива и упаковки моторного масла – от подачи бутылок до паллетирования – для автоматизации всего рабочего процесса и соответствия строгим техническим требованиям. В аналогичных случаях с большими объемами производства системы SFXB значительно увеличили производительность: например, недавний проект линии по производству отбеливателя производительностью 6000 бут./ч показал трёхкратное увеличение производительности благодаря полной автоматизации. В этом проекте розлива масла SFXB применила тот же опыт и знания, чтобы обеспечить стабильный и герметичный розлив и упаковку моторных масел с помощью ПЛК Siemens и сертифицированных CE компонентов.

Объем проекта и индивидуальное решение

Ключевые требования заказчика были ясны: автоматизированная система розлива масла в пластиковые канистры объёмом от 1 до 5 литров производительностью не менее 2000 бутылок в час (BPH) с точностью измерения объёма ±1%, с использованием материалов, совместимых с пищевыми продуктами. Все контактирующие детали должны были быть изготовлены из нержавеющей стали или ПВХ и легко очищаться, а электрические и механические компоненты должны были быть сертифицированы по стандарту CE для соответствия требованиям безопасности. Для достижения этой цели компания SFXB разработала модульную производственную линию со следующими основными компонентами (каждый из которых был определён и интегрирован): сортировщиком/податчиком бутылок, сервоприводной поршневой разливочной машиной с 10 головками, сервоприводным укупорочным устройством с двумя головками, двухсторонним этикетировщиком с круговой обёрткой, индукционной запайщиком фольги, встроенным контрольным весовым автоматом с функцией отбраковки, автоматическим сборщиком коробок, упаковщиком коробок фальцевого типа, заклейщиком клапанов коробок, роботизированным паллетайзером ABB и автоматическим упаковщиком в стретч-плёнку. Каждый блок был изготовлен на раме из нержавеющей стали марки 304, а система управления была основана на ПЛК Siemens и сенсорном HMI. Эта специализированная линия будет установлена «под ключ» компанией SFXB, включая заводские испытания и пусконаладку на месте, чтобы гарантировать превышение клиентом целевых показателей эффективности и качества.

Кормление из бутылочки и раскладывание

Решение SFXB включало высокоскоростной сортировочный станок для бутылок, автоматизирующий подачу пустых канистр из-под масла на конвейер. Вибрационный загрузочный бункер ориентирует бутылки из ПНД и подаёт их на подающий конвейер (конструкция была разработана специально для банок заказчика объёмом 1 л и 5 л). В нашем случае с линией отбеливателя аналогичный сортировочный станок обрабатывал бутылки объёмом 300–1000 мл со скоростью до 150 бутылок/мин. Для линии масла сортировочный станок обеспечивает непрерывную подачу в розлив, исключая ручную укладку. Затем подающий конвейер распределяет бутылки по местам и замедляет их подачу на розливочную станцию. Эта автоматизация на передней панели устраняет узкие места, связанные с ручной загрузкой, и обеспечивает равномерную подачу на розливочную машину.

Маслоразливочная машина с сервопоршнем и 10 головками

Сердце линии — 10-головочный сервоприводной поршневая разливочная машина Разработанный для работы с маслом. Этот многоголовочный объёмный наполнитель предназначен для работы в диапазоне от 1 до 5 л с высокой точностью. Каждая из десяти насадок обеспечивает дозированную подачу масла с помощью сервоуправляемого поршневого насоса. Основные характеристики (согласно проектной документации): объём наполнения от 1 до 5 л, скорость наполнения до 2000 бутылок/час (для объёмов 1 и 5 л) и точность наполнения ±1%. Все детали, контактирующие с жидкостью (насадки, распределительный коллектор и т. д.), изготовлены из нержавеющей стали марки 304 или пищевого ПВХ, что обеспечивает гигиеничность и химическую совместимость со смазочными материалами. Управление процессом наполнения осуществляется с помощью локального ПЛК Siemens и 7-дюймового сенсорного HMI (по мере необходимости). Система включает в себя регулируемые регуляторы высоты и расхода, что позволяет одной и той же машине наполнять бутылки разных моделей (клиент предоставил 8 различных вариантов бутылок для образцов). Для предотвращения разливов и защиты компонентов насоса были внедрены такие функции безопасности, как датчики «нет бутылки — нет наполнения» и контур рециркуляции фильтрованного масла. Эта конфигурация с 10 головками прошла заводские испытания и обеспечивает надёжную производительность 2000 бут/ч с точностью ±1%. Для сравнения, в отраслевых рекомендациях отмечается, что сервопоршневые дозаторы являются стандартом для вязких масел и могут быть сконфигурированы с количеством головок от 2 до 16. Использование сервоприводов и прецизионных механических деталей обеспечивает заказчику стабильные, повторяемые циклы розлива и лёгкую смену продуктов.

Рисунок: 10-головочная сервопоршневая маслозаправочная машина

Таблица 1: Основные характеристики 10-головочной поршневой машины горячего розлива

Укупорочная машина с двумя головками и сервоприводом

После розлива бутылки подаются на двухголовочный сервоукупорщик. Компания SFXB поставила линейный двухголовочный укупорщик с вибропитающими бункерами для каждого типа колпачка. Устройство построено на полированной раме из нержавеющей стали марки 304 с направляющими из анодированного алюминия. Два сервоприводных укупорочных шпинделя «следуют» за бутылками по мере их продвижения: каждый поворачивает колпачок на горлышко с программируемым управлением крутящим моментом. Машина работает с любым из двух размеров колпачков клиента (при необходимости меняя головки захвата) и достигает производительности 2000 бут./ч без узких мест. Технические характеристики включают серводвигатель мощностью 400 Вт на каждой головке и скорость укупорки до 2000 бутылок/час. Крутящий момент регулируется через интерфейс Siemens HMI, что обеспечивает герметичность колпачков без срыва резьбы. Например, в технических характеристиках проекта указано «2000 бутылок/час» и надежный контроль крутящего момента для предотвращения чрезмерного затягивания. Все двигатели и редукторы должны были иметь сертификат CE. Благодаря использованию сервопривода укупорщика клиенту удалось добиться точного и равномерного момента закрытия каждой канистры с маслом, исключив брак из-за незакрепленных крышек, характерный для старых машин.

Рисунок: Двухголовочная сервоукупорочная машина

Двусторонняя этикетировочная машина

Далее линия наносит этикетки с оберткой двухсторонняя этикетировочная машинаЭтот автоматический этикетировщик наносит самоклеящиеся этикетки на лицевую и обратную стороны каждой бутылки с маслом по мере их перемещения по конвейеру. Он работает синхронно с производственной линией со скоростью около 2000 этикеток в час. Сервопривод этикетировщика и фотоэлектрические датчики обеспечивают точность нанесения этикеток ±1 мм. Шпиндели рулонов этикеток рассчитаны на большие рулоны (диаметром до 300 мм), что минимизирует время простоя между заменами. Система полностью управляется ПЛК с электронным регулированием натяжения на разматывающем рулоне для предотвращения образования складок. Все цепи и направляющие конвейера этикеток изготовлены из нержавеющей стали и соответствуют гигиеническим стандартам. На практике, Этот двусторонний этикетировщик обеспечивает четкую и ровную печать этикеток на высокой скорости. – ключевое преимущество на линиях розлива масла, где информация о бренде и продукте должна выдерживать воздействие маслянистой среды. (Наш пример с линией отбеливания аналогичным образом использовал этикетировщик с сервоприводом производительностью 6000 бут./ч с точностью ±1 мм; здесь концепция та же, масштабированная до 2000 бут./ч.)

Рисунок: Машина для двусторонней этикетировки

Индукционный запайщик алюминиевой фольги

Чтобы обеспечить герметичность упаковки, каждая закрытая бутылка затем проходит под встроенной системой индукционный запайщик фольгиАлюминиевая фольга (наносится на крышки перед розливом) приклеивается к горлышку бутылки индукционной катушкой. Согласно спецификации, данное устройство рассчитано на производительность 2000 бут/ч с головкой с плоской катушкой. На практике индукционная машина сканирует с той же скоростью, что и налив, создавая герметичное уплотнение на каждой банке масла. Согласно спецификации, требуется установка запайки с воздушным охлаждением мощностью 3 кВт, что обеспечивает быструю и плотную запайку. Эта фольгированная запайка (с автоматической отбраковкой негерметичных емкостей) гарантирует безопасность и длительный срок хранения смазочных материалов. Кроме того, она устраняет необходимость проверки герметичности канистр после упаковки.

Рисунок: Индукционный запайщик алюминиевой фольги

Встроенный чеквейер и отбраковка

Для контроля равномерности наполнения и исключения бутылок с недовесом/перевесом компания SFXB сразу после запечатывания интегрировала онлайн-чеквейер. Каждая бутылка взвешивается на полной скорости и сравнивается с заданным весом нетто. Согласно спецификации, производительность составляет 2000 бутылок в час с точностью ±2 г. Бутылки, не соответствующие допустимым значениям, автоматически направляются пневматическим толкателем (давление воздуха 0,6–0,8 МПа) в контейнер для отходов. ПЛК чеквейера активирует сигналы тревоги при отклонении давления и записывает статистику в интерфейс оператора. Благодаря этому устройству заказчик получает доступ к системе контроля веса наполнения 100%. В процесс поступают только идеально взвешенные бутылки, что гарантирует однородность продукта. Встроенное взвешивание также значительно снижает количество отходов (переливов) и жалоб клиентов на пустые или наполовину полные канистры с маслом.

Сборщик коробок и упаковщик картонных коробок

Наполненные и маркированные бутылки поступают в секцию картонирования. Сначала автоматический формовщик коробов (формовщик коробов) собирает гофрокороба со скоростью 8–12 коробов в минуту. Собранные коробки вертикально транспортируются под линией розлива. После накопления бутылок, упаковщик каплевидного типа (вертикальная «автоматическая упаковочная машина») загружает их в короба под действием силы тяжести. Согласно спецификации, этот упаковщик каплевидного типа работает со скоростью около 2000 бутылок в час, что соответствует скорости подачи. Он использует раму из нержавеющей стали 304 и управляется ПЛК. Внутри направляющие и вибрационный направляющий механизм выравнивают бутылки для аккуратной укладки в коробки по заданной схеме. После установки бутылок на место заполненный короб перемещается на следующую станцию. автоматизированная картонажная упаковка Устраняет необходимость ручной упаковки и позволяет сохранять темп наполнения. Поскольку упаковщик просто кладёт бутылки внутрь, он может обрабатывать тяжёлые ёмкости с нефтепродуктами без механического заклинивания.

Рисунок: Открывалка для картонных коробок	Рисунок: Наполнитель картонной коробки

Заклейщик клапанов коробов, паллетизатор и упаковщик

В конце линии ящики запечатываются и подготавливаются к отправке. Заклейщик клапанов ящиков складывает верхние клапаны и накладывает клейкую ленту. Машина обрабатывает коробки размером до 600×500×500 мм и работает со скоростью конвейера до 20 м/мин. Мы использовали заклейщик с боковым ремнем или роликовым приводом (в зависимости от размера коробки), с ленточными головками, настроенными на использование клейкой ленты шириной 48 мм или 60 мм. После запечатывания роботизированная станция паллетизации (ABB IRB 6700, 6-осевая) захватывает ящики и укладывает их на поддоны. Этот робот может обрабатывать ящики весом до 60 кг и укладывать их в штабель высотой до 1,9 м. Он следует заранее запрограммированным схемам для обеспечения стабильной укладки слоев. Наконец, каждый поддон обматывается стрейч-плёнкой. Упаковщик представляет собой поворотную модель, рассчитанную на поддоны размером до 1300×1200 мм, с подъёмником для обмотки высотой до 1900 мм. Он может упаковывать 40–50 поддонов в час. Эти конечные модули завершают комплексное решение: весь процесс, от заполненных банок до упакованных в коробки поддонов, полностью автоматизирован.

Рисунок: Рисунок: Заклейщик картонных коробок	Рисунок: Паллетизатор	Рисунок: Упаковочная машина

Ключевые технологии и соответствие требованиям

Вся система построена на основе передовых методов промышленной автоматизации. Все движения и логика управляются контроллерами Siemens: ПЛК Siemens и 7-дюймовым сенсорным HMI на линии розлива и подачи, а также сервоприводами и инверторами Siemens на укупорочной машине и конвейерах. Это обеспечивает высокую надежность и легкую интеграцию в заводскую сеть. Ключевые компоненты безопасности и качества сертифицированы CE при необходимости. Пневматические приводы AIRTAC (Тайвань) и высококачественные датчики (фотоэлементы Leuze, если используются) гарантируют повторяемость результатов. Использование нержавеющей стали 304/316 и алюминиевого сплава для корпусов машин и контактных частей обеспечивает долговечность и простоту очистки. Например, в спецификации указано, что корпуса машин, укупорочной машины, этикетировочной машины и упаковочных машин изготовлены из нержавеющей стали 304, а уплотнения на основе ПТФЭ на клапанах обеспечивают совместимость с маслом. Объединив эти высококачественные компоненты, компания SFXB создала автоматизированную систему розлива масла, соответствующую международным стандартам безопасности машин CE/EU и отвечающую требованиям круглосуточного промышленного производства.

Поток процесса и визуальный обзор

Производственный поток непрерывен и синхронизирован (примеры на видео ниже). Пустые канистры с маслом поступают на конвейер (устанавливаются вручную или переставляются) и заполняются в машине с 10 головками. Затем каждая бутылка перемещается в двухголовочный укупорщик (на изображении ниже) для сервоуправляемой винтовой крышки, после чего следует двухсторонняя этикетировка на этикетировочной машине. После укупорки и этикетирования бутылки проходят под индукционным запайщиком и над контрольными весами. Качественные контейнеры накапливаются до тех пор, пока не будет сформирован слой. Ящики автоматически формируются и заполняются под действием силы тяжести упаковщиком, затем запечатываются лентой. Наконец, ящики попадают на робот-паллетизатор и обматываются. Скорость на всей линии сбалансирована, что исключает узкие места — например, наполнитель производительностью 2000 бут./ч подает продукцию непосредственно в укупорщик и этикетировщик производительностью 2000 бут./ч. Интегрированная система управления Siemens обеспечивает обнаружение любого замедления на одной станции (например, опорожнение или небольшое застревание), останавливая машины выше по технологической цепочке для предотвращения разлива или перелива. Это визуальное описание технологического процесса заливки масла иллюстрирует, как каждый компонент соединяется со следующим, создавая бесперебойную высокоскоростную линию.

Линия по заливке моторного/двигательного и смазочного масла

Преимущества и результаты

Новая автоматизированная система принесла немедленные и ощутимые преимущества. Скорость производства достигла целевого показателя в 2000 бут/ч с запасом, увеличив эффективную производительность линии более чем вдвое по сравнению со старой полуавтоматической линией. Операторы больше не задерживаются на сменах по розливу – линия работает непрерывно 24/7. Точность и постоянство розлива также значительно повысились. Объемные поршни обеспечивают точность розлива ±1%, а встроенный чеквейер отбраковывает любую бутылку, выходящую за пределы жесткого допуска по весу. В результате значительно сокращается количество отбракованного продукта. В аналогичном случае с SFXB автоматизированная линия достигла точности ±0,5% и защиты от «отсутствия розлива» при производительности 6000 бут/ч; эта линия для производства масла обеспечивает столь же стабильные результаты при своей проектной скорости. Еще одним важным преимуществом является повышение эффективности труда: для управления линией требуется всего пара операторов по сравнению с множеством рабочих на старой линии. Простые изменения рецептур ПЛК (через HMI Siemens) позволяют менять форматы за считанные минуты. Клиент отмечает, что теперь один человек может выполнять задачи, которые раньше требовали целой бригады. Качество и безопасность также повысились: каждая бутылка запечатывается и взвешивается, поэтому ни одна бутылка с дефектами не попадает к покупателю. Использование сертифицированных CE приводов и полной защиты означает, что оборудование прошло все проверки электрической и механической безопасности. По сравнению с ручным процессом, клиент практически полностью исключил риски протечек и разливов. Другими словами, производительность стала более стабильной, время безотказной работы увеличилось (при первом запуске не было зарегистрировано ни одной коррозии или механических поломок), а потребность в обслуживании значительно сократилась. Эти преимущества – скорость, точность, стабильность и сокращение трудозатрат – представляют собой стратегическое преимущество комплексного подхода SFXB.

«Эта система работает как часы и легко чистится. Мы больше не беспокоимся о неравномерной подаче или простоях — она создана специально для моторного масла», — прокомментировал руководитель производства после запуска. «Производительность выросла, а благодаря лучшему контролю качества мы экономим масло и рабочую силу». Такие отзывы подчёркивают успех проекта.

Стратегическое преимущество

Выбрав SFXB (XueBa), заказчик получил значительное конкурентное преимущество в производстве моторных масел. Интегрированная линия оптимизирована для смазочных материалов: ни один готовый разливочный или этикетировочный автомат не может сразу соответствовать требуемой точности и санитарным нормам. Вместо этого, разработанное на заказ решение обеспечивает бесперебойную работу всех технологий – от ПЛК Siemens до робота ABB. Международные дистрибьюторы и конечные потребители получают выгоду, поскольку такой уровень автоматизации и точности редко встречается на стандартных упаковочных линиях. Сложная логика управления и система контроля качества значительно сокращают количество отходов и доработок, повышая рентабельность. Более того, модульная конструкция линии позволяет заказчику модернизировать или расширять её (например, добавлять дополнительные разливочные головки или использовать новые форматы бутылок) с минимальными дополнительными инженерными работами. В условиях быстро меняющегося рынка наличие такой гибкой и перспективной системы розлива масел позволяет предприятию быстро масштабировать производство и выходить на новые рынки. В целом проект демонстрирует, как глубокие познания SFXB в данной области и комплексные услуги приводят к реальной окупаемости инвестиций: более высокая скорость, полная прослеживаемость и надежные результаты, соответствующие стандартам EEAT (Экспертиза, Опыт, Авторитет, Доверие) Google для промышленного совершенства.

Основные выводы: пользовательский SFXB линия заправки моторного масла Задача клиента была решена благодаря сочетанию быстрого и точного розлива (поршневой наполнитель с 10 головками производительностью 2000 бутылок в час с точностью ±1%), надежной укупорки и этикетирования, а также автоматизированной обработки коробок. Комплексное решение, использующее системы управления Siemens и сертифицированные CE компоненты, позволило значительно повысить производительность, обеспечить высокую стабильность и снизить трудозатраты. Этот пример демонстрирует, что стратегическая автоматизация в сочетании с высококачественным маслом оборудование для заправки может превратить традиционный завод в высокоэффективный производственный центр.

Часто задаваемые вопросы (FAQ) о линии по розливу смазочных материалов