Línea de producción de esterilización con carga y descarga robótica de botellas de PE: prevención inteligente de daños y estricta protección de la seguridad alimentaria.
En la industria de alimentos y bebidas, los productos embotellados de PE se utilizan ampliamente debido a su alta resistencia a la corrosión y bajo costo. Sin embargo, los métodos mecánicos de carga y descarga en los procesos de esterilización tradicionales tienden a causar deformaciones por extrusión del cuerpo de la botella, desgaste de la etiqueta y el riesgo de una esterilización desigual por vuelco de la botella. Para satisfacer los requisitos de higiene específicos de la industria de alimentos y bebidas, ZLPH ha lanzado una línea de producción de esterilización robótica para la carga y descarga de botellas de PE de grado alimenticio. Gracias a la innovación en tecnología de agarre flexible robótico y accesorios de grado alimenticio, se logra un control preciso del proceso desde la carga hasta la descarga, ayudando a las empresas a mejorar la calidad del producto y la eficiencia de la producción.
I. Problemas y soluciones específicos de la industria de alimentos y bebidas
Desafíos principales
Alta demanda de protección para botellas
La mayoría de las botellas de PE para alimentos y bebidas utilizan procesos de etiquetado o estampado en caliente. Las pinzas mecánicas tradicionales son propensas a rayar las etiquetas durante la carga y descarga (con una tasa de daño del 1,2 %), lo que afecta la calificación de la apariencia del producto.
Riesgos de esterilización causados por el vuelco de los biberones
Durante la carga manual o mecánica tradicional, las botellas torcidas provocan una transferencia de calor desigual enretortas, aumentando el riesgo de sobrecrecimiento microbiano.
Requisitos estrictos de higiene de grado alimentario
Los equipos de carga y descarga deben cumplir con normas como la FDA y GB 14881. Los accesorios metálicos tradicionales son propensos a la corrosión y difíciles de limpiar, ocultando la suciedad.
Soluciones innovadoras ZLPH
Robot + Dispositivo de sujeción de cuatro lados de grado alimentario: Manejo sin daños
Tecnología de agarre flexible
Mediante robots de seis ejes de grado alimenticio (con recubrimientos certificados por la FDA) y con abrazaderas de silicona de cuatro lados, los sensores de presión de aire ajustan dinámicamente la fuerza de agarre para garantizar una presión uniforme en las botellas de PE durante la manipulación. Por ejemplo, para bebidas embotelladas de 500 ml, la abrazadera se adapta con precisión a la curvatura del cuerpo de la botella para evitar grietas en el cuello debido a la extrusión.
Tecnología de sujeción de cuatro lados antivuelco
El dispositivo adopta una estructura de abrazadera de cuatro lados que se ajusta uniformemente al cuerpo de la botella mediante almohadillas de silicona de grado alimenticio (el área de contacto aumenta al 80 % de la circunferencia de la botella). Los sensores de presión de aire calibran la fuerza de agarre en tiempo real. Gracias a la optimización de la trayectoria del movimiento del robot, el cuerpo de la botella se mantiene estable durante todo el proceso de agarre y carga, reduciendo la tasa de vuelco del 3 % (promedio de la industria) a menos del 0,1 %.
Diseño de bandeja de esterilización: esterilización de alta eficiencia de grado alimenticio
Estructura de bandeja abierta
Apile directamente las botellas de PE en bandejas de esterilización de acero inoxidable 304 con ranuras de guía de flujo integradas para garantizar una penetración uniforme de vapor/agua durante la esterilización, mejorando la uniformidad de la distribución del calor al 98,5 % (las estructuras de jaula tradicionales solo alcanzan el 85 %).
Diseño higiénico compacto
El área de carga y descarga no tiene obstrucciones, utilizando un marco de acero inoxidable 304 + diseño de esquinas redondeadas sin puntos muertos higiénicos. Las bandejas de esterilización de acero inoxidable 304 se pueden desmontar rápidamente y conectar a un sistema de limpieza en línea CIP, lo que reduce el tiempo de limpieza única a 15 minutos para satisfacer las necesidades diarias de limpieza de múltiples ciclos de las empresas alimentarias.
Automatización de procesos completos: doble mejora en eficiencia y seguridad
Operación de precisión de alta velocidad
Un solo robot puede procesar de 10 000 a 15 000 botellas por hora (ajustable según el tipo de botella), lo que supone una mejora de la eficiencia de 8 a 10 veces con respecto a la carga/descarga manual. Si tomamos como ejemplo bebidas embotelladas de 500 ml, la línea de producción procesa 250 botellas por minuto, adaptándose a la alta velocidad.retortas (6 lotes por hora).
Trazabilidad de datos de grado alimentario
El sistema registra automáticamente los tiempos de carga y descarga específicos del lote, las temperaturas de esterilización (precisión ±0,3 °C), las curvas de presión y otros datos, almacenándolos en un sistema MES de grado alimenticio para generar informes de inspección de calidad que cumplen con HACCP para la trazabilidad regulatoria.
II. Detalles del proceso de esterilización
Carga automática: posicionamiento preciso para una esterilización uniforme
Reconocimiento de la orientación de las botellas y planificación de la carga de las bandejas
Tras sujetar las botellas de PE, los robots utilizan cámaras visuales superiores para detectar la orientación de la tapa (p. ej., la dirección del anillo de seguridad), lo que garantiza que todas las botellas se apilen verticalmente en bandejas de esterilización de acero inoxidable 304 con una separación entre filas y columnas de ±1,5 mm. La desviación hacia arriba de la boca de la botella es inferior a 2° para evitar una esterilización incompleta debido a la sedimentación del contenido.
Diseño de amortiguador anticolisión
Las bandejas de esterilización de acero inoxidable 304 están revestidas con tiras anticolisión de silicona de grado alimenticio. Los robots utilizan un modo de aterrizaje suave (velocidad de descenso ≤50 mm/s) al colocar las botellas para reducir los daños por impacto entre la botella y la bandeja.
Esterilización inteligente: optimización del proceso de esterilización de grado alimentario
Sin costuraretorta Unión cósmica
Los robots logran una precisión de posicionamiento de ±2 mm para empujar suavemente las bandejas de esterilización de acero inoxidable 304 hacia el rociador.retortas. Para alimentos con baja acidez, los programas de esterilización de alta temperatura y alta presión (121 °C/30 min) se combinan automáticamente para garantizar la eliminación de patógenos.
Verificación de simulación de distribución térmica
El módulo de simulación del proceso de esterilización incorporado en el sistema previsualiza las curvas de penetración del calor ingresando el tipo de botella y las características del contenido, optimizando la densidad de carga y el tiempo de esterilización para evitar la pérdida de sabor por esterilización excesiva (por ejemplo, la tasa de retención de vitamina C aumentó al 92%).
Descarga de precisión robótica: operación de grado alimentario sin daños
Tras la esterilización, los robots sujetan directamente las botellas de PE mediante dispositivos, extrayéndolas de las bandejas de esterilización de acero inoxidable 304 y colocándolas en cintas transportadoras a una velocidad estable de ≤50 mm/s, evitando así el impacto de las botellas durante la descarga tradicional por volteo o vibración. Todo el proceso utiliza guía visual para un agarre preciso, lo que reduce el chapoteo del líquido en un 90 % y la tasa de daños en las botellas a tan solo un 0,05 %. Las bandejas de esterilización de acero inoxidable 304 descargadas son recogidas centralmente por robots en las zonas designadas.
III. Caso de aplicación en la industria de alimentos y bebidas
Caso: Modernización de la línea de producción de una empresa de bebidas embotelladas
Necesidades del cliente
Solucione el daño de las etiquetas (tasa de daño original del 1,8 %) y el vuelco de las botellas (tasa de vuelco del 2,5 %) durante la esterilización de bebidas embotelladas de PE de 500 ml, al tiempo que aumenta la capacidad de producción para satisfacer las demandas de la temporada alta.
Solución ZLPH
Despliega 2 robots de grado alimenticio + 4 pulverizadoresretortaLínea de producción vinculada, utilizando accesorios de silicona y bandejas de esterilización de acero inoxidable 304 con sistemas de limpieza CIP de apoyo.
Resultados de la implementación
Mejora de la calidad: la tasa de daños en las etiquetas se redujo al 0,2%, la tasa de vuelco se redujo a <0,1% y la tasa de sobrecrecimiento microbiano se redujo del 0,5% al 0,05%;
Mejora de la eficiencia: La capacidad de un solo turno aumentó de 120.000 a 300.000 botellas, el costo de mano de obra se redujo en 5 personas por línea;
Cumplimiento de higiene: aprobó las auditorías de certificación FDA, GB 14881 y otras, la eficiencia de limpieza mejoró en un 60%, satisfaciendo las necesidades diarias de producción continua de tres turnos.
IV. Orientaciones para la modernización de la tecnología específica de la industria alimentaria
Soluciones de ahorro de energía bajas en carbono
Introducir robots de ahorro de energía con servomotor (consumo de energía reducido en un 35% en comparación con los modelos tradicionales) y optimizar los sistemas de recuperación de energía de la retorta para reducir el consumo de vapor en un 20%, alineándose con los objetivos de producción ecológica de las empresas alimentarias.
Para configuraciones detalladas de esta línea de producción en subdivisiones como bebidas embotelladas, comuníquese con el Departamento de Marketing de ZLPH para obtener soluciones personalizadas.
Si está interesado en obtener más información sobre nuestra retorta ZLPH o explorar posibles oportunidades de cooperación, no dude en comunicarse con nosotros por correo electrónico a saleshayley@zlphretort.com o conéctese con nosotros en WhatsApp al +86 15315263754.
