Maszyna do pakowania kartonów: Kompletny przewodnik do automatycznego pakowania kartonów

Kartoniarka jest jedną z najważniejszych maszyn w zautomatyzowanej linii pakowania wtórnego. Służy do rozkładania kartonów, ładowania produktów, w razie potrzeby wkładania ulotek, zamykania kartonów i wyładowywania gotowych opakowań w celu kodowania, kontroli, pakowania w pudełka lub paletyzacji.

Dla producentów z branży spożywczej, farmaceutycznej, wyrobów medycznych, kosmetycznej, codziennej chemii i agrochemii ręczne pakowanie w karton może szybko stać się wąskim gardłem. Operatorzy muszą otwierać kartony, umieszczać produkty, sprawdzać orientację, wkładać instrukcje, zamykać klapy i dotrzymywać kroku dalszej produkcji. Wraz ze wzrostem wydajności obsługa ręczna może prowadzić do niespójnej jakości pakowania, dużej zależności od siły roboczej i ograniczonej identyfikowalności produkcji.

Automatyczna maszyna kartonująca pomaga ujednolicić proces pakowania kartonowego. Można go łączyć z urządzeniami do napełniania, liczenia, pakowania, pakowania, etykietowania lub kontroli, a także dostarczać gotowe kartony bezpośrednio do pakowarek, wag kontrolnych, systemów etykietowania i paletyzatorów.

W tym przewodniku wyjaśniono, jak działają maszyny pakujące, jakie typy są dostępne, w jakich branżach z nich korzystają i jak wybrać odpowiednie rozwiązanie do kartonowania dla swojego produktu.

Kartoniarka, zwana także kartoniarką lub automatyczną maszyną do pakowania kartonów, przeznaczona jest do pakowania produktów do kartonów składanych. W zależności od produktu i stylu kartonu maszyna może wykonywać kilka funkcji w jednym ciągłym procesie:

• karmienie pustego kartonu

• otwieranie i formowanie kartonu

• podawanie i pozycjonowanie produktu

• ulotka lub instrukcja

• załadunek produktu do kartonu

• składanie klapy

• zamykanie na wcisk lub klejenie

• drukowanie kodów lub etykietowanie

• wykrywanie brakującego produktu i brakującego kartonu

• gotowy rozładunek kartonu

Maszyny do pakowania w kartony są szeroko stosowane do produktów takich jak butelki, blistry, saszetki, woreczki, tuby, saszetki, tacki, mydło, pasta do zębów, pudełka na żywność, wyroby medyczne, produkty kosmetyczne i produkty chemiczne codziennego użytku.

W wielu projektach kartoniarka nie jest samodzielną maszyną. Jest częścią kompletnej linii pakującej, współpracującej z podajnikami produktów, systemami kontroli wizyjnej, maszynami etykietującymi, wagami kontrolnymi, maszynami pakującymi i systemami paletyzacji.

Chociaż konstrukcje maszyn pakujących są różne, podstawowy proces zwykle obejmuje następujące kroki.

Płaskie wykroje kartonowe ładowane są do magazynka kartonowego. Maszyna oddziela po jednym wykroju kartonu i przenosi go do pozycji formowania. Magazyn kartonowy można zazwyczaj dostosować do długości, szerokości i grubości kartonu.

W przypadku produkcji wielu SKU konstrukcja magazynu powinna umożliwiać wygodną wymianę. Jeśli rozmiary kartonów często się zmieniają, punkty regulacji, skale i konstrukcja blokująca są ważne w codziennej pracy.

Maszyna wykorzystuje przyssawki próżniowe lub mechaniczne urządzenia formujące do otwierania płaskiego wykroju kartonu. Otwarty karton jest następnie umieszczany w łańcuchu transportowym kartonów, kieszeni lub stacji obrotowej.

Prawidłowe formowanie kartonu jest jednym z kluczowych punktów wydajności kartonowania. Zła jakość kartonu, nieprawidłowe linie zagięcia, słaby karton lub niestabilne zasysanie mogą powodować problemy z otwieraniem kartonu lub zacięcia kartonu.

Produkty podawane są do maszyny kartonowej za pomocą odpowiedniego systemu podawania. Metoda podawania zależy od kształtu, rozmiaru, wagi, szybkości i orientacji produktu.

Typowe systemy karmienia obejmują:

• ręczny przenośnik podający

• system podawania pasowego

• system podawania popychacza serwo

• przenośnik kubełkowy

• karmienie czasopismem

• system liczenia i grupowania

• automatyczne karmienie typu pick-and-place

• wizyjny system karmienia

• rozszyfrator butelek i przenośnik indeksujący

W przypadku małych saszetek, saszetek typu stick, miękkich torebek, butelek, tacek lub produktów o nieregularnym kształcie system podawania jest często ważniejszy niż sama kartoniarka. Dobrze zaprojektowany podajnik zapewnia, że ​​produkty wchodzą do kartonu w odpowiedniej ilości, kierunku i pozycji.

W przypadku opakowań produktów farmaceutycznych, wyrobów medycznych, kosmetyków i opieki zdrowotnej może zaistnieć potrzeba włożenia do maszyny złożonych ulotek, instrukcji obsługi, kart gwarancyjnych lub certyfikatów.

Podawanie ulotek można zintegrować z czujnikami detekcji, aby przed zamknięciem kartonu sprawdzić obecność ulotki. W przypadku projektów UDI lub identyfikowalności może zaistnieć potrzeba połączenia ulotki, produktu, kartonu i etykiety za pomocą kodów kreskowych lub systemów gromadzenia danych.

Gdy karton i produkt znajdą się na swoim miejscu, produkt jest popychany, umieszczany lub wrzucany do kartonu. W przypadku kartonowania poziomego produkt jest zazwyczaj wypychany z boku. W przypadku kartonowania pionowego produkt ładowany jest od góry.

System ładowania musi odpowiadać stanowi produktu. W przypadku delikatnych produktów płytkę dociskową, szynę prowadzącą i skok załadunku należy zaprojektować tak, aby ograniczyć uderzenia i uniknąć zadrapań, zgniecenia lub przemieszczenia produktu.

Po załadunku klapy kartonu są składane i zamykane. Dwie najczęstsze metody zamykania to:

• zamykanie na zatrzask

• uszczelnianie klejem topliwym

Zamykanie typu „tuck-in” jest szeroko stosowane w wielu składanych kartonach i umożliwia otwarcie kartonu po zapakowaniu. Klejenie zapewnia mocniejsze zamknięcie i jest często stosowane, gdy karton musi pozostać szczelnie zamknięty podczas transportu lub wystawiania na półce.

Kompletna linia kartoniarska zazwyczaj obejmuje punkty kontroli przed i po zamknięciu kartonu. Typowe inspekcje obejmują:

• wykrywanie obecności produktu

• wykrywanie obecności kartonu

• wykrywanie obecności ulotek

• weryfikacja kodu kreskowego

• Inspekcja OCR lub OCV

• kontrola wagi

• detekcja zamknięcia klapy

• odrzucić potwierdzenie

W przypadku wykrycia błędu karton może zostać odrzucony zanim trafi do kolejnego procesu. Pomaga to zapobiec przedostawaniu się uszkodzonych kartonów do opakowania lub wysyłki.

Gotowe kartony są wyładowywane na przenośnik i można je podłączyć do dalszych urządzeń, takich jak:

• waga kontrolna

• maszyna do etykietowania

• system kontroli wizyjnej

• pakowacz skrzynek

• maszyna do pakowania kartonów

• twórca skrzynek

• uszczelniacz skrzynek

• paletyzator

Aby zapewnić pełną automatyzację, układ powinien uwzględniać buforowanie pomiędzy kartoniarką a urządzeniami dalszym. Zapobiega to wpływowi krótkich przestojów na całą linię produkcyjną.

Pozioma maszyna pakująca ładuje produkty do kartonów z boku. Jest powszechnie stosowany do produktów, które można przesuwać poziomo, takich jak butelki, tuby, saszetki, woreczki, blistry, kostki, mydło, pasta do zębów i małe tacki.

Kartoniarki poziome znajdują szerokie zastosowanie w opakowaniach spożywczych, farmaceutycznych, chemii codziennej, kosmetyków i agrochemii. Można je zaprojektować jako maszyny o ruchu przerywanym lub ciągłym, w zależności od wymagań dotyczących prędkości i obsługi produktu.

Typowe zastosowania obejmują:

• kartonowanie saszetek

• kartonowanie butelek

• opakowanie blistrowe

• pakowanie w opakowania typu stick

• kartoniki pasty do zębów

• kartonowanie mydła

• kartonowanie torebek medycznych

• kartonowanie produktów spożywczych

Pionowa kartoniarka ładuje produkty od góry. Nadaje się do produktów, które łatwiej jest upuścić lub umieścić pionowo w kartonie. Ten typ kartoniarki jest często używany do butelek, słoików, torebek, toreb i produktów wymagających pakowania ładowanego od góry.

Kartoniarki pionowe są przydatne, gdy produktu nie można popchnąć z boku lub gdy orientacja kartonu jest lepsza w przypadku pozycji pionowej.

Maszyna do kartonowania z ruchem przerywanym przesuwa produkty i kartony krok po kroku. Nadaje się do produkcji ze średnią szybkością i produktów wymagających bardziej kontrolowanej obsługi.

Ten typ maszyny jest powszechnie używany, gdy podawanie produktu, wkładanie ulotek lub kontrola wymagają więcej czasu na każdym stanowisku.

Kartoniarka o ciągłym ruchu utrzymuje kartony i produkty w ruchu podczas pracy. Zwykle wybiera się go do zastosowań wymagających większej prędkości, gdzie można płynnie zsynchronizować podawanie kartonów, podawanie produktów i zamykanie.

Kartoniarki pracujące w trybie ciągłym wymagają dokładnego podawania i stabilnej jakości kartonu. Często wykorzystuje się je w liniach produkcyjnych na dużą skalę.

Zrobotyzowany system kartonowania wykorzystuje roboty delta, roboty współpracujące lub inne zrobotyzowane mechanizmy do kompletacji, grupowania i ładowania produktów. Jest to przydatne w przypadku produktów, które docierają losowo, wymagają pozycjonowania wizualnego lub elastycznych wzorów pakowania.

Systemy robotyczne są często stosowane, gdy kształt produktu jest nieregularny, kierunek podawania często się zmienia lub wiele SKU współdzieli jedną linię produkcyjną.

Maszyny kartonowe znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Właściwe rozwiązanie zależy od cech produktu, stylu kartonu, szybkości produkcji, wymagań dotyczących kontroli i dalszej metody pakowania.

Producenci żywności wykorzystują maszyny kartonowe do pakowania makaronów, makaronów, kapsułek z kawą, czekolady, cukierków w patyczkach, dmuchanych przekąsek, lodów, saszetek, torebek i gotowych produktów spożywczych.

Kluczowe kwestie projektowe obejmują ochronę produktu, higieniczną strukturę, łatwe czyszczenie i płynne połączenie z poprzedzającymi systemami ważenia, napełniania, owijania lub pakowania w torebki.

Linie do pakowania wyrobów farmaceutycznych i medycznych często wymagają wstawiania ulotek, weryfikacji kodów kreskowych, etykietowania UDI, kontroli wizyjnej, kontroli odrzuceń i zarządzania danymi partii.

Typowe produkty obejmują opakowania typu blister, paski testowe, torebki medyczne, produkty do soczewek kontaktowych, implanty dentystyczne, produkty do sztucznego nosa, smoczki i materiały medyczne.

Kosmetyczne maszyny do pakowania w kartony są używane do butelek z balsamami, tubek, słoików, mydła, masek, produktów do pielęgnacji nosa, pasty do zębów i produktów do pielęgnacji skóry.

W przypadku tych produktów ważny jest wygląd kartonu i ochrona powierzchni produktu. W projekcie należy uwzględnić miękkie dociskanie, dokładne prowadzenie i zapobieganie zarysowaniom.

Opakowania chemii codziennej mogą obejmować detergenty, płyn odstraszający komary, płyn do mycia naczyń, szampon, płyn do kąpieli stóp i produkty do pielęgnacji gospodarstwa domowego.

W zależności od produktu linia może obejmować napełnianie, zamykanie, etykietowanie, kartonowanie, pakowanie w pudełka i paletyzację.

Produkty agrochemiczne, takie jak małe saszetki, ampułki, butelki i torby, mogą wymagać podawania zapobiegającego wyciekom, ostrożnego obchodzenia się z produktem i projektowania sprzętu ukierunkowanego na bezpieczeństwo.

W przypadku opakowań z płynnymi pestycydami lub chemikaliami sekcje napełniania i pakowania mogą wymagać dodatkowej ochrony, wentylacji lub konstrukcji przeciwwybuchowej, w zależności od właściwości produktu i lokalnych przepisów.

Magazyn kartonów przechowuje płaskie wykroje kartonowe i podaje je jeden po drugim. Powinien być zaprojektowany zgodnie z rozmiarem kartonu, grubością tektury i szybkością produkcji.

System składania kartonów otwiera płaskie kartony i przenosi je do systemu transportu kartonów. Powszechnie stosowane są przyssawki próżniowe, mechaniczne prowadnice formujące i urządzenia do pozycjonowania kartonów.

System podawania produktów kontroluje sposób, w jaki produkty trafiają do obszaru kartonowania. Może obejmować pasy, łyżki, serwopopychacze, jednostki zliczające, roboty zbierające lub pozycjonowanie wspomagane wizją.

System załadowczy przesuwa produkt do kartonu. Serwopopychacze są często używane, gdy wymagana jest dokładna kontrola skoku i dostosowanie receptury.

System zamykania składa klapy kartonu i zamyka karton poprzez zgrzewanie lub klejenie. W przypadku kartonów składanych kolejność składania klap i konstrukcja prowadnic muszą odpowiadać strukturze kartonu.

W zależności od wymagań produktu można dodać czujniki, kamery, skanery i wagi kontrolne. Wadliwe kartony można automatycznie usunąć przed dalszym pakowaniem.

System sterowania zwykle obejmuje sterownik PLC, interfejs HMI, serwonapędy, czujniki, obwody bezpieczeństwa i receptury maszyn. W przypadku produkcji obejmującej wiele jednostek magazynowych zarządzanie recepturami pomaga ograniczyć błędy związane z przezbrojeniami.

Drzwi bezpieczeństwa, osłony, wyłączniki awaryjne, blokady i lampki ostrzegawcze są powszechnie stosowane w celu ochrony operatorów podczas obsługi i konserwacji.

Przed zaprojektowaniem maszyny dostawcy muszą zrozumieć:

• rozmiar i waga produktu

• kształt i materiał produktu

• stan podawania produktu

• wymóg orientacji na produkt

• ilość produktów w kartonie

• czy produkt jest delikatny, miękki, lepki, zakurzony lub niestabilny

Na przykład sztywna butelka i miękka torebka wymagają bardzo różnych metod podawania i ładowania.

Jakość kartonu ma bezpośredni wpływ na pracę maszyny. Należy sprawdzić następujące szczegóły:

• długość, szerokość i wysokość kartonu

• grubość kartonu

• poprawić jakość linii

• w stylu wkładanym lub klejonym

• konstrukcja klapy

• kierunek druku

• kierunek otwierania kartonu

Jeśli to możliwe, należy udostępnić kartony z próbkami do badań.

Wymaganą prędkość należy obliczyć w oparciu o rzeczywiste potrzeby produkcyjne, a nie tylko teoretyczną prędkość maksymalną. Prędkość zależy od:

• wyjście urządzenia poprzedzającego

• sposób podawania produktu

• rozmiar kartonu

• ilość załadunku

• wymagania inspekcyjne

• zdolność buforowania w dół

Jeśli proces poprzedzający jest niestabilny, konieczne może być dodanie przenośnika buforowego.

System żywienia należy dobierać w oparciu o cechy produktu. W przypadku zwykłych produktów wystarczające może być podawanie mechaniczne. W przypadku produktów nieregularnych, produktów o wielu orientacjach lub szybkiego podawania losowego, bardziej odpowiednie może być podawanie za pomocą robota lub za pomocą wzroku.

Różne branże wymagają różnych poziomów kontroli. Opakowania do żywności mogą wymagać sprawdzenia wagi i kontroli kodu. Opakowanie wyrobu medycznego może wymagać weryfikacji kodu UDI, kontroli OCR/OCV i agregacji danych. Opakowania farmaceutyczne mogą wymagać wykrywania ulotek i zarządzania zapisami partii.

Jeśli maszyna będzie obsługiwać wiele rozmiarów kartonów lub produktów, ważny staje się projekt zmiany. Punkty regulacji powinny być łatwo dostępne i wyraźnie oznaczone. W przypadku częstych zmian SKU można rozważyć regulacje oparte na serwonapędach i kontrolę receptur.

Kartoniarkę często łączy się z pakowaczką lub paletyzatorem. Podczas projektowania układu należy wziąć pod uwagę kierunek wyładunku gotowego kartonu, wysokość, prędkość i przestrzeń buforową.

Dostęp do maszyny powinien być łatwy w celu czyszczenia, regulacji i konserwacji. W projekcie należy uwzględnić drzwi bezpieczeństwa, wyłączniki awaryjne, blokady i komunikaty alarmowe.

Kartoniarka pakuje produkty do małych składanych kartoników. Osoba pakująca skrzynki pakuje gotowe kartony, butelki, torebki lub inne jednostki do większych skrzyń wysyłkowych.

W kompletnej linii pakującej te dwie maszyny często współpracują ze sobą:

1. Podstawowe opakowanie produktu

2. Podawanie i grupowanie produktów

3. Automatyczne kartonowanie

4. Kontrola kodu lub ważenie kontrolne

5. Automatyczne pakowanie skrzynek

6. Uszczelnienie obudowy

7. Etykietowanie

8. Paletyzacja

W przypadku klientów planujących pełną automatyzację linii produkcyjnej lepiej od początku rozważyć współpracę z kartoniarką i pakowaczką. Umożliwia to lepsze planowanie układu, kontrolę przepływu kartonów i połączenie danych.

Nowoczesne linie kartoniarskie to nie tylko mechaniczne systemy pakowania. Wielu klientów wymaga również kontroli, gromadzenia danych i identyfikowalności.

Typowe opcje obejmują:

• skaner kodów kreskowych

• Kamera OCR/OCV

• Druk i weryfikacja etykiet UDI

• wykrywanie ulotek

• czujnik obecności produktu

• czujnik obecności kartonu

• kontrola wagi

• brak odrzucenia produktu

• nieprawidłowe odrzucenie kodu

• agregacja kodu wewnętrznego i zewnętrznego

• eksport danych wsadowych

• kontrola uprawnień użytkownika

• ścieżka audytu

• raport produkcyjny

W przypadku wyrobów medycznych i produktów farmaceutycznych identyfikowalność może łączyć dane produktu, dane dotyczące kartonu, dane dotyczące opakowań i zapisy partii produkcyjnych. Pomaga to w kontroli jakości i dokumentacji regulacyjnej.

Aby otrzymać dokładną propozycję techniczną przygotuj następujące informacje:

• nazwa produktu

• rozmiar i waga produktu

• zdjęcia lub rysunki produktów

• wymóg orientacji na produkt

• ilość produktów w kartonie

• prędkość maszyny poprzedzającej

• rozmiar kartonu

• styl kartonowy

• rysunek kartonu

• materiał i grubość tektury

• zamknięcie wsuwane lub klejone

• próbki kartonu, jeśli są dostępne

• prędkość docelowa

• godzin pracy dziennie

• liczba jednostek SKU

• częstotliwość przełączeń

• dostępny układ fabryki

• napięcie i dopływ powietrza

• wymagania dotyczące czyszczenia lub GMP

• kontrola kodu kreskowego lub QR

• Wymóg OCR/OCV

• wykrywanie ulotek

• waga kontrolna

• metoda odrzucenia

• system identyfikowalności

• wymóg eksportu danych

• połączenie z pakowaczem skrzynek

• połączenie z maszyną do etykietowania

• połączenie z paletyzatorem

• wymagania dotyczące przenośnika buforowego

• ostateczny format opakowania

Im pełniejsze informacje, tym dokładniejszy będzie projekt maszyny i wycena.

Kartoniarka może pakować butelki, tuby, saszetki, woreczki, blistry, batoniki, tacki, mydło, pastę do zębów, wyroby medyczne, produkty spożywcze, kosmetyki i produkty chemiczne codziennego użytku. System podawania i załadunku musi być zaprojektowany zgodnie z charakterystyką produktu.

Pozioma maszyna pakująca ładuje produkty z boku. Pionowa maszyna pakująca ładuje produkty od góry. Kartoniarki poziome są szeroko stosowane w przypadku produktów, które można wepchnąć do kartonów. Kartoniarki pionowe nadają się do produktów, które łatwiej jest upuścić lub umieścić w kartonach z góry.

Tak. Podawanie i wkładanie ulotek można zintegrować z maszyną pakującą. Można również dodać czujniki wykrywające, aby potwierdzić obecność ulotki przed zamknięciem kartonu.

Tak, wiele maszyn kartonujących można dostosować do różnych rozmiarów kartonów w określonym zakresie wielkości. Rzeczywisty czas przezbrojenia zależy od konstrukcji maszyny, punktów regulacji i tego, czy uwzględniono sterowanie recepturą serwa.

Najczęstsze przyczyny to słaba jakość kartonu, słabe linie zagięć, nieprawidłowe układanie kartonów, niestabilne zasysanie, zużyte przyssawki lub nieprawidłowa regulacja magazynka.

Zależy to od wymagań dotyczących produktu i kartonu. Zamykanie typu „tuck-in” jest powszechne i umożliwia łatwiejsze otwieranie. Uszczelnienie klejem zapewnia mocniejsze zamknięcie i nadaje się do kartonów, które wymagają lepszej wytrzymałości zgrzewu podczas transportu.

Tak. Maszyna pakująca może wyładowywać gotowe kartony na przenośnik, system grupujący lub zrobotyzowane urządzenie pakujące. Aby zapewnić płynne działanie, należy z wyprzedzeniem zaplanować układ, dopasowanie prędkości i pojemność bufora.

Wiele projektów opakowań wyrobów medycznych wymaga drukowania, weryfikacji i gromadzenia danych UDI. Dokładne wymagania zależą od produktu, rynku i przepisów prawnych. Dla tego typu projektów linia kartoniarska powinna być zaprojektowana z funkcjami odczytu kodów, weryfikacji, odrzucania etykiet i zarządzania danymi.

Kartoniarka jest kluczową częścią automatycznego pakowania kartonów. Pomaga producentom ograniczyć ręczną obsługę, poprawić spójność opakowań, zintegrować kontrolę i połączyć opakowania wtórne z pakowaniem w skrzynki i paletyzacją.

Jednak o najlepszym rozwiązaniu w zakresie kartonowania nie decyduje sama prędkość maszyny. Należy wziąć pod uwagę charakterystykę produktu, strukturę kartonu, metodę podawania, wymagania kontrolne, identyfikowalność, wymianę i integrację z dalszym etapem produkcji.

SieracTech zapewnia rozwiązania w zakresie automatycznego kartonowania do zastosowań związanych z żywnością, farmaceutyką, urządzeniami medycznymi, kosmetykami, chemią codziennego użytku i opakowaniami przemysłowymi. W zależności od produktu, rozmiaru kartonu, wymagań dotyczących prędkości i układu fabryki, możemy pomóc zaprojektować odpowiednią maszynę kartonową lub kompletną linię pakującą.

Jeśli planujesz nowy projekt automatycznego pakowania kartonów, prześlij nam próbki produktów, rysunki kartonów, prędkość docelową i wymagania dotyczące kontroli. Nasz zespół pomoże ocenić proces i zapewni praktyczne rozwiązanie techniczne dla Twojej linii produkcyjnej.

Potrzebujesz maszyny pakującej dla swojego produktu? Skontaktuj się z SieracTech, aby omówić projekt automatycznego pakowania w karton.