食品包装在保持产品质量、提升便携性以及加强产品知名度方面发挥着关键性的作用。
新冠疫情的爆发极大程度地改变了食品包装行业的格局，对一次性包装、无菌材料、电商包装等等提出了新的要求。 随着包装变得越发复杂，以及消费者的要求不断增长，为了保证食品安全，从工厂到零售货架再到餐桌，对于严格卫生程序的需求只增不减。
更严格的法规与更复杂的清洁程序会波及生产效率
食品安全在美国受 FDA 监管，在欧盟则由 EFSA 监管。 其他地区和国家也有着类似的监管制度。 随着时间的推移，政府为了应对食源性疾病的爆发，这些法规变得日益严格。 例如，在美国，《食品安全现代化法案》全面规定了针对违规行为和疾病爆发的预防、检查、测试和应对措施。
强制召回、食品扣押和工厂停业会对食品包装作业的盈利能力造成巨大的风险。 为此，制造商需要加强其食品加工和包装机器的清洁程序。 然而，更严格的清洁要求也会影响盈利能力，因为频繁的高压高温冲洗意味着长时间停产，以及无法接受的昂贵设备损坏风险。
满足食品安全要求的同时充分提升整体设备效率
为了帮助食品加工商与包装商在有效开展竞争的同时保证安全的食品供应，设备制造商必须从机器架构和组件的角度重新审视他们的设计，从而简化清洁程序，并且最大限度地提升整体设备效率。
例如，由于电机容易因水分侵入而造成损坏，老旧的机器设计往往需要安装保护罩或保护袋，以便在冲洗期间保护电机，而电机则需要单独进行手动清洁。 这会增加清洁不充分的风险，而且安装保护罩/保护袋费时费力，可能会导致清洁人员避重就轻，从而影响产品安全性和设备可靠性。
就地清洗设计采用固定或动态喷淋装置，能够将清洁液泵送到机器各处并随后进行冲洗，充分减少设备拆卸和重新组装的需要。 模块化系统使生产线可分为便于清洁的几大模块，无需重新配置设备或拆接电缆。
这两种架构可加快清洁过程，最大限度地缩短停产时间并提高生产效率。 然而，它们在本质上都没有解决如何保护电机不受冲洗损坏的问题。
为了单独手动清洁电机，安装保护罩或保护袋必不可少，除非找出一种能够直接冲洗电机而不造成损坏的方法。 无论如何，都必须使用不会发生漆片腐蚀或脱落的电机，因为这种问题可能会直接污染食品，或是形成滋生病原体的环境。
同样重要的是，所选电机应配备食品加工和包装业常用的控制系统，以简化机器设计，并避免与供应商高度绑定。
科尔摩根推出了多种符合上述所有标准的可冲洗卫生电机。 部分常见应用示例包括：
螺旋填装机
螺旋填装机通常用于包装面粉、糖、咖啡、饮料冲剂，以及其他干燥的粉状、颗粒、微粒食品。 如果能够冲洗生产线并正确清洁这种机器，这将成为一大优势，当食品包装商生产多种不同食品，并希望通过快速转换来充分提高生产效率时尤其如此。
这种机器的尺寸各异，而且得益于简单、轻便、小巧的直驱运动控制系统，无需安装齿轮箱。 科尔摩根推出了多种电机解决方案来满足这些需求。 例如，不锈钢 AKMH 卫生伺服电机具有 19 种标准尺寸以及多种绕组选择。 这种高转矩电机可大幅节省空间，并且与其他品牌的同类电机相比，重量可减少 15–17%，从而简化设备的组装和定位。
借助 AKMH 电机，机器制造商可满足关于螺旋填装机的任何尺寸要求 — 这一电机系列成熟可靠，采用食品级材料，设计平滑圆润，杜绝任何滋生病原体的角落缝隙。 IP69K 外壳经过特别设计，可承受日常高压高温冲洗，无需安装保护罩或保护袋。
灌装机
用于饮料瓶灌装、加盖、贴标的机器往往尺寸巨大。 每一瓶的灌装速度会受到液体容量和特性的限制 — 绝不能灌装过快。 但与此同时，饮料的生产目标往往非常高，因此这种机器必须能够同时处理和灌装大量饮料瓶。
对于这种大型多轴机器而言，定位错误会导致代价高昂的停产和报废风险。 传动组件（如齿轮箱）必须极为精确，充分缩小齿隙，并且在发生磨损和精度降低时必须进行更换。 而传动组件的清洁需求会增加因水分和清洁液侵入而造成的磨损风险。
在许多情况下，更好的解决方案是采用无传动组件的直驱设计。 不锈钢 AKMH 伺服电机是一种理想之选，能够提供各种极致精准的选择，以适应各轴对于尺寸、转矩和速度的具体要求。 这种电机采用食品级材料和卫生设计，具有 IP69K 侵入防护等级，能够承受日常的直接冲洗。
而 AKD-N 分散伺服驱动器则提供另一种选择，让机器更加简单、清洁难度更低。 这种紧凑型 IP67 驱动器可直接安装到机器上，靠近各个轴，从而充分减少机柜空间，并将布线要求降低了80%。 除了无需在各个电机和控制机柜之间连接电缆之外，AKD-N 驱动器还可实现直流、网络、电源、I/O 电平和安全 (STO) 信号在同一根便于清洁的混合电缆中传输。
自动称重
片装芝士、肉类以及其他采用塑料托盘或容器包装的产品，必须进行准确称重。 这样做的目的是实现规定净重，最大限度地降低产品重量浮动，或是在包装重量不同的情况下，确保各个包装的准确称重计价。
如果电机属于称重系统的一部分，轻便的电机便可充分降低称重不准的风险。 此外，这种应用场景会使用较为柔韧的电缆，因为较硬的电缆可能会产生不必要的阻力，影响称重精度。
另一个注意事项是电机的升温问题，因为高温电机靠近易腐产品会影响食品安全和质量。 运行温度更低的电机还可缩短清洁时间，无需长时间等待电机冷却。
这是轻便型 AKMA 伺服电机的理想应用。 它们能以轻便、紧凑的外形提供高转矩密度。 平滑硬质的阳极氧化铝涂层可确保轻松完成清洁，同时 IP69K 侵入防护等级、一体式外壳和通孔设计可保障机器在中度和重度冲洗环境中的可靠性能。
携手解决您的独特应用挑战
这些仅仅是科尔摩根运动控制解决方案在食品加工和包装应用中为机器的清洁度、可靠性和性能带来显著改善的几个例子。 我们还可为您提供更多示例。 而与技术同等重要的是，科尔摩根拥有的协作文化，能够帮助我们的客户解决苛刻的运动控制和集成挑战。
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