Encaisseuse automatique : Guide complet pour l'emballage secondaire

Une encartonneuse automatique est une machine clé dans l’emballage secondaire. Il est conçu pour charger des produits finis dans des caisses d'expédition, des cartons, des plateaux ou des boîtes de présentation avant de les sceller, de les étiqueter, de les palettiser et de les expédier.

Pour les fabricants des secteurs de l’alimentation, de la pharmacie, des dispositifs médicaux, des cosmétiques, des produits chimiques quotidiens et des produits industriels, l’emballage manuel des caisses peut devenir un goulot d’étranglement majeur après l’emballage primaire et le cartonnage. Les opérateurs doivent regrouper les produits, ouvrir les caisses, placer les produits dans les caisses, vérifier la quantité, fermer les caisses et les déplacer vers la manutention en aval. À mesure que la vitesse de production augmente, l’emballage manuel peut entraîner des modèles d’emballage incohérents, une dépendance de la main-d’œuvre, des dommages aux produits et une traçabilité limitée.

Une machine d'emballage automatique de caisses aide les fabricants à relier le processus d'emballage initial au processus logistique final. Il peut recevoir des produits provenant de cartonneuses, d'emballeuses, de machines d'emballage de sachets, de lignes de remplissage de bouteilles, de systèmes d'étiquetage ou de trieuses pondérales, puis de les regrouper et de les charger automatiquement dans des caisses selon le modèle d'emballage requis.

Ce guide explique ce qu'est une encaisseuse automatique, comment elle fonctionne, les types de machines courants, les points de conception clés et comment choisir la bonne solution d'emballage secondaire.

Une encaisseuse automatique, également appelée machine d'emballage de caisses, est utilisée pour emballer les produits dans des caisses extérieures ou des cartons d'expédition. Il est généralement installé après le conditionnement primaire ou après une encartonneuse.

Un encartonneur peut gérer de nombreux formats de produits, notamment :

• cartons finis

• bouteilles

• pots

• pochettes

• sachets

• produits flow-packés

• plateaux

• baignoires

• sacs

• produits groupés

• cartons pour dispositifs médicaux

• bouteilles de produits chimiques quotidiennes

• boîtes de nourriture

La machine peut être configurée pour différents styles de caisses, telles que des caisses à fentes ordinaires, des caisses enveloppantes, des plateaux, des emballages prêts à être mis en rayon ou des cartons de présentation. En fonction des exigences de production, il peut utiliser un chargement mécanique, un chargement par servo, un chargement par portique, un chargement par robot delta ou un chargement par robot collaboratif.

Dans une ligne d'emballage complète, l'encaisseuse est souvent connectée à une formeuse de caisses, une scelleuse de cartons, une étiqueteuse de caisses, une trieuse pondérale, un système d'inspection visuelle et un palettiseur.

L’emballage secondaire ne consiste pas seulement à mettre des produits dans une boîte plus grande. Cela affecte le transport, le stockage, la manutention au détail, la traçabilité et l’expérience client finale.

Un processus d’emballage secondaire bien conçu peut aider à :

• réduire le travail d'emballage manuel

• maintenir la cohérence des modèles d'emballage

• protéger les produits pendant le transport

• améliorer la qualité du scellage des caisses

• prendre en charge la traçabilité des lots et des codes

• connecter les données de production aux données logistiques

• réduire les dommages causés par la manipulation du produit

• préparer les produits pour la palettisation et l'expédition

Pour la production en grand volume, l’emballage des caisses est souvent le lieu où le travail manuel se concentre. Même si les machines frontales fonctionnent automatiquement, des opérateurs peuvent toujours être nécessaires pour emballer les produits finis dans des caisses. Dans cette situation, une encaisseuse automatique peut contribuer à rendre l’ensemble de la ligne plus continue.

Le processus de travail dépend du style de caisse, du type de produit, de la vitesse et du modèle d'emballage. Cependant, un processus d’encaissage automatique typique comprend les étapes suivantes :

1. Alimentation du produit

2. Espacement et orientation des produits

3. Comptage et regroupement de produits

4. Montage ou positionnement de caisses

5. Chargement du produit

6. Fermeture et scellage des caisses

7. Inspection et rejet

8. Déchargement vers étiquetage ou palettisation

Chaque étape doit être synchronisée avec les équipements amont et aval.

Les produits entrent dans l'encaisseuse depuis la machine en amont. Ils peuvent provenir d’une encartonneuse, d’une ligne de sachets, d’une ligne de remplissage, d’une machine d’emballage, d’une étiqueteuse ou de trieuses pondérales.

Le système d'alimentation en produits comprend généralement :

• bandes transporteuses

• rails de guidage

• capteurs de produits

• dispositifs d'espacement

• courroies de distribution

• séparateurs de voies

• convoyeurs d'accumulation

• capteurs de confirmation de rejet

La section d'alimentation doit contrôler le flux du produit. Si les produits arrivent trop près les uns des autres, le système de regroupement peut échouer. Si les produits arrivent de manière irrégulière, l’encaisseur peut avoir besoin d’une mise en mémoire tampon, d’une indexation ou d’une correction visuelle.

Pour les produits délicats, le convoyeur d’alimentation doit réduire les collisions et la pression. Pour les cartons, les rails de guidage doivent permettre un mouvement fluide sans endommager les coins du carton ou les surfaces imprimées.

Avant le chargement dans une caisse, les produits doivent être disposés dans le bon sens et avec le bon espacement. L'orientation dépend du modèle d'emballage final.

Par exemple:

• les cartons peuvent devoir se tenir debout ou reposer à plat

• les bouteilles devront peut-être être disposées en rangées

• les pochettes devront peut-être être empilées ou superposées

• les plateaux devront peut-être être regroupés dans une matrice

• les cartons devront peut-être être retournés avant le chargement

Cette section peut utiliser des guides mécaniques, des dispositifs de retournement, des courroies d'asservissement, des séparateurs de voie, des butées ou des robots. Le but est de s’assurer que chaque produit entre dans la zone de regroupement dans la bonne position.

L'orientation du produit est particulièrement importante pour les emballages de présentation, les emballages prêts à être vendus au détail et les emballages avec des étiquettes visibles ou des codes imprimés.

L'encaisseur regroupe les produits en fonction du nombre de caisses requis et du modèle d'emballage. Cette étape détermine le nombre de produits entrant dans chaque caisse et la manière dont ils sont disposés.

Les méthodes de regroupement courantes incluent :

• accumulation de voies

• indexation des servos

• arrêt pneumatique

• collationnement mécanique

• regroupement par sélection et placement

• regroupement robotique

• formation de matrice

• formation de pile

Voici des exemples de modèles d'emballage :

• 2 × 3

• 3 × 4

• 4 × 5

• empilement multicouche

• disposition des cartons côte à côte

• disposition des rangées de bouteilles

• modèle de chargement du bac

Le système de regroupement doit correspondre à la taille de la caisse et aux dimensions du produit. Si le motif n'est pas stable, le chargement peut entraîner un déplacement du produit, une déformation du boîtier ou une quantité incorrecte.

Pour une production à forte mixité, l'encaisseur doit permettre l'ajustement des recettes pour différents nombres de produits et formats de caisses.

Selon la configuration de la machine, la caisse peut être formée automatiquement ou fournie sous forme de caisse préformée.

Certaines encaisseuses incluent un système de montage de caisses intégré. Les flans de caisses plates sont prélevés, ouverts et formés avant le chargement. Cela réduit le besoin d’une formeuse de caisses séparée et peut rendre la ligne plus compacte.

Dans de nombreux systèmes de fin de ligne, une formeuse de caisses distincte forme les caisses vides et les transmet à l'encaisseuse. Cette conception convient lorsque la vitesse de formage des caisses, la plage de tailles de caisses ou la disposition de la ligne nécessitent une machine indépendante.

Pour les plateaux, les boîtes de présentation ou les cartons spéciaux, la caisse peut être fournie dans un état préformé. L'encaisseur positionne la caisse au poste de chargement et attend le chargement du produit.

La qualité du boîtier est importante. Une mauvaise qualité du carton ondulé, des plis irréguliers, des joints de colle faibles ou des dimensions de caisse incorrectes peuvent affecter le formage, le chargement et le scellement.

Le chargement des produits est la fonction principale de l’encaisseuse automatique. La méthode de chargement dépend du type de produit, du style de caisse, de la vitesse et du modèle d'emballage.

Dans le conditionnement en caisses à chargement par le haut, les produits sont chargés dans la caisse par le haut. Cette méthode est largement utilisée pour les cartons, les bouteilles, les barquettes, les sachets et les produits alimentaires. Cela peut être réalisé par pick-and-place mécanique, robot portique, robot delta ou robot collaboratif.

L'emballage à chargement par le haut est flexible et adapté à de nombreux formats de produits.

Dans le conditionnement en caisses à chargement latéral, les produits sont poussés dans la caisse par le côté. Cette méthode est souvent utilisée lorsque les produits sont déjà regroupés et peuvent être insérés horizontalement dans une caisse ou un carton.

L'emballage à chargement latéral convient à certains produits en carton, multipacks et articles de forme régulière.

Une emballeuse de caisses robotisée utilise des robots pour prélever les produits et les placer dans des caisses. Les types de robots peuvent inclure des robots delta, des robots articulés, des robots à portique ou des robots collaboratifs.

L'encaissage robotisé est utile lorsque la position des produits varie, nécessite des modèles flexibles ou nécessite une manipulation douce. Il convient également aux usines où un changement de produit est prévu.

Le chargement mécanique utilise des poussoirs, des plaques ou des mécanismes de transfert pour charger des produits groupés dans des caisses. Il convient aux produits réguliers et aux formats de production stables.

Les systèmes mécaniques peuvent être compacts et efficaces lorsque la taille du produit, la taille du carton et le modèle d'emballage sont fixes ou changent dans une plage limitée.

L’outil en bout de bras ou la tête de chargement doit correspondre au produit. Les méthodes de préhension courantes comprennent :

• ventouses sous vide

• pinces mécaniques

• pinces souples

• pinces à fourche

• outils de prélèvement multi-têtes

• outils de sélection de couches

Pour les cartons, la pince doit éviter d’endommager la surface du carton. Pour les bouteilles, il faut éviter les basculements instables. Pour les sachets ou les emballages souples, des plaques sous vide et de support peuvent être nécessaires pour conserver la forme du produit pendant le transfert.

Une fois les produits chargés, la caisse doit être fermée et scellée. La méthode de clôture dépend du type de dossier.

Les méthodes de scellement courantes comprennent :

• ruban d'étanchéité

• scellage par colle thermofusible

• pliage des rabats

• fermeture du rentré

• revêtement de plateau

• fermeture du couvercle

Pour les étuis à fentes ordinaires, les rabats supérieurs sont pliés et scellés avec du ruban adhésif ou de la colle. Pour les caisses enveloppantes, le flan de caisse s'enroule autour du groupe de produits et est scellé avec de la colle. Pour les vitrines prêtes à la vente au détail, la conception de fermeture doit prendre en compte une ouverture et une présentation en étagère faciles.

La qualité du scellement des caisses affecte la sécurité du transport. Un pliage incorrect des rabats, une mauvaise application du ruban adhésif, une mauvaise adhérence de la colle ou une déformation du boîtier peuvent entraîner une défaillance de l'emballage pendant la manipulation.

Une ligne d'emballage automatique de caisses peut inclure des systèmes d'inspection avant et après le chargement des caisses. Ces systèmes permettent de confirmer que chaque caisse est correctement emballée avant d'être palettisée ou expédiée.

Les éléments d’inspection courants comprennent :

• confirmation du nombre de produits

• détection de présence de cas

• confirmation d'ouverture du dossier

• confirmation de chargement du produit

• inspection du poids des caisses

• vérification du code à barres ou du code QR

• détection de présence d'étiquette

• inspection de la fermeture des volets

• confirmation avec du ruban adhésif ou de la colle

• rejeter la confirmation

Pour les emballages de produits pharmaceutiques et de dispositifs médicaux, la traçabilité peut nécessiter de lier les codes des cartons aux codes des caisses. Pour les aliments et les produits chimiques quotidiens, l’inspection du poids des caisses et la vérification des étiquettes des caisses sont souvent importantes.

Si une caisse défectueuse est trouvée, le système peut la rejeter avant la palettisation. Cela empêche les cas incorrects d’entrer dans l’entrepôt ou d’être expédiés.

Après scellement et inspection, les caisses finies sont évacuées vers les équipements en aval.

Les machines typiques en aval comprennent :

• trieuse pondérale de caisses

• étiqueteuse à impression et application

• système de vérification de codes à barres

• scelleuse de caisses

• palettiseur

• banderoleuse

• convoyeur vers la zone d'entrepôt

La section de déchargement doit être conçue en fonction du poids des caisses, de la vitesse de la ligne, des exigences de palettisation et de l'agencement de l'usine.

Si l'encaisseuse se connecte directement à un palettiseur, l'orientation et l'espacement des caisses doivent être contrôlés. Cela aide le palettiseur à créer des modèles de palettes stables.

Un emballeur de caisses robotisé utilise un robot pour prélever et placer les produits dans des caisses. Il convient aux emballages flexibles, aux formats de produits multiples, aux flux de produits irréguliers et aux applications nécessitant une manipulation douce.

Il peut être utilisé pour les cartons, sachets, bouteilles, plateaux et autres produits finis. Grâce à un système de vision, le robot peut identifier la position du produit et améliorer la flexibilité de prélèvement.

Une encaisseuse enveloppante enroule un flan ondulé plat autour du groupe de produits. Il est couramment utilisé pour les produits nécessitant un emballage compact et une forte tenue du produit.

Ce type convient aux bouteilles, canettes, cartons et produits multipack où le flan de caisse peut être formé autour du produit.

Un encartonneur RSC charge les produits dans des caisses à fentes ordinaires. La caisse peut être formée par un système de formeuse de caisses intégré ou par une formeuse de caisses séparée. Après chargement, la caisse est fermée et scellée.

L'encaissage RSC est largement utilisé car les caisses à fentes ordinaires sont courantes dans la logistique et l'entreposage.

Une encaisseuse à chargement par le haut place les produits dans les caisses par le haut. Il convient à de nombreuses industries et peut fonctionner avec des préparateurs mécaniques, des systèmes à portique, des robots delta ou des robots collaboratifs.

Une encaisseuse à chargement latéral pousse les produits dans les caisses par le côté. Il convient aux produits groupés pouvant être poussés horizontalement dans une caisse.

Une encaisseuse robotisée collaborative peut être utilisée pour les applications à vitesse faible à moyenne ou pour les lignes d'emballage flexibles. Il est souvent choisi lorsque l'espace de production est limité, que les changements de produits sont fréquents ou qu'une solution d'automatisation compacte est préférée.

La conception de sécurité réelle dépend du robot, de la pince, du poids du produit, de la vitesse et de l'évaluation locale de la sécurité.

Une encartonneuse et une encartonneuse sont des machines différentes utilisées à différentes étapes d’emballage.

Une encartonneuse emballe les produits dans de petits cartons pliants. Un encaisseur emballe les produits finis ou les cartons finis dans des caisses d'expédition plus grandes.

Une ligne typique peut ressembler à ceci :

1. Emballage primaire

2. Alimentation du produit

3. Encartonnage automatique

4. Inspection du code ou contrôle pondéral

5. Encaissage automatique

6. Scellage des caisses

7. Étiquetage des caisses

8. Palettisation

Par exemple, un dispositif médical peut d’abord être emballé dans un petit carton avec vérification UDI. Ensuite, plusieurs cartons sont regroupés et chargés dans une caisse d'expédition. La caisse peut recevoir une étiquette de caisse et être liée aux codes du carton pour la traçabilité.

Pour les produits alimentaires, un cartonneur peut emballer des articles individuels dans des cartons de vente au détail, et l'emballeur de caisses charge ces cartons de vente au détail dans des caisses d'expédition pour la distribution.

Le fournisseur doit d’abord comprendre la taille, le poids, la forme, le matériau de surface et la stabilité du produit. Un carton rigide, une pochette souple, une bouteille ronde et une barquette fragile nécessitent des méthodes de manipulation différentes.

Les détails importants du produit incluent :

• dimensions du produit

• poids du produit

• matériau du produit

• orientation produit

• état de surface

• fragilité

• nombre de produits par caisse

• vitesse de sortie amont

La conception du boîtier affecte la structure de la machine. Les caisses à fentes, plateaux, caisses enveloppantes et vitrines ordinaires nécessitent des méthodes de formage et de fermeture différentes.

Les informations suivantes sont nécessaires :

• longueur, largeur et hauteur du boîtier

• dessin de cas

• matériel du boîtier

• épaisseur du panneau

• structure à rabat

• sens d'ouverture

• méthode de scellement

• poids du carton fini

Le modèle d'emballage définit la manière dont les produits sont disposés dans chaque cas. Il détermine le système de regroupement, la tête de chargement, la trajectoire du robot et la taille des caisses.

Les exemples incluent les modèles monocouches, les modèles multicouches, l'emballage vertical, l'emballage plat et l'emballage à orientation mixte.

La vitesse cible doit être basée sur les besoins réels de production. Il est affecté par la production en amont, le temps de regroupement des produits, la capacité de prélèvement du robot, le modèle de chargement, la vitesse de formation des caisses et l'équipement en aval.

Lors de la conception de la ligne, l’équilibre des vitesses entre les machines est important. Une encaisseuse rapide ne peut pas fonctionner correctement si le flux de produits en amont est instable ou si la palettisation en aval n'a pas de tampon.

Si la ligne gère plusieurs SKU, un changement doit être envisagé. Des rails de guidage réglables, des pinces à changement rapide, la gestion des recettes, le positionnement des servos et des paramètres IHM clairs peuvent réduire les erreurs de l'opérateur.

Pour les industries réglementées ou les produits de grande valeur, l’encaisseur peut avoir besoin de fonctions d’inspection et de traçabilité. Cela peut inclure la vérification des codes-barres, l’impression des étiquettes des caisses, la vérification du poids et l’agrégation carton par caisse.

L'espace disponible affecte la sélection de la machine. Certaines lignes nécessitent des dispositions en ligne droite, tandis que d'autres nécessitent des dispositions en forme de U ou de L. La hauteur du convoyeur, la direction du flux des caisses, l'accès de l'opérateur, l'espace de maintenance et la position de palettisation doivent tous être pris en compte.

Pour concevoir une solution d’encaissage automatique adaptée, préparez les informations suivantes.

• nom du produit

• taille et poids du produit

• photos ou dessins du produit

• exigence d'orientation du produit

• vitesse de la machine en amont

• état d'arrivée du produit

• si le produit est fragile ou facile à déformer

• type de cas

• dimensions du boîtier

• dessin de cas

• spécification du carton ondulé

• méthode de scellement

• exemple de cas si disponible

• poids final de la caisse

• nombre de produits par caisse

• modèle d'emballage

• disposition des couches

• vitesse cible

• nombre de SKU

• fréquence de changement

• niveau d'automatisation requis

• équipement en amont

• équipement en aval

• disposition disponible

• exigence d'étiquetage des caisses

• exigence de palettisation

• exigence de traçabilité

• tension et alimentation en air

Grâce à ces informations, le fournisseur peut évaluer la méthode de chargement, la disposition de la machine, la conception des pinces et la configuration des commandes les plus appropriées.

De nombreuses usines envisagent la mise en caisse automatique après avoir rencontré les problèmes suivants :

• besoin de main d'œuvre élevé

• nombre de produits incohérent par caisse

• modèle d'emballage instable

• dommages au produit lors d'une manipulation manuelle

• difficulté à suivre la vitesse de la machine en amont

• traçabilité limitée entre le produit et la caisse

• fatigue de l'opérateur pendant les longs quarts de travail

• forte variation de conditionnement entre les opérateurs

• espace insuffisant pour les stations d'emballage manuelles

Une encaisseuse automatique peut réduire ces problèmes lorsque le flux de produit, le style de caisse et le modèle d’emballage sont correctement conçus.

Une encaisseuse automatique peut traiter des cartons, des bouteilles, des pots, des sachets, des plateaux, des sacs, des produits groupés et de nombreux autres produits finis. Le système de chargement et la pince doivent être conçus en fonction des caractéristiques du produit.

Une encartonneuse emballe les produits dans de petits cartons de vente au détail. Un encaisseur emballe les produits finis ou les cartons finis dans des caisses d'expédition plus grandes pour le transport et le stockage.

Oui. Dans de nombreuses lignes d'emballage, les cartons finis de la machine d'encartonnage sont transférés directement à l'encaisseuse pour être regroupés et chargés.

L'encaissage robotisé convient aux applications flexibles, en particulier lorsque les produits ou les modèles d'emballage changent. Cependant, la conception finale dépend de la taille du produit, de sa vitesse, du format du boîtier et de la faisabilité du préhenseur.

Les styles de caisses courants comprennent les caisses à fentes ordinaires, les caisses enveloppantes, les plateaux, les vitrines et les emballages prêts à être mis en rayon. La structure de la machine doit correspondre au format de caisse sélectionné.

Oui. La vérification des codes-barres, l'inspection des étiquettes des caisses, la vérification du poids et l'agrégation carton à caisse peuvent être intégrées en fonction des exigences du projet.

L'emballage en caisses à chargement par le haut convient aux produits qui peuvent être prélevés et placés par le haut. L'emballage en caisses à chargement latéral convient aux produits groupés qui peuvent être poussés horizontalement dans une caisse. Le choix dépend de la forme du produit, de la conception du carton, du modèle d'emballage et de la vitesse.

Oui, de nombreuses encaisseuses peuvent être ajustées pour différentes tailles de caisses dans une plage définie. Pour les changements fréquents, un contrôle des recettes, des guides réglables et des pinces à changement rapide sont recommandés.

Une encaisseuse automatique est un élément important de l’emballage secondaire et de l’automatisation de fin de ligne. Il relie les produits finis ou les cartons de vente au détail aux caisses d'expédition, aidant ainsi les fabricants à réduire le travail d'emballage manuel, à améliorer la cohérence de l'emballage, à protéger les produits et à préparer les caisses pour l'étiquetage, la palettisation et l'expédition.

La meilleure solution d'emballage de caisses dépend des caractéristiques du produit, du style de caisse, du modèle d'emballage, de la vitesse, des exigences d'inspection, de l'aménagement de l'usine et de l'intégration en aval. Pour cette raison, la sélection des encaisseuses ne doit pas se concentrer uniquement sur le prix de la machine ou la vitesse théorique. Le processus complet, depuis l’entrée du produit jusqu’à la sortie des caisses, doit être évalué.

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