Jak automatyczna linia kartonująca makaronu poprawia wydajność pakowania makaronu
Dla producentów makaronu przemysłowego opakowanie nie jest już tylko ostatnim etapem produkcji. Bezpośrednio wpływa na jakość produktu, zapotrzebowanie na siłę roboczą, identyfikowalność, wydajność magazynowania i zdolność reagowania na zmieniające się formaty sprzedaży detalicznej.
Makaron, penne, fusilli i inne krótkie produkty makaronowe można pakować w wewnętrzne torebki, tacki, wiązki lub bezpośrednio do odpowiednich kartonów. Każdy format stwarza różne wymagania dotyczące podawania, dozowania, wyrównania produktu, ładowania kartonów i obsługi na końcu linii.
Automatyczna linia do kartonowania makaronu łączy te poszczególne operacje w jeden skoordynowany system. Od podawania makaronu i grupowania robotycznego po kontrolę kartonów, pakowanie w kartony zbiorcze i paletyzację, kompletna linia jest zaprojektowana w celu zmniejszenia powtarzalnej obsługi ręcznej przy jednoczesnym zachowaniu spójnej jakości opakowania.
Koncepcja linii pakującej SieracTech integruje robotyczną obsługę sterowaną wizyjnie, automatyczne kartonowanie, kodowanie, kontrolę wagi, pakowanie w kartony zbiorcze i obsługę palet w ramach modułowej architektury produkcyjnej. Referencyjne rozwiązanie techniczne obejmuje platformę kartonującą o wydajności do 75 kartonów na minutę, wraz z robotycznym ładowaniem, kontrolą i zautomatyzowanym wyposażeniem końcowym linii. Rzeczywista wydajność zależy od formatu makaronu, rozmiaru kartonu, wzoru ładowania i dostawy produktu z poprzedniego etapu.
Krótki makaron może wydawać się łatwy w obsłudze, ale jego właściwości fizyczne mogą stwarzać wiele wyzwań w zakresie pakowania.
Różne kształty makaronu mają różną gęstość nasypową i zachowanie podczas przepływu. Makaron kolankowy może płynnie przechodzić przez jeden system podawania, podczas gdy fusilli mogą się zaplątać, a penne mogą tworzyć mostki w wąskich kanałach. Suchy makaron jest również podatny na łamanie, gdy wysokości przenoszenia, prędkości przenośników lub uderzenia mechaniczne nie są odpowiednio kontrolowane.
Producenci muszą zatem brać pod uwagę więcej niż nominalną wydajność maszyny kartonującej. Stabilna linia musi również zarządzać:
- Ciągłe dostarczanie produktu z procesu poprzedzającego
- Dokładne liczenie lub ważenie
- Kontrolowane gromadzenie produktu
- Prawidłowa orientacja opakowania
- Niezawodne otwieranie kartonu
- Delikatne wkładanie produktu
- Kodowanie i weryfikacja jakości
- Pakowanie w kartony zbiorcze i logistyka palet
Jeśli jeden odcinek nie jest w stanie sprostać wymaganym możliwościom, cała linia może doświadczać częstych zatrzymań, nawet jeśli główna maszyna kartonująca jest w stanie pracować szybciej.
Kompletna linia pakująca makaron zazwyczaj przebiega według skoordynowanej sekwencji.
Produkty makaronowe lub zapakowane torebki makaronu wchodzą na linię przez przenośnik zgodny z normami żywnościowymi. W zależności od formatu produktu, sekcja podawania może obejmować windę, dystrybutor wibracyjny, przenośnik akumulacyjny, wielotorowy przenośnik lub połączenie z istniejącą maszyną pakującą w torebki.
System wyrównania tworzy kontrolowane odstępy przed wejściem produktów do sekcji liczenia lub grupowania. Czujniki fotoelektryczne monitorują obecność produktu i obciążenie przenośnika.
Gdy gotowe torebki makaronu docierają w losowych pozycjach, kamera górna może zidentyfikować ich współrzędne i orientację. Równoległy robot następnie pobiera torebki z ruchomego przenośnika i umieszcza je w wymaganym wzorze ładowania.
To podejście sterowane wizyjnie jest przydatne, gdy produkt musi być obracany, zamieniany lub organizowany w wiele warstw przed kartonowaniem.
Metoda liczenia zależy od formatu opakowania.
Luźny makaron może być porcjowany wagowo, dozowany objętościowo lub za pomocą dedykowanego systemu liczenia. Gotowe torebki, tacki lub wiązki można liczyć za pomocą czujników fotoelektrycznych i indeksowania sterowanego serwomechanizmem.
Po potwierdzeniu wymaganej ilości, jednostka kompletująca układa produkty zgodnie z przepisem ładowania kartonu. Produkty mogą być umieszczane:
- Obok siebie
- W wielu warstwach
- W naprzemiennych orientacjach
- W układzie torebek ułożonych w stos
- W tacce lub uchwycie
Ukończona grupa jest uwalniana dopiero po zweryfikowaniu zaprogramowanej ilości i pozycji.
Płaskie, wstępnie sklejone kartony są ładowane do magazynu. Czujnik niskiego poziomu kartonów monitoruje pozostałą ilość i powiadamia operatora o konieczności uzupełnienia.
Mechanizm podawania kartonów napędzany serwomechanizmem przesuwa jeden pusty karton na raz. Przyssawki próżniowe pobierają karton z magazynu i przeciągają go przez prowadnice formujące, aby otworzyć go w odpowiednim kształcie.
Czujniki weryfikują, czy karton został pomyślnie otwarty przed jego przeniesieniem do stacji ładowania. Nieprawidłowo uformowane kartony mogą zostać zatrzymane lub odrzucone przed włożeniem produktu.
Na stacji ładowania system sterowania potwierdza, że zarówno grupa produktów, jak i karton są gotowe.
Produkty są wkładane za pomocą popychacza serwomechanizmu, mechanizmu ładowania robotycznego lub jednostki transferowej z górnym ładowaniem. Prowadnice pozycjonujące stabilizują karton podczas ładowania i pomagają zapobiegać uszkodzeniu klapek kartonu.
Skoordynowana strategia sterowania brakiem produktu/brakiem kartonu pomaga zmniejszyć ilość odpadów materiałów opakowaniowych:
- Brak produktu: maszyna nie otwiera niepotrzebnie kartonu.
- Brak kartonu: grupa produktów nie jest wpychana do obszaru ładowania.
- Nieprawidłowa ilość w grupie: dotknięta grupa jest zatrzymywana lub odrzucana.
Ruch serwomechanizmu pozwala na dostosowanie prędkości ładowania, przyspieszenia i odległości podróży zgodnie z przepisem produktu.
Tam, gdzie jest to wymagane, wkładarka ulotek może umieścić w kartonie instrukcje gotowania, przepisy, arkusze promocyjne lub informacje o zgodności.
Po załadowaniu karton przechodzi przez sekcję zamykania. Klapki przeciwpyłowe i główne klapki są składane w odpowiedniej kolejności. Opcje zamykania mogą obejmować:
- Zamykanie klapką zatrzaskową
- Zgrzewanie klejem na gorąco
- Niestandardowe struktury blokujące
- Konstrukcje kartonów zabezpieczone przed manipulacją
Wybrana metoda zależy od konstrukcji kartonu, wymagań sprzedawcy, preferencji dotyczących kleju i potrzeb ochrony produktu.
Drukarka nanosi zmienne informacje produkcyjne, takie jak:
- Data produkcji
- Data przydatności do spożycia
- Numer partii
- Kod zmiany
- Kod fabryki
- Kod kreskowy lub macierz danych
Ciągły druk atramentowy, termiczny druk atramentowy, kodowanie laserowe i etykietowanie metodą drukuj i naklej można zintegrować w zależności od materiału kartonu i wymagań dotyczących jakości druku.
Stacja kontroli wizyjnej może następnie zweryfikować wydrukowane informacje, orientację kartonu, czytelność kodu kreskowego, pozycję etykiety i stan klapki. Kartony z wadami są kierowane do automatycznej stacji odrzutu.
Dynamiczna kontrola wagi stanowi dodatkową metodę wykrywania brakujących lub nieprawidłowych ilości produktu.
Referencyjna propozycja obejmuje kontroler wagi kartonów o wydajności powyżej 75 kartonów na minutę i komunikacji MODBUS TCP. Tolerancje wagowe, prędkość przenośnika i limity odrzutu można przechowywać jako przepisy produktu.
Na wydajność kontroli wagi wpływają:
- Waga produktu
- Wymiary kartonu
- Stabilność przenośnika
- Odstępy między produktami
- Ruch powietrza
- Wibracje fabryczne
- Wymagana dokładność ważenia
Kontroler wagi powinien być zatem dobierany zgodnie z faktycznie pakowanym produktem, a nie tylko maksymalną prędkością maszyny.
Zaakceptowane kartony detaliczne są gromadzone i układane do opakowania wtórnego.
Automatyczny składacz kartonów zbiorczych formuje kartony wysyłkowe z tektury falistej. Pakowacz kartonów zbiorczych następnie ładuje wymaganą liczbę kartonów zgodnie z wybranym wzorem rzędów i warstw. Po załadowaniu karton jest zamykany za pomocą taśmy lub kleju na gorąco.
Etykieta logistyczna może być wydrukowana i nałożona na gotowy karton zbiorczy. Opcjonalna kontrola wagi kartonów zbiorczych stanowi kolejny etap weryfikacji przed paletyzacją.
Na stacji paletyzacji robot współpracujący lub przemysłowy układa kartony zbiorcze zgodnie z zapisanym wzorem palety. Automatyczny podajnik palet i przenośnik palet mogą być dodane w celu zmniejszenia ręcznej obsługi palet.
Ręczne liczenie, grupowanie, ładowanie kartonów i układanie palet wymaga wielu operatorów i może prowadzić do niespójnej produkcji podczas długich zmian produkcyjnych.
Automatyzacja tych zadań pozwala operatorom skupić się na uzupełnianiu materiałów, monitorowaniu jakości i zarządzaniu produkcją, zamiast na powtarzalnej obsłudze.
Skoordynowana linia pakująca dopasowuje prędkość pracy każdej stacji. Przenośniki akumulacyjne, blokady linii i czujniki produktu pomagają utrzymać ciągły przepływ między urządzeniami poprzedzającymi, kartonierem i maszynami końcowymi.
Rezultatem jest nie tylko wyższa prędkość nominalna, ale także mniej krótkich przestojów spowodowanych brakiem produktu lub zatorami na dalszych etapach.
Ładowanie sterowane serwomechanizmem, regulacje oparte na przepisach i automatyczna kontrola zapewniają bardziej powtarzalny proces niż pakowanie ręczne.
Otwieranie kartonu, umieszczanie produktu, zamykanie klapki i kodowanie są wykonywane zgodnie z określonymi parametrami. Pomaga to poprawić wygląd kartonów detalicznych i zmniejszyć liczbę wad opakowań.
Liczenie, kontrola wizyjna, weryfikacja kodu kreskowego, detekcja metali i kontrola wagi mogą być łączone zgodnie ze strategią bezpieczeństwa żywności i kontroli jakości klienta.
Każda technologia inspekcji służy innemu celowi. Kontroler wagi nie zastępuje systemu wizyjnego, a kontrola wizyjna nie zastępuje detekcji metali. Właściwa kombinacja powinna opierać się na analizie rzeczywistych ryzyk związanych z pakowaniem.
Modułowa linia do pakowania makaronu może być konfigurowana dla wielu produktów i rozmiarów kartonów.
Często używane ustawienia można przechowywać jako przepisy, w tym:
- Prędkość przenośnika
- Ilość do policzenia
- Wzór robota
- Pozycja serwomechanizmu
- Kryteria inspekcji
- Tolerancja wagi
- Opóźnienie odrzutu
- Wzór palety
Części mechaniczne do zmiany formatu mogą być nadal wymagane, gdy wymiary kartonu znacznie się różnią, ale regulacje beznarzędziowe i skalowane pokrętła mogą skrócić czas przezbrojenia.
Nowoczesne linie pakujące mogą wymieniać dane z systemami MES, ERP, SCADA i magazynowymi.
Dostępne informacje mogą obejmować:
- Aktywne zlecenie produkcyjne
- Przepis produktu
- Numer partii
- Całkowita produkcja
- Ilość odrzuconych
- Historia alarmów
- Wyniki kontroli wagi
- Wyniki inspekcji
- Rejestry przestojów
Te informacje pomagają producentom poprawić identyfikowalność, analizować straty produkcyjne i planować konserwację zapobiegawczą.
Niezawodna propozycja wymaga więcej informacji niż docelowa prędkość produkcji.
Przed wyborem automatycznej linii do kartonowania makaronu producent powinien dostarczyć:
- Rodzaj makaronu i próbki fizyczne
- Format opakowania pierwotnego
- Wymiary produktu lub torebki
- Waga produktu
- Rysunki i próbki fizyczne kartonów
- Liczba produktów na karton
- Wymagana liczba kartonów na minutę
- Metoda zamykania kartonu
- Wymagania dotyczące kodowania i inspekcji
- Wzór pakowania w kartony zbiorcze
- Rozmiar palety i wzór paletyzacji
- Informacje o istniejącym sprzęcie poprzedzającym
- Układ fabryki i wysokość sufitu
- Dostępne napięcie i sprężone powietrze
- Preferowane marki komponentów elektrycznych
Testowanie fizycznych próbek jest szczególnie ważne w przypadku produktów makaronowych. Pozwala zespołowi inżynierów ocenić przepływ produktu, tworzenie mostków, łamanie, chwytanie, ładowanie kartonu i jakość końcowego opakowania przed finalizacją projektu maszyny.
Główna maszyna kartonująca jest tylko jedną częścią udanego projektu pakowania makaronu.
Stabilność podawania, obsługa produktu, inspekcja, pakowanie w kartony zbiorcze, komunikacja i logistyka palet wpływają na ogólną wydajność. Wybór każdej maszyny oddzielnie bez uwzględnienia równowagi linii może prowadzić do wąskich gardeł, nadmiernego gromadzenia się produktu i niepotrzebnych przestojów.
SieracTech Packaging opracowuje modułowe rozwiązania do pakowania makaronu w oparciu o rzeczywisty produkt klienta, karton, zdolność produkcyjną i warunki fabryczne. Linia może być konfigurowana od samodzielnego systemu kartonującego do kompletnego rozwiązania pod klucz obejmującego podawanie produktu, grupowanie robotyczne, inspekcję, pakowanie w kartony zbiorcze i paletyzację.
Najskuteczniejszym sposobem opracowania automatycznej linii do pakowania makaronu jest rozpoczęcie od reprezentatywnych materiałów produkcyjnych.
Wyślij próbki makaronu, gotowe torebki, rysunki kartonów, wymiary kartonów zbiorczych, docelową prędkość i układ fabryki do SieracTech Packaging. Zespół inżynierów będzie mógł następnie przygotować niestandardową koncepcję procesu, listę wyposażenia, wstępny układ i propozycję techniczną dla Twoich wymagań produkcyjnych.
CTA:
Poproś o niestandardową propozycję linii do kartonowania makaronu
