Làm thế nào một dây chuyền đóng hộp macaroni tự động cải thiện hiệu quả đóng gói mì ống
Đối với các nhà sản xuất mì ống công nghiệp, đóng gói không còn đơn giản là khâu cuối cùng sau khi sản xuất. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm, yêu cầu lao động, truy xuất nguồn gốc, hiệu quả kho hàng và khả năng đáp ứng với việc thay đổi hình thức bán lẻ.
Macaroni, penne, fusilli và các sản phẩm mì ống cắt ngắn khác có thể được đóng gói trong túi, khay, bó bên trong hoặc trực tiếp vào thùng carton phù hợp. Mỗi định dạng tạo ra các yêu cầu khác nhau về cấp liệu, kiểm soát khẩu phần, căn chỉnh sản phẩm, xếp thùng carton và xử lý cuối dây chuyền.
Dây chuyền đóng thùng mì ống tự động kết nối các hoạt động riêng lẻ này thành một hệ thống phối hợp. Từ cấp liệu mì ống và phân nhóm bằng robot đến kiểm tra thùng carton, đóng thùng và xếp pallet, dây chuyền hoàn chỉnh được thiết kế để giảm thiểu việc xử lý thủ công lặp đi lặp lại trong khi vẫn duy trì chất lượng đóng gói ổn định.
Ý tưởng về dây chuyền Bao bì SieracTech tích hợp khả năng xử lý bằng robot được điều khiển bằng thị giác, đóng thùng tự động, mã hóa, cân kiểm tra, đóng thùng và xử lý pallet trong kiến trúc sản xuất mô-đun. Giải pháp kỹ thuật tham chiếu bao gồm bệ đóng thùng carton có công suất lên tới 75 thùng/phút, cùng với thiết bị tải, kiểm tra và tự động hóa cuối dây chuyền bằng rô-bốt. Hiệu suất thực tế phụ thuộc vào định dạng mì ống, kích thước thùng carton, kiểu xếp hàng và nguồn cung sản phẩm thượng nguồn
Mì ống cắt ngắn có vẻ dễ xử lý nhưng đặc tính vật lý của nó có thể tạo ra một số thách thức trong việc đóng gói.
Các hình dạng mì ống khác nhau có mật độ khối và đặc tính dòng chảy khác nhau. Mỳ ống khuỷu tay có thể di chuyển trơn tru qua một hệ thống cho ăn, trong khi fusilli có thể lồng vào nhau và penne có thể bắc cầu bên trong các kênh hẹp. Mì ống khô cũng dễ bị gãy khi độ cao vận chuyển, tốc độ băng tải hoặc tác động cơ học không được kiểm soát đúng cách.
Do đó, các nhà sản xuất phải xem xét nhiều hơn sản lượng danh nghĩa của máy đóng thùng. Một đường dây ổn định cũng phải quản lý:
- Cung cấp sản phẩm liên tục từ quy trình thượng nguồn
- Đếm hoặc cân chính xác
- Tích lũy sản phẩm được kiểm soát
- Định hướng gói chính xác
- Mở thùng carton đáng tin cậy
- Đưa sản phẩm nhẹ nhàng
- Mã hóa và xác minh chất lượng
- Đóng gói thùng hàng và hậu cần pallet
Nếu một phần không thể đáp ứng công suất yêu cầu, dây chuyền hoàn chỉnh có thể thường xuyên bị dừng ngay cả khi thùng carton chính có khả năng hoạt động nhanh hơn.
Một dây chuyền đóng gói mì ống hoàn chỉnh thường tuân theo trình tự phối hợp.
Các sản phẩm mì ống hoặc túi mì ống kín được đưa vào dây chuyền thông qua băng tải tương thích với thực phẩm. Tùy thuộc vào dạng sản phẩm, bộ phận cấp liệu có thể bao gồm thang máy, bộ phân phối rung, băng tải tích tụ, băng tải nhiều làn hoặc kết nối với máy đóng bao hiện có.
Hệ thống căn chỉnh tạo ra khoảng cách được kiểm soát trước khi sản phẩm đi vào phần đếm hoặc phân nhóm. Cảm biến quang điện giám sát sự hiện diện của sản phẩm và tải băng tải.
Khi các túi mì ống thành phẩm được chuyển đến các vị trí ngẫu nhiên, một camera trên cao có thể xác định tọa độ và hướng của chúng. Sau đó, một robot song song sẽ lấy các túi từ băng tải đang di chuyển và đặt chúng vào kiểu nạp theo yêu cầu.
Cách tiếp cận hướng dẫn bằng thị giác này rất hữu ích khi sản phẩm phải được xoay, xen kẽ hoặc sắp xếp thành nhiều lớp trước khi đóng thùng.
Phương pháp đếm phụ thuộc vào hình thức đóng gói.
Mỳ ống rời có thể được chia theo trọng lượng, định lượng theo thể tích hoặc hệ thống đếm chuyên dụng. Có thể đếm các túi, khay hoặc bó đã hoàn thiện bằng cách sử dụng cảm biến quang điện và lập chỉ mục được điều khiển bằng servo.
Sau khi xác nhận đủ số lượng yêu cầu, bộ phận đối chiếu sẽ sắp xếp sản phẩm theo công thức đóng thùng carton. Sản phẩm có thể được đặt:
- Bên cạnh nhau
- Trong nhiều lớp
- Theo các hướng luân phiên
- Trong một mô hình túi xếp chồng lên nhau
- Trong khay hoặc hộp đựng
Nhóm hoàn thành chỉ được giải phóng sau khi số lượng và vị trí đã lập trình đã được xác minh.
Các thùng carton phẳng, dán sẵn được nạp vào tạp chí. Cảm biến thùng carton thấp sẽ giám sát nguồn cung còn lại và cảnh báo cho người vận hành khi cần bổ sung.
Cơ chế nạp thùng carton được điều khiển bằng servo sẽ tiến tới từng hộp trống một. Cốc hút chân không lấy thùng carton ra khỏi tạp chí và kéo nó qua các thanh dẫn tạo hình để nó mở ra đúng hình dạng.
Các cảm biến xác minh rằng thùng carton đã được mở thành công trước khi nó được chuyển đến trạm bốc hàng. Các thùng carton có hình dạng không chính xác có thể bị dừng hoặc bị loại bỏ trước khi đưa sản phẩm vào.
Tại trạm nạp, hệ thống điều khiển xác nhận rằng cả nhóm sản phẩm và thùng carton đều đã sẵn sàng.
Các sản phẩm được lắp vào bằng bộ đẩy servo, cơ cấu tải rô-bốt hoặc bộ phận chuyển tải phía trên. Thanh dẫn hướng định vị giúp ổn định thùng carton trong quá trình chất hàng và giúp tránh làm hỏng nắp thùng carton.
Chiến lược kiểm soát phối hợp không sản phẩm/không thùng carton giúp giảm lãng phí vật liệu đóng gói:
- Không có sản phẩm: máy không cần thiết phải mở thùng carton.
- Không có thùng carton: nhóm sản phẩm không được đẩy vào khu vực bốc hàng.
- Số lượng nhóm không chính xác: nhóm bị ảnh hưởng bị giữ lại hoặc bị từ chối.
Chuyển động servo cho phép điều chỉnh tốc độ tải, gia tốc và khoảng cách di chuyển theo công thức sản phẩm.
Khi được yêu cầu, dụng cụ chèn tờ rơi có thể đặt hướng dẫn nấu ăn, công thức nấu ăn, tờ quảng cáo hoặc thông tin tuân thủ vào thùng carton.
Sau khi xếp hàng, thùng carton đi qua phần đóng. Cánh che bụi và cánh lật chính được gấp theo đúng trình tự. Các lựa chọn đóng cửa có thể bao gồm:
- Đóng nắp gập
- Niêm phong keo nóng chảy
- Cấu trúc khóa tùy chỉnh
- Thiết kế thùng carton chống giả mạo
Phương pháp được lựa chọn phụ thuộc vào cấu tạo của thùng carton, yêu cầu của nhà bán lẻ, ưu tiên về chất kết dính và nhu cầu bảo vệ sản phẩm.
Một máy in áp dụng các thông tin sản xuất khác nhau như:
- Ngày sản xuất
- Ngày tốt nhất trước ngày
- Số lô
- Mã ca
- Mã nhà máy
- Mã vạch hoặc ma trận dữ liệu
Máy in phun liên tục, máy in phun nhiệt, mã hóa laser và ghi nhãn in và dán có thể được tích hợp theo yêu cầu về vật liệu thùng carton và chất lượng in.
Sau đó, trạm kiểm tra bằng hình ảnh có thể xác minh thông tin được in, hướng thùng carton, khả năng đọc mã vạch, vị trí nhãn và tình trạng nắp. Các thùng carton bị lỗi sẽ được theo dõi đến trạm loại bỏ tự động.
Cân kiểm tra trọng lượng động cung cấp một phương pháp bổ sung để phát hiện số lượng sản phẩm bị thiếu hoặc không chính xác.
Đề xuất tham khảo bao gồm cân kiểm tra trọng lượng thùng carton có công suất trên 75 thùng mỗi phút và giao tiếp MODBUS TCP. Dung sai trọng lượng, tốc độ băng tải và giới hạn loại bỏ có thể được lưu trữ dưới dạng công thức sản phẩm.
Hiệu suất cân kiểm tra bị ảnh hưởng bởi:
- Trọng lượng sản phẩm
- Kích thước thùng carton
- Độ ổn định của băng tải
- Khoảng cách sản phẩm
- Chuyển động không khí
- Rung động nhà máy
- Yêu cầu độ chính xác của cân
Do đó, nên chọn cân kiểm tra trọng lượng dạng băng tải theo sản phẩm được đóng gói thực tế thay vì chỉ chọn tốc độ máy tối đa.
Các thùng carton bán lẻ được chấp nhận sẽ được tích lũy và sắp xếp để đóng gói thứ cấp.
Máy dựng thùng tự động tạo thành các thùng vận chuyển dạng sóng. Sau đó, người đóng gói thùng sẽ tải số lượng thùng carton cần thiết theo mẫu hàng và lớp đã chọn. Sau khi tải, thùng được đóng lại bằng băng dính hoặc keo nóng chảy.
Nhãn hậu cần có thể được in và dán vào thùng đã hoàn thiện. Cân kiểm tra trọng lượng thùng tùy chọn cung cấp một bước xác minh khác trước khi xếp hàng lên pallet.
Tại trạm xếp pallet, robot cộng tác hoặc robot công nghiệp sẽ xếp các thùng hàng theo mẫu pallet đã lưu trữ. Có thể thêm bộ phân phối pallet tự động và băng tải pallet để giảm việc xử lý pallet thủ công.
Việc đếm, nhóm, xếp thùng carton và xếp chồng pallet thủ công đòi hỏi nhiều người vận hành và có thể tạo ra sản lượng không nhất quán trong các ca sản xuất kéo dài.
Việc tự động hóa các tác vụ này cho phép người vận hành tập trung vào việc bổ sung nguyên liệu, giám sát chất lượng và quản lý sản xuất thay vì xử lý lặp đi lặp lại.
Dây chuyền đóng gói phối hợp phù hợp với tốc độ vận hành của từng trạm. Băng tải tích lũy, khóa liên động trên dây chuyền và cảm biến sản phẩm giúp duy trì dòng chảy liên tục giữa thiết bị đầu nguồn, máy đóng thùng carton và máy cuối dây chuyền.
Kết quả không chỉ là tốc độ danh nghĩa cao hơn mà còn có ít điểm dừng ngắn hơn do thiếu sản phẩm hoặc tắc nghẽn ở hạ lưu.
Tải được điều khiển bằng servo, điều chỉnh dựa trên công thức và kiểm tra tự động mang lại quy trình lặp lại nhiều hơn so với đóng gói thủ công.
Việc mở thùng carton, sắp xếp sản phẩm, đóng nắp và mã hóa được thực hiện theo các thông số đã xác định. Điều này giúp cải thiện hình thức bên ngoài của thùng carton bán lẻ và giảm thiểu các lỗi đóng gói.
Việc đếm, kiểm tra trực quan, xác minh mã vạch, phát hiện kim loại và cân kiểm tra có thể được kết hợp theo chiến lược kiểm soát chất lượng và an toàn thực phẩm của khách hàng.
Mỗi công nghệ kiểm tra phục vụ một mục đích khác nhau. Cân kiểm tra trọng lượng dạng băng tải không thay thế hệ thống quan sát và kiểm tra trực quan không thay thế việc phát hiện kim loại. Sự kết hợp chính xác phải dựa trên phân tích rủi ro thực tế của việc đóng gói.
Dây chuyền đóng gói mì ống mô-đun có thể được cấu hình cho một số sản phẩm và kích cỡ thùng carton.
Các cài đặt thường dùng có thể được lưu trữ dưới dạng công thức nấu ăn, bao gồm:
- Tốc độ băng tải
- Đếm số lượng
- mô hình robot
- Vị trí servo
- Tiêu chí kiểm tra
- Dung sai trọng lượng
- Từ chối sự chậm trễ
- Mẫu pallet
Các bộ phận định dạng cơ học vẫn có thể được yêu cầu khi kích thước thùng carton có sự khác biệt đáng kể, nhưng các điều chỉnh không cần dụng cụ và tay quay có tỷ lệ có thể rút ngắn thời gian chuyển đổi.
Dây chuyền đóng gói hiện đại có thể trao đổi dữ liệu với hệ thống MES, ERP, SCADA và kho bãi.
Thông tin có sẵn có thể bao gồm:
- Lệnh sản xuất đang hoạt động
- Công thức sản phẩm
- Số lô
- Tổng sản lượng
- Từ chối số lượng
- Lịch sử cảnh báo
- Kết quả cân kiểm tra
- Kết quả kiểm tra
- Bản ghi thời gian ngừng hoạt động
Thông tin này giúp nhà sản xuất cải thiện khả năng truy xuất nguồn gốc, phân tích tổn thất sản xuất và lập kế hoạch bảo trì phòng ngừa.
Một đề xuất đáng tin cậy đòi hỏi nhiều thông tin hơn tốc độ sản xuất mục tiêu.
Trước khi lựa chọn dây chuyền đóng thùng mì ống tự động, nhà sản xuất cần cung cấp:
- Loại mì ống và mẫu vật lý
- Định dạng bao bì chính
- Kích thước sản phẩm hoặc túi
- Trọng lượng sản phẩm
- Bản vẽ thùng carton và mẫu vật lý
- Số lượng sản phẩm mỗi thùng
- Thùng carton yêu cầu mỗi phút
- Phương pháp đóng thùng carton
- Yêu cầu về mã hóa và kiểm tra
- Mẫu đóng gói hộp
- Kích thước pallet và kiểu xếp pallet
- Thông tin thiết bị thượng nguồn hiện có
- Sơ đồ nhà xưởng và chiều cao trần nhà
- Điện áp và khí nén có sẵn
- Thương hiệu linh kiện điện được ưa thích
Việc kiểm tra mẫu vật lý đặc biệt quan trọng đối với các sản phẩm mì ống. Nó cho phép nhóm kỹ thuật đánh giá dòng sản phẩm, cầu nối, đứt gãy, kẹp, tải thùng carton và chất lượng đóng gói cuối cùng trước khi thiết kế máy hoàn thiện.
Máy đóng thùng chính chỉ là một phần của dự án đóng gói mì ống thành công.
Độ ổn định cấp liệu, xử lý sản phẩm, kiểm tra, đóng thùng, liên lạc và hậu cần pallet đều ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể. Việc chọn riêng từng máy mà không xem xét cân bằng dây chuyền có thể dẫn đến tắc nghẽn, tích tụ quá mức và thời gian ngừng hoạt động không cần thiết.
SieracTech Packaging phát triển các giải pháp đóng gói mì ống theo mô-đun dựa trên sản phẩm, thùng carton, năng lực sản xuất và điều kiện nhà máy thực tế của khách hàng. Dây chuyền này có thể được cấu hình từ hệ thống đóng thùng carton độc lập đến giải pháp chìa khóa trao tay hoàn chỉnh bao gồm cấp sản phẩm, phân nhóm robot, kiểm tra, đóng thùng và xếp pallet.
Cách hiệu quả nhất để phát triển dây chuyền đóng gói mì ống tự động là bắt đầu từ những nguyên liệu sản xuất tiêu biểu.
Gửi SieracTech Đóng gói các mẫu mì ống, túi thành phẩm, bản vẽ thùng carton, kích thước vỏ, tốc độ mục tiêu và cách bố trí nhà máy của bạn. Sau đó, nhóm kỹ thuật có thể chuẩn bị ý tưởng quy trình tùy chỉnh, danh sách thiết bị, bố cục sơ bộ và đề xuất kỹ thuật cho các yêu cầu sản xuất của bạn.
CTA:
Yêu cầu đề xuất dây chuyền đóng hộp mì ống tùy chỉnh
