Kartonneermachine: de complete gids voor automatische kartonnen verpakkingen

Een kartonneermachine is een van de belangrijkste machines in een geautomatiseerde secundaire verpakkingslijn. Het wordt gebruikt voor het opzetten van dozen, het laden van producten, het invoegen van folders wanneer dat nodig is, het sluiten van dozen en het afvoeren van voltooide verpakkingen voor coderen, inspectie, inpakken van dozen of palletiseren.

Voor fabrikanten in de voedingsmiddelen-, farmaceutische, medische apparatuur-, cosmetica-, dagelijkse chemische en agrochemische industrie kan het handmatig verpakken van dozen snel een knelpunt worden. Operators moeten dozen openen, producten plaatsen, de richting controleren, instructies invoegen, kleppen sluiten en gelijke tred houden met de upstream-productie. Naarmate de productie toeneemt, kan handmatige bediening leiden tot een inconsistente verpakkingskwaliteit, een grote afhankelijkheid van arbeidskrachten en een beperkte traceerbaarheid van de productie.

Een automatische kartonneermachine helpt het kartonnen verpakkingsproces te standaardiseren. Het kan worden aangesloten op upstream apparatuur voor vullen, tellen, verpakken, in zakken doen, etiketteren of inspecteren, en het kan afgewerkte dozen ook rechtstreeks aan casepackers, controlewegers, etiketteersystemen en palletiseermachines voeren.

In deze handleiding wordt uitgelegd hoe kartonneermachines werken, welke typen beschikbaar zijn, welke industrieën ze gebruiken en hoe u de juiste kartonneeroplossing voor uw product kiest.

Een kartonneermachine, ook wel kartonneermachine of automatische dozenverpakkingsmachine genoemd, is ontworpen om producten in vouwdozen te verpakken. Afhankelijk van het product en de verpakkingsstijl kan de machine verschillende functies uitvoeren in één continu proces:

• kartonnen blanco voeding

• openen en vormen van dozen

• producttoevoer en positionering

• bijsluiter of instructie-invoeging

• product laden in doos

• klep vouwen

• instopsluiting of lijmafdichting

• code afdrukken of etiketteren

• detectie van ontbrekend product en ontbrekende doos

• afgewerkte kartonnen afvoer

Kartonneermachines worden veel gebruikt voor producten zoals flessen, blisters, sachets, zakjes, tubes, stickpacks, trays, zeep, tandpasta, voedseldozen, medische hulpmiddelen, cosmetische producten en dagelijkse chemische producten.

In veel projecten is de kartonneermachine geen op zichzelf staande machine. Het maakt deel uit van een complete verpakkingslijn en werkt samen met productfeeders, vision-inspectiesystemen, etiketteermachines, controlewegers, casepackers en palletiseersystemen.

Hoewel de ontwerpen van kartonneermachines variëren, omvat het basisproces meestal de volgende stappen.

Platte kartonnen plano's worden in een kartonnen magazijn geladen. De machine scheidt één blanco doos per keer en brengt deze over naar de vormpositie. Het kartonnen magazijn kan doorgaans worden aangepast aan de lengte, breedte en dikte van de doos.

Bij productie met meerdere SKU's moet het magazijnontwerp een gemakkelijke omschakeling mogelijk maken. Als de doosgroottes vaak variëren, zijn de afstelpunten, de schaalverdeling en de vergrendelingsstructuur belangrijk voor de dagelijkse werking.

De machine maakt gebruik van vacuümzuignappen of mechanische vormapparaten om de platte kartonnen blanco te openen. De geopende doos wordt vervolgens in een doostransportketting, zak of draaistation geplaatst.

Het correct vormen van dozen is een van de belangrijkste punten bij het kartonneren. Een slechte kwaliteit van de doos, onjuiste vouwlijnen, zwak karton of een onstabiele zuigkracht kunnen ertoe leiden dat de doos niet opengaat of dat de doos vastloopt.

De producten worden via een geschikt toevoersysteem in de kartonneermachine gevoerd. De invoermethode is afhankelijk van de vorm, grootte, gewicht, snelheid en oriëntatievereiste van het product.

Veel voorkomende voersystemen zijn onder meer:

• handmatige invoerband

• bandtoevoersysteem

• servo-duwvoersysteem

• emmer transportband

• tijdschrift toevoer

• tel- en groepeersysteem

• robotachtige pick-and-place-toevoer

• visiegestuurd voersysteem

• flessenontscrambelaar en indexeertransportband

Voor kleine sachets, stickpacks, zachte zakjes, flessen, trays of onregelmatige producten is het invoersysteem vaak belangrijker dan de kartonneerder zelf. Een goed ontworpen feeder zorgt ervoor dat producten in de juiste hoeveelheid, richting en positie de doos binnenkomen.

In farmaceutische, medische apparatuur-, cosmetische- en gezondheidszorgverpakkingen moet de machine mogelijk gevouwen folders, instructiehandleidingen, garantiekaarten of certificaten invoegen.

Bijsluitertoevoer kan worden geïntegreerd met detectiesensoren om te controleren of de bijsluiter aanwezig is voordat de doos wordt gesloten. Voor UDI- of traceerbaarheidsprojecten moeten de bijsluiter, het product, de doos en het etiket mogelijk ook worden gekoppeld via barcode- of gegevensverzamelingssystemen.

Zodra de doos en het product beide op hun plaats zitten, wordt het product in de doos geduwd, geplaatst of neergezet. Bij horizontaal kartonneren wordt het product meestal vanaf de zijkant geduwd. Bij verticaal kartonneren wordt het product van bovenaf geladen.

Het laadsysteem moet overeenkomen met de staat van het product. Voor kwetsbare producten moeten de duwplaat, geleiderail en laadslag zo worden ontworpen dat ze de impact verminderen en krassen, beknellingen of verplaatsing van het product voorkomen.

Na het laden worden de kartonnen flappen gevouwen en gesloten. De twee meest voorkomende sluitingsmethoden zijn:

• insteeksluiting

• smeltlijmafdichting

Instopsluiting wordt veel gebruikt voor veel vouwdozen en maakt het openen van de doos na het verpakken mogelijk. Lijmafdichting zorgt voor een sterkere sluiting en wordt vaak gebruikt wanneer de doos goed gesloten moet blijven tijdens transport of uitstalling op de plank.

Een complete kartonneerlijn omvat doorgaans inspectiepunten voor en na het sluiten van de dozen. Typische inspecties zijn onder meer:

• detectie van productaanwezigheid

• detectie van aanwezigheid van dozen

• detectie van de aanwezigheid van folders

• streepjescodeverificatie

• OCR- of OCV-inspectie

• gewicht inspectie

• detectie van het sluiten van de klep

• bevestiging afwijzen

Als er een fout wordt gedetecteerd, kan de doos worden afgewezen voordat deze het volgende proces ingaat. Dit helpt voorkomen dat defecte dozen in de verpakking of verzending terechtkomen.

Afgewerkte dozen worden afgevoerd naar een transportband en kunnen worden aangesloten op stroomafwaartse apparatuur zoals:

• controleweger

• etiketteermachine

• vision-inspectiesysteem

• casepacker

• machine voor het bundelen van dozen

• doosoprichter

• kofferafdichter

• palletiseermachine

Voor volledige automatisering moet bij de lay-out rekening worden gehouden met buffering tussen de kartonneermachine en de stroomafwaartse apparatuur. Dit voorkomt dat korte stops de hele productielijn beïnvloeden.

Een horizontale kartonneermachine laadt producten vanaf de zijkant in dozen. Het wordt vaak gebruikt voor producten die horizontaal kunnen worden geduwd, zoals flessen, tubes, sachets, zakjes, blisterverpakkingen, repen, zeep, tandpasta en kleine bakjes.

Horizontale kartonneerders worden veel gebruikt in verpakkingen voor voedingsmiddelen, farmaceutische producten, dagelijkse chemicaliën, cosmetica en agrochemische producten. Ze kunnen worden ontworpen als machines met intermitterende of continue beweging, afhankelijk van de snelheid en vereisten voor producthantering.

Typische toepassingen zijn onder meer:

• verpakking van zakjes

• het kartonneren van flessen

• blisterverpakking

• kartonneren met stickpacks

• tandpasta kartonneren

• zeep kartonneren

• kartonnen verpakking van medische zakjes

• het verpakken van voedselproducten

Een verticale kartonneerder laadt producten van bovenaf. Het is geschikt voor producten die gemakkelijker verticaal in de doos kunnen worden geplaatst of laten vallen. Dit type kartonnerer wordt vaak gebruikt voor flessen, potten, zakjes, zakken en producten die bovenaan moeten worden verpakt.

Verticale kartonneerders zijn handig wanneer het product niet vanaf de zijkant kan worden geduwd of wanneer de oriëntatie van de dozen beter rechtop kan worden afgehandeld.

Een intermitterende kartonneermachine verplaatst producten en dozen stap voor stap. Het is geschikt voor productie op middelhoge snelheid en producten die een meer gecontroleerde behandeling vereisen.

Dit machinetype wordt vaak gebruikt wanneer producttoevoer, folderinvoeging of inspectie meer tijd nodig heeft op elk station.

Een kartonnen dozenmachine met continue beweging zorgt ervoor dat dozen en producten tijdens het gebruik in beweging blijven. Het wordt meestal geselecteerd voor toepassingen met hogere snelheden waarbij dozen, productinvoer en sluiting soepel kunnen worden gesynchroniseerd.

Kartonmachines met continue beweging vereisen een nauwkeurige invoer en een stabiele kartonkwaliteit. Ze worden vaak gebruikt in grootschalige productielijnen.

Een robotkartonsysteem maakt gebruik van deltarobots, collaboratieve robots of andere robotmechanismen voor het verzamelen, groeperen en laden van producten. Het is handig voor producten die willekeurig aankomen, een goede positionering vereisen of flexibele verpakkingspatronen nodig hebben.

Robotsystemen worden vaak gebruikt als de vorm van het product onregelmatig is, de invoerrichting vaak verandert of meerdere SKU's één productielijn delen.

Kartonneermachines worden in veel industrieën gebruikt. De juiste oplossing hangt af van de producteigenschappen, de stijl van de doos, de productiesnelheid, de inspectie-eisen en de verdere verpakkingsmethode.

Voedselproducenten gebruiken kartonneermachines voor pasta, macaroni, koffiecapsules, chocolade, snoepjes, gepofte snacks, ijs, zakjes, zakjes en kant-en-klare voedingsproducten.

Belangrijke aandachtspunten bij het ontwerp zijn productbescherming, hygiënische structuur, eenvoudige reiniging en soepele verbinding met stroomopwaartse weeg-, vul-, wikkel- of zakverpakkingssystemen.

Kartonlijnen voor farmaceutische en medische apparatuur vereisen vaak het invoegen van bijsluiters, verificatie van streepjescodes, UDI-labeling, visuele inspectie, afkeuringscontrole en beheer van batchgegevens.

Typische producten zijn onder meer blisterverpakkingen, teststrips, medische zakjes, contactlensproducten, tandheelkundige implantaten, kunstneusproducten, fopspenen en medische verbruiksartikelen.

Cosmetische kartonneermachines worden gebruikt voor lotionflessen, tubes, potten, zeep, maskers, neusverzorgingsproducten, tandpasta en huidverzorgingsproducten.

Voor deze producten zijn het uiterlijk van de doos en de bescherming van het productoppervlak belangrijk. Bij het ontwerp moet rekening worden gehouden met zacht duwen, nauwkeurige geleiding en kraspreventie.

Dagelijkse chemische verpakkingen kunnen wasmiddelen, muggenafstotende vloeistoffen, afwasmiddelen, shampoo, voetenbadvloeistoffen en huishoudelijke verzorgingsproducten bevatten.

Afhankelijk van het product kan de lijn het vullen, afsluiten, etiketteren, kartonneren, in dozen verpakken en palletiseren omvatten.

Agrochemische producten zoals kleine zakjes, ampullen, flessen en zakken vereisen mogelijk anti-lekvoeding, zorgvuldige producthantering en een op veiligheid gericht apparatuurontwerp.

Voor vloeibare pesticiden- of chemische verpakkingen hebben de vul- en kartonneersecties mogelijk extra bescherming, ventilatie of een explosiebestendig ontwerp nodig, afhankelijk van de producteigenschappen en lokale regelgeving.

In het kartonnen magazijn worden platte kartonnen plano's opgeslagen en één voor één ingevoerd. Het moet worden ontworpen op basis van de grootte van de doos, de dikte van het karton en de productiesnelheid.

Het dozenopzetsysteem opent platte dozen en brengt deze over naar het dozentransportsysteem. Vacuümzuignappen, mechanische vormgeleiders en apparaten voor het positioneren van dozen worden vaak gebruikt.

Het producttoevoersysteem regelt hoe producten het kartonneergebied binnenkomen. Het kan gaan om banden, bakken, servo-pushers, teleenheden, robotpickers of vision-geleide positionering.

Het laadsysteem verplaatst het product in de doos. Servo-pushers worden vaak gebruikt wanneer nauwkeurige slagcontrole en receptaanpassing vereist zijn.

Het sluitsysteem vouwt kartonnen flappen en sluit de doos door middel van instoppen of lijmen. Bij instopdozen moeten de vouwvolgorde van de flappen en het geleidingsontwerp overeenkomen met de doosstructuur.

Afhankelijk van de productvereisten kunnen sensoren, camera's, scanners en controlewegers worden toegevoegd. Defecte dozen kunnen automatisch worden verwijderd voordat ze verder worden verpakt.

Het besturingssysteem omvat doorgaans PLC, HMI, servoaandrijvingen, sensoren, veiligheidscircuits en machinerecepten. Bij productie met meerdere SKU's helpt receptuurbeheer omstelfouten te verminderen.

Veiligheidsdeuren, afschermingen, noodstoppen, vergrendelingen en waarschuwingslichten worden vaak gebruikt om operators te beschermen tijdens bediening en onderhoud.

Voordat leveranciers de machine ontwerpen, moeten ze het volgende begrijpen:

• productgrootte en gewicht

• productvorm en materiaal

• producttoevoerconditie

• productoriëntatievereiste

• aantal producten per doos

• of het product kwetsbaar, zacht, plakkerig, stoffig of onstabiel is

Een stijve fles en een zacht zakje vereisen bijvoorbeeld heel verschillende voedings- en laadmethoden.

De kwaliteit van de dozen heeft een direct effect op de werking van de machine. De volgende gegevens moeten worden gecontroleerd:

• lengte, breedte en hoogte van de doos

• dikte van karton

• kwaliteit van de vouwlijn

• instop- of met lijm verzegelde stijl

• flap structuur

• afdrukrichting

• openingsrichting van de doos

Indien mogelijk moeten er monsterdozen ter beschikking worden gesteld om te testen.

De vereiste snelheid moet worden berekend op basis van de werkelijke productiebehoeften, en niet alleen op basis van de theoretische maximumsnelheid. De snelheid is afhankelijk van:

• stroomopwaartse apparatuuruitvoer

• methode van producttoevoer

• kartonnen formaat

• hoeveelheid laden

• keuringseisen

• stroomafwaartse buffercapaciteit

Als het stroomopwaartse proces instabiel is, kan het toevoegen van een buffertransporteur noodzakelijk zijn.

Het voersysteem moet worden geselecteerd op basis van producteigenschappen. Voor reguliere producten kan mechanisch voeren voldoende zijn. Voor onregelmatige producten, producten met meerdere oriëntaties of willekeurige invoer op hoge snelheid kan robot- of visiegestuurde invoer geschikter zijn.

Verschillende industrieën vereisen verschillende inspectieniveaus. Voor voedselverpakkingen is mogelijk een gewichtscontrole en code-inspectie nodig. Voor de verpakking van medische apparaten zijn mogelijk UDI-codeverificatie, OCR/OCV-inspectie en gegevensaggregatie vereist. Voor farmaceutische verpakkingen is mogelijk bijsluiterdetectie en batchrecordbeheer vereist.

Als de machine meerdere doosformaten of producten kan verwerken, wordt het omschakelontwerp belangrijk. Afstelpunten moeten toegankelijk en duidelijk gemarkeerd zijn. Servogestuurde aanpassingen en receptcontrole kunnen worden overwogen wanneer SKU-wijzigingen frequent voorkomen.

Een kartonneerder is vaak gekoppeld aan een casepacker of palletiseermachine. Bij het ontwerp van de lay-out moet rekening worden gehouden met de afvoerrichting, de hoogte, de snelheid en de bufferruimte van de afgewerkte doos.

De machine moet gemakkelijk toegankelijk zijn voor reiniging, afstelling en onderhoud. Veiligheidsdeuren, noodstoppen, vergrendelingen en alarmmeldingen moeten in het ontwerp worden opgenomen.

Een kartonneermachine verpakt producten in kleine vouwdozen. Een casepacker verpakt afgewerkte dozen, flessen, zakjes of andere eenheden in grotere verzenddozen.

In een complete verpakkingslijn werken deze twee machines vaak samen:

1. Primaire productverpakking

2. Producttoevoer en groepering

3. Automatisch kartonneren

4. Code-inspectie of controleweging

5. Automatische kofferverpakking

6. Afdichting van de behuizing

7. Etikettering

8. Palletiseren

Voor klanten die volledige automatisering plannen, is het beter om vanaf het begin de kartonneermachine en de casepacker samen te beschouwen. Dit maakt een betere lay-outplanning, controle van de doosstroom en gegevensverbinding mogelijk.

Moderne kartonneerlijnen zijn niet alleen mechanische verpakkingssystemen. Veel klanten vereisen ook inspectie, gegevensverzameling en traceerbaarheid.

Veel voorkomende opties zijn onder meer:

• streepjescode scanner

• OCR/OCV-camera

• Afdrukken en verifiëren van UDI-labels

• detectie van folders

• sensor voor productaanwezigheid

• aanwezigheidssensor voor dozen

• gewicht inspectie

• ontbrekende productafwijzing

• onjuiste codeafwijzing

• binnenste en buitenste codeaggregatie

• batchgegevens exporteren

• controle van gebruikersrechten

• audittraject

• productie rapport

Voor medische apparatuur en farmaceutische producten kan traceerbaarheid productgegevens, doosgegevens, doosgegevens en productiebatchrecords met elkaar verbinden. Dit helpt de kwaliteitscontrole en documentatie van regelgeving te ondersteunen.

Om een ​​accuraat technisch voorstel te ontvangen, bereidt u de volgende informatie voor:

• productnaam

• productgrootte en gewicht

• productfoto's of tekeningen

• productoriëntatievereiste

• aantal producten per doos

• stroomopwaartse machinesnelheid

• kartonnen formaat

• kartonnen stijl

• kartonnen tekening

• kartonmateriaal en dikte

• instop- of lijmsluiting

• kartonnen monsters, indien beschikbaar

• doelsnelheid

• werkuren per dag

• aantal SKU's

• omschakelfrequentie

• beschikbare fabrieksindeling

• spanning en luchttoevoer

• reiniging of GMP-vereiste

• barcode- of QR-code-inspectie

• OCR/OCV-vereiste

• detectie van folders

• controleweger

• afwijzingsmethode

• traceerbaarheidssysteem

• vereiste voor gegevensexport

• aansluiting op casepacker

• aansluiting op etiketteermachine

• aansluiting op palletiseermachine

• buffer transportband eis

• uiteindelijke verpakkingsformaat

Hoe vollediger de informatie, hoe nauwkeuriger het machineontwerp en de offerte zullen zijn.

Een kartonneermachine kan flessen, tubes, sachets, zakjes, blisterverpakkingen, repen, trays, zeep, tandpasta, medische hulpmiddelen, voedingsmiddelen, cosmetica en dagelijkse chemische producten verpakken. Het voer- en laadsysteem moet worden ontworpen op basis van de producteigenschappen.

Een horizontale kartonneermachine laadt producten vanaf de zijkant. Een verticale kartonneermachine laadt producten van bovenaf. Horizontale kartonneerders worden veel gebruikt voor producten die in dozen kunnen worden geschoven. Verticale kartonneerders zijn geschikt voor producten die gemakkelijker van bovenaf in dozen kunnen worden geplaatst of geplaatst.

Ja. Het aanvoeren en invoegen van bijsluiters kan in de kartonneermachine worden geïntegreerd. Er kunnen ook detectiesensoren worden toegevoegd om de aanwezigheid van bijsluiters te bevestigen voordat de doos wordt gesloten.

Ja, veel kartonneermachines kunnen worden aangepast voor verschillende doosformaten binnen een gedefinieerd maatbereik. De werkelijke omschakeltijd is afhankelijk van het machineontwerp, de afstelpunten en of servoreceptbesturing is inbegrepen.

Veelvoorkomende oorzaken zijn slechte kwaliteit van de dozen, zwakke vouwlijnen, onjuist stapelen van dozen, onstabiele vacuümzuiging, versleten zuignappen of een onjuiste afstelling van het magazijn.

Het hangt af van de vereisten voor het product en de doos. Insteeksluiting is gebruikelijk en maakt het openen gemakkelijker. Lijmafdichting zorgt voor een sterkere sluiting en is geschikt voor dozen die tijdens transport een betere afdichtingssterkte vereisen.

Ja. Een kartonneermachine kan afgewerkte dozen afvoeren naar een transportband, groepeersysteem of robotische casepacker. Voor een soepele werking moeten lay-out, snelheidsafstemming en buffercapaciteit vooraf worden gepland.

Veel verpakkingsprojecten voor medische apparatuur vereisen UDI-afdrukken, verificatie en gegevensverzameling. De exacte vereiste is afhankelijk van het product, de markt en de regelgeving. Voor dit soort projecten moet de kartonneerlijn worden ontworpen met functies voor het lezen van codes, etiketverificatie, afkeuring en gegevensbeheer.

Een kartonneermachine is een belangrijk onderdeel van automatische kartonnen verpakkingen. Het helpt fabrikanten handmatige handelingen te verminderen, de consistentie van de verpakking te verbeteren, inspectie te integreren en secundaire verpakkingen te verbinden met het verpakken van dozen en palletiseren.

De beste kartonneeroplossing wordt echter niet alleen bepaald door de machinesnelheid. Productkenmerken, doosstructuur, voedingsmethode, inspectie-eisen, traceerbaarheid, omschakeling en downstream-integratie moeten allemaal in overweging worden genomen.

SieracTech biedt automatische kartonneeroplossingen voor voedsel-, farmaceutische, medische apparatuur, cosmetische, dagelijkse chemische en industriële verpakkingstoepassingen. Afhankelijk van uw product, doosgrootte, snelheidsvereiste en fabrieksindeling kunnen we u helpen bij het ontwerpen van een geschikte kartonneermachine of een complete verpakkingslijn.

Als u een nieuw automatisch kartonnen verpakkingsproject plant, stuur ons dan uw productmonsters, kartonnen tekeningen, beoogde snelheid en inspectie-eisen. Ons team helpt u bij het evalueren van het proces en het bieden van een praktische technische oplossing voor uw productielijn.

Heeft u een kartonneermachine nodig voor uw product? Neem contact op met SieracTech om uw automatische kartonnen verpakkingsproject te bespreken.