Encartonneuse : le guide complet pour l'emballage automatique en carton

Une encartonneuse est l’une des machines les plus importantes d’une ligne d’emballage secondaire automatisée. Il est utilisé pour ériger des cartons, charger des produits, insérer des dépliants si nécessaire, fermer des cartons et décharger des emballages finis pour le codage, l'inspection, la mise en caisse ou la palettisation.

Pour les fabricants des secteurs de l’alimentation, de la pharmacie, des dispositifs médicaux, des cosmétiques, de la chimie quotidienne et de l’agrochimie, l’emballage manuel en carton peut rapidement devenir un goulot d’étranglement. Les opérateurs doivent ouvrir les cartons, placer les produits, vérifier l'orientation, insérer les instructions, fermer les rabats et suivre le rythme de la production en amont. À mesure que la production augmente, les opérations manuelles peuvent entraîner une qualité d’emballage incohérente, une forte dépendance en matière de main-d’œuvre et une traçabilité limitée de la production.

Une encartonneuse automatique permet de standardiser le processus d’emballage en carton. Il peut se connecter à des équipements de remplissage, de comptage, d'emballage, de mise en sachets, d'étiquetage ou d'inspection en amont, et il peut également alimenter en cartons finis directement les encaisseuses, les trieuses pondérales, les systèmes d'étiquetage et les palettiseurs.

Ce guide explique le fonctionnement des encartonneuses, les types disponibles, les industries qui les utilisent et comment choisir la solution d'encartonnage adaptée à votre produit.

Une encartonneuse, également appelée encartonneuse ou encartonneuse automatique, est conçue pour emballer des produits dans des cartons pliants. Selon le produit et le style du carton, la machine peut remplir plusieurs fonctions en un seul processus continu :

• alimentation en carton vierge

• ouverture et formage de cartons

• alimentation et positionnement des produits

• insertion d’un dépliant ou d’instructions

• chargement du produit dans le carton

• pliage des rabats

• fermeture par repli ou scellage par colle

• impression ou étiquetage de codes

• détection de produit manquant et de carton manquant

• déchargement du carton fini

Les encartonneuses sont largement utilisées pour des produits tels que des bouteilles, des blisters, des sachets, des pochettes, des tubes, des stick packs, des barquettes, du savon, du dentifrice, des boîtes alimentaires, des dispositifs médicaux, des produits cosmétiques et des produits chimiques quotidiens.

Dans de nombreux projets, l’encartonneuse n’est pas une machine autonome. Il fait partie d'une ligne d'emballage complète, fonctionnant en collaboration avec des alimentateurs de produits, des systèmes d'inspection visuelle, des étiqueteuses, des trieuses pondérales, des encaisseuses et des systèmes de palettisation.

Bien que les conceptions des encartonneuses varient, le processus de base comprend généralement les étapes suivantes.

Les flans de carton plats sont chargés dans un magasin de cartons. La machine sépare un flan de carton à la fois et le transfère vers la position de formage. Le magasin de cartons peut généralement être ajusté en fonction de la longueur, de la largeur et de l’épaisseur du carton.

Pour la production multi-SKU, la conception du magasin doit permettre un changement pratique. Si les tailles des cartons varient fréquemment, les points de réglage, les échelles et la structure de verrouillage sont importants pour le fonctionnement quotidien.

La machine utilise des ventouses sous vide ou des dispositifs de formage mécaniques pour ouvrir le flan de carton plat. Le carton ouvert est ensuite placé dans une chaîne de transport de cartons, une poche ou une station rotative.

Un formage correct des cartons est l’un des points clés de la performance de l’encartonnage. Une mauvaise qualité du carton, des lignes de pliage incorrectes, un carton faible ou une aspiration instable peuvent entraîner un échec d'ouverture du carton ou un bourrage du carton.

Les produits sont introduits dans l'encartonneuse par un système d'alimentation approprié. La méthode d'alimentation dépend de la forme, de la taille, du poids, de la vitesse et des exigences d'orientation du produit.

Les systèmes d'alimentation courants comprennent :

• convoyeur d'alimentation manuel

• système d'alimentation par courroie

• système d'alimentation à servo-poussoir

• convoyeur à godets

• alimentation des magazines

• système de comptage et de regroupement

• alimentation robotisée par prélèvement et placement

• système d'alimentation guidé par la vision

• redresseur de bouteilles et convoyeur d'indexation

Pour les petits sachets, les stick packs, les pochettes souples, les bouteilles, les barquettes ou les produits irréguliers, le système d'alimentation est souvent plus important que l'encartonneuse elle-même. Un chargeur bien conçu garantit que les produits entrent dans le carton dans la bonne quantité, dans la bonne direction et dans la bonne position.

Dans les emballages de produits pharmaceutiques, de dispositifs médicaux, de cosmétiques et de soins de santé, la machine peut devoir insérer des dépliants, des manuels d'instructions, des cartes de garantie ou des certificats.

L'alimentation en notice peut être intégrée à des capteurs de détection pour vérifier si la notice est présente avant la fermeture du carton. Pour les projets UDI ou de traçabilité, la notice, le produit, le carton et l'étiquette peuvent également devoir être liés via des systèmes de codes-barres ou de collecte de données.

Une fois le carton et le produit en place, le produit est poussé, placé ou déposé dans le carton. Dans l'encartonnage horizontal, le produit est généralement poussé sur le côté. Dans l'encartonnage vertical, le produit est chargé par le haut.

Le système de chargement doit correspondre à l'état du produit. Pour les produits fragiles, la plaque de poussée, le rail de guidage et la course de chargement doivent être conçus pour réduire les impacts et éviter les rayures, l'écrasement ou le déplacement du produit.

Après le chargement, les rabats du carton sont pliés et fermés. Les deux méthodes de clôture les plus courantes sont :

• fermeture du rentré

• scellage par colle thermofusible

La fermeture par repli est largement utilisée pour de nombreux cartons pliants et permet l'ouverture du carton après l'emballage. Le scellage par colle permet une fermeture plus solide et est souvent utilisé lorsque le carton doit rester hermétiquement fermé pendant le transport ou la présentation en rayon.

Une ligne d’encartonnage complète comprend généralement des points d’inspection avant et après la fermeture du carton. Les inspections typiques comprennent :

• détection de présence de produit

• détection de présence de carton

• détection de présence de feuillets

• vérification du code à barres

• Inspection OCR ou OCV

• inspection du poids

• détection de fermeture des volets

• rejeter la confirmation

Si une erreur est détectée, le carton peut être rejeté avant de passer au processus suivant. Cela permet d’éviter que les cartons défectueux n’atteignent l’emballage ou l’expédition.

Les cartons finis sont déchargés sur un convoyeur et peuvent être connectés à des équipements en aval tels que :

• trieuse pondérale

• étiqueteuse

• système d'inspection visuelle

• emballeur de caisses

• machine de regroupement de cartons

• monteur de caisses

• scelleuse de caisses

• palettiseur

Pour une automatisation complète, l’aménagement doit prévoir une zone tampon entre l’encartonneuse et l’équipement en aval. Cela évite que de courts arrêts n’affectent l’ensemble de la chaîne de production.

Une encartonneuse horizontale charge les produits dans des cartons par le côté. Il est couramment utilisé pour les produits pouvant être poussés horizontalement, tels que les bouteilles, les tubes, les sachets, les pochettes, les blisters, les barres, le savon, le dentifrice et les petits plateaux.

Les encartonneuses horizontales sont largement utilisées dans les emballages alimentaires, pharmaceutiques, chimiques quotidiens, cosmétiques et agrochimiques. Ils peuvent être conçus comme des machines à mouvement intermittent ou à mouvement continu, en fonction des exigences de vitesse et de manipulation du produit.

Les applications typiques incluent :

• encartonnage de sachets

• encartonnage de bouteilles

• mise en carton blister

• encartonnage de stick packs

• emballage de dentifrice

• cartonnage de savon

• encartonnage de pochettes médicales

• encartonnage de produits alimentaires

Une encartonneuse verticale charge les produits par le haut. Il convient aux produits plus faciles à déposer ou à placer verticalement dans le carton. Ce type d'encartonneuse est souvent utilisé pour les bouteilles, les pots, les sachets, les sacs et les produits nécessitant un emballage à chargement par le haut.

Les encartonneuses verticales sont utiles lorsque le produit ne peut pas être poussé sur le côté ou lorsqu'il est préférable de gérer l'orientation du carton en position verticale.

Une encartonneuse à mouvement intermittent déplace les produits et les cartons étape par étape. Il convient à la production à vitesse moyenne et aux produits nécessitant une manipulation plus contrôlée.

Ce type de machine est couramment utilisé lorsque l’alimentation du produit, l’insertion de brochures ou l’inspection nécessitent plus de temps à chaque station.

Une encartonneuse à mouvement continu maintient les cartons et les produits en mouvement pendant le fonctionnement. Il est généralement sélectionné pour les applications à vitesse plus élevée où les cartons, l'alimentation des produits et la fermeture peuvent être synchronisés en douceur.

Les encartonneuses à mouvement continu nécessitent une alimentation précise et une qualité de carton stable. Ils sont souvent utilisés dans les chaînes de production à grande échelle.

Un système d'encartonnage robotisé utilise des robots delta, des robots collaboratifs ou d'autres mécanismes robotiques pour la sélection, le regroupement et le chargement des produits. Il est utile pour les produits qui arrivent de manière aléatoire, nécessitent un positionnement visuel ou nécessitent des modèles d'emballage flexibles.

Les systèmes robotisés sont souvent utilisés lorsque la forme du produit est irrégulière, que la direction d'alimentation change fréquemment ou que plusieurs SKU partagent une même ligne de production.

Les encartonneuses sont utilisées dans de nombreuses industries. La bonne solution dépend des caractéristiques du produit, du style du carton, de la vitesse de production, des exigences d’inspection et de la méthode d’emballage en aval.

Les fabricants de produits alimentaires utilisent des encartonneuses pour les pâtes, les macaronis, les capsules de café, le chocolat, les bonbons en bâtonnets, les collations soufflées, les glaces, les sachets, les sacs et les produits alimentaires préparés.

Les principales préoccupations de conception incluent la protection du produit, la structure hygiénique, la facilité de nettoyage et la connexion fluide avec les systèmes de pesage, de remplissage, d'emballage ou d'emballage en sachet en amont.

Les lignes d'emballage de produits pharmaceutiques et de dispositifs médicaux nécessitent souvent l'insertion de notices, la vérification de codes-barres, l'étiquetage UDI, l'inspection visuelle, le contrôle des rejets et la gestion des données par lots.

Les produits typiques comprennent les blisters, les bandelettes de test, les pochettes médicales, les produits pour lentilles de contact, les implants dentaires, les produits pour nez artificiels, les sucettes et les consommables médicaux.

Les encartonneuses cosmétiques sont utilisées pour les bouteilles de lotion, les tubes, les pots, le savon, les masques, les produits de soins nasaux, le dentifrice et les produits de soin de la peau.

Pour ces produits, l’apparence du carton et la protection de la surface du produit sont importantes. Une poussée douce, un guidage précis et une prévention des rayures doivent être pris en compte dans la conception.

Les emballages chimiques quotidiens peuvent inclure des produits détergents, du liquide anti-moustique, du liquide vaisselle, du shampoing, du liquide pour bain de pieds et des produits d'entretien ménager.

Selon le produit, la ligne peut inclure le remplissage, le bouchage, l'étiquetage, le cartonnage, la mise en caisse et la palettisation.

Les produits agrochimiques tels que les petits sachets, les ampoules, les bouteilles et les sacs peuvent nécessiter une alimentation anti-fuite, une manipulation soigneuse du produit et une conception d'équipement axée sur la sécurité.

Pour les emballages de pesticides liquides ou de produits chimiques, les sections de remplissage et de cartonnage peuvent nécessiter une protection supplémentaire, une ventilation ou une conception antidéflagrante en fonction des propriétés du produit et des réglementations locales.

Le magasin de cartons stocke les flans de carton plats et les alimente un par un. Il doit être conçu en fonction de la taille du carton, de l’épaisseur du carton et de la vitesse de production.

Le système de formeuse de cartons ouvre les cartons plats et les transfère dans le système de transport des cartons. Des ventouses sous vide, des guides de formage mécaniques et des dispositifs de positionnement de cartons sont couramment utilisés.

Le système d’alimentation des produits contrôle la manière dont les produits entrent dans la zone d’encartonnage. Il peut s'agir de courroies, de godets, de servopoussoirs, d'unités de comptage, de ramasseurs robotisés ou d'un positionnement guidé par vision.

Le système de chargement déplace le produit dans le carton. Les servopoussoirs sont souvent utilisés lorsqu'un contrôle précis de la course et un ajustement de la recette sont nécessaires.

Le système de fermeture plie les rabats du carton et ferme le carton en le rentrant ou en le scellant avec de la colle. Pour les cartons repliables, la séquence de pliage des rabats et la conception des guides doivent correspondre à la structure du carton.

Des capteurs, des caméras, des scanners et des trieuses pondérales peuvent être ajoutés en fonction des exigences du produit. Les cartons défectueux peuvent être retirés automatiquement avant l'emballage en aval.

Le système de contrôle comprend généralement un API, une IHM, des servomoteurs, des capteurs, des circuits de sécurité et des recettes de machine. Pour la production multi-SKU, la gestion des recettes permet de réduire les erreurs de changement.

Les portes de sécurité, les protections, les arrêts d'urgence, les verrouillages et les voyants d'avertissement sont couramment utilisés pour protéger les opérateurs pendant l'exploitation et la maintenance.

Avant de concevoir la machine, les fournisseurs doivent comprendre :

• taille et poids du produit

• forme et matériau du produit

• état d'alimentation du produit

• exigence d'orientation du produit

• nombre de produits par carton

• si le produit est fragile, mou, collant, poussiéreux ou instable

Par exemple, un biberon rigide et une pochette souple nécessitent des méthodes d’alimentation et de chargement très différentes.

La qualité du carton a un effet direct sur le fonctionnement de la machine. Les détails suivants doivent être vérifiés :

• longueur, largeur et hauteur du carton

• épaisseur du carton

• qualité de la ligne de pliage

• style rentré ou scellé par colle

• structure à rabat

• sens d'impression

• sens d'ouverture du carton

Des cartons d'échantillons doivent être fournis pour les tests dans la mesure du possible.

La vitesse requise doit être calculée en fonction des besoins réels de production, et pas seulement de la vitesse maximale théorique. La vitesse dépend de :

• sortie des équipements en amont

• méthode d'alimentation du produit

• taille du carton

• quantité de chargement

• exigences d'inspection

• capacité tampon en aval

Si le processus en amont est instable, l’ajout d’un convoyeur tampon peut être nécessaire.

Le système d'alimentation doit être sélectionné en fonction des caractéristiques du produit. Pour les produits réguliers, une alimentation mécanique peut suffire. Pour les produits irréguliers, les produits à orientations multiples ou l'alimentation aléatoire à grande vitesse, l'alimentation robotisée ou guidée par vision peut être plus adaptée.

Différentes industries nécessitent différents niveaux d’inspection. Les emballages alimentaires peuvent nécessiter une vérification du poids et une inspection du code. L'emballage des dispositifs médicaux peut nécessiter une vérification du code UDI, une inspection OCR/OCV et une agrégation des données. Les emballages pharmaceutiques peuvent nécessiter une détection de notices et une gestion des enregistrements de lots.

Si la machine doit gérer plusieurs tailles de carton ou produits, la conception du changement devient importante. Les points de réglage doivent être accessibles et clairement marqués. Des ajustements servocommandés et un contrôle des recettes peuvent être envisagés lorsque les changements de SKU sont fréquents.

Une encartonneuse est souvent reliée à une encartonneuse ou à un palettiseur. La direction, la hauteur, la vitesse et l’espace tampon de déchargement du carton fini doivent être pris en compte lors de la conception de l’agencement.

La machine doit être facile d’accès pour le nettoyage, le réglage et l’entretien. Les portes de sécurité, les arrêts d'urgence, les verrouillages et les messages d'alarme doivent être inclus dans la conception.

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

Dans une ligne de conditionnement complète, ces deux machines travaillent souvent ensemble :

1. Emballage du produit primaire

2. Alimentation et regroupement des produits

3. Encartonnage automatique

4. Inspection du code ou contrôle pondéral

5. Encaissage automatique

6. Scellage des caisses

7. Étiquetage

8. Palettisation

Pour les clients qui envisagent d’automatiser une ligne complète, il est préférable de considérer dès le début l’encartonneuse et l’encaisseuse ensemble. Cela permet une meilleure planification de la disposition, un contrôle du flux des cartons et une meilleure connexion des données.

Les lignes d'encartonnage modernes ne sont pas seulement des systèmes d'emballage mécaniques. De nombreux clients exigent également une inspection, une collecte de données et une traçabilité.

Les options courantes incluent :

• lecteur de codes à barres

• Caméra OCR/OCV

• Impression et vérification d'étiquettes UDI

• détection de feuillets

• capteur de présence de produit

• capteur de présence de carton

• inspection du poids

• rejet du produit manquant

• rejet de code incorrect

• agrégation de codes internes et externes

• exportation de données par lots

• contrôle des autorisations des utilisateurs

• piste d'audit

• rapport de production

Pour les dispositifs médicaux et les produits pharmaceutiques, la traçabilité peut relier les données sur les produits, les données sur les cartons, les données sur les cas et les enregistrements des lots de production. Cela permet de prendre en charge le contrôle qualité et la documentation réglementaire.

Pour recevoir une proposition technique précise, préparez les informations suivantes :

• nom du produit

• taille et poids du produit

• photos ou dessins du produit

• exigence d'orientation du produit

• nombre de produits par carton

• vitesse de la machine en amont

• taille du carton

• style de carton

• dessin de carton

• matériau et épaisseur du carton

• fermeture rentrée ou collée

• échantillons de carton si disponibles

• vitesse cible

• heures de travail par jour

• nombre de SKU

• fréquence de changement

• disposition d'usine disponible

• tension et alimentation en air

• exigence de nettoyage ou de BPF

• inspection de code à barres ou de code QR

• Exigence OCR/OCV

• détection de feuillets

• trieuse pondérale

• méthode de rejet

• système de traçabilité

• exigence d'exportation de données

• connexion à l'encaisseuse

• connexion à une étiqueteuse

• connexion au palettiseur

• Exigence du convoyeur tampon

• format d'emballage final

Plus les informations sont complètes, plus la conception et le devis de la machine seront précis.

Une encartonneuse peut emballer des bouteilles, des tubes, des sachets, des pochettes, des blisters, des barres, des barquettes, du savon, du dentifrice, des dispositifs médicaux, des produits alimentaires, des cosmétiques et des produits chimiques du quotidien. Le système d'alimentation et de chargement doit être conçu en fonction des caractéristiques du produit.

Une encartonneuse horizontale charge les produits par le côté. Une encartonneuse verticale charge les produits par le haut. Les encartonneuses horizontales sont largement utilisées pour les produits pouvant être insérés dans des cartons. Les encartonneuses verticales conviennent aux produits qui sont plus faciles à déposer ou à placer dans les cartons par le haut.

Oui. L’alimentation et l’insertion des brochures peuvent être intégrées à l’encartonneuse. Des capteurs de détection peuvent également être ajoutés pour confirmer la présence du dépliant avant la fermeture du carton.

Oui, de nombreuses encartonneuses peuvent être ajustées pour différentes tailles de carton dans une plage de tailles définie. Le temps de changement réel dépend de la conception de la machine, des points de réglage et de la présence éventuelle d'un contrôle de recette servo.

Les causes courantes incluent une mauvaise qualité du carton, des lignes de pliage faibles, un empilage incorrect du carton, une aspiration instable, des ventouses usées ou un réglage incorrect du magasin.

Cela dépend des exigences du produit et du carton. La fermeture par repli est courante et permet une ouverture plus facile. Le scellage par colle offre une fermeture plus solide et convient aux cartons qui nécessitent une meilleure résistance de scellage pendant le transport.

Oui. Une encartonneuse peut décharger les cartons finis vers un convoyeur, un système de regroupement ou une encaisseuse robotisée. Pour un fonctionnement fluide, la disposition, l’adaptation de la vitesse et la capacité tampon doivent être planifiées à l’avance.

De nombreux projets d'emballage de dispositifs médicaux nécessitent l'impression, la vérification et la collecte de données UDI. L'exigence exacte dépend du produit, du marché et des règles réglementaires. Pour ce type de projet, la ligne d'encartonnage doit être conçue avec des fonctions de lecture de code, de vérification des étiquettes, de rejet et de gestion des données.

Une encartonneuse est un élément clé de l’emballage automatique en carton. Il aide les fabricants à réduire la manipulation manuelle, à améliorer la cohérence de l'emballage, à intégrer l'inspection et à relier l'emballage secondaire à l'encaissage et à la palettisation.

Cependant, la meilleure solution d’encartonnage ne dépend pas uniquement de la vitesse de la machine. Les caractéristiques du produit, la structure du carton, la méthode d'alimentation, les exigences d'inspection, la traçabilité, le changement et l'intégration en aval doivent tous être pris en compte.

SieracTech fournit des solutions d'encartonnage automatique pour les applications d'emballage alimentaire, pharmaceutique, de dispositifs médicaux, cosmétiques, chimiques quotidiens et industrielles. En fonction de votre produit, de la taille du carton, des exigences de vitesse et de la configuration de l'usine, nous pouvons vous aider à concevoir une encartonneuse appropriée ou une ligne d'emballage complète.

Si vous envisagez un nouveau projet d'emballage automatique en carton, envoyez-nous vos échantillons de produits, les dessins des cartons, la vitesse cible et les exigences d'inspection. Notre équipe vous aidera à évaluer le processus et vous fournira une solution technique pratique pour votre ligne de production.

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