Kartoniarka maszyna do pakowania w kartony SIAT DropR

Opis

Kartoniarka SIAT DropR – automatyczna maszyna do pakowania produktów w kartony

Kartoniarka SIAT DropR to automatyczna maszyna typu Gravity Drop Case Packer przeznaczona do szybkiego umieszczania produktów w uformowanych kartonach RSC lub tacach. Urządzenie grupuje produkty nad otwartym opakowaniem, a następnie kontrolowanie opuszcza całą przygotowaną formację do jego wnętrza. Dzięki wykorzystaniu grawitacji proces nie wymaga robotycznych ramion ani systemów chwytających każdy produkt osobno.

DropR została zaprojektowana z myślą o średnich i dużych wolumenach produkcyjnych. Może pakować między innymi butelki, puszki, słoiki, opakowania sztywne, kartoniki, worki i saszetki – pod warunkiem że produkt zachowuje odpowiednią stabilność podczas procesu opuszczania.

Jedną z najważniejszych cech systemu jest technologia Soft Drop. Produkty nie są po prostu swobodnie zrzucane do kartonu. Zespół odpowiedzialny za pozycjonowanie opakowania i elektrycznie sterowany podnośnik pozwalają kontrolować ruch podczas pakowania. W efekcie można ograniczyć uderzenie produktu i zachować wcześniej przygotowany układ wewnątrz kartonu.

SIAT DropR może pracować jako samodzielny case packer, ale została również przygotowana do integracji z kompletnymi liniami końca procesu. Przed urządzeniem może znajdować się automatyczna formierka kartonów, natomiast za nim zaklejarka, urządzenia bandujące, paletyzacja oraz owijarka do palet.

Jak działa kartoniarka SIAT DropR?

Zasada działania opiera się na technologii Gravity Drop.

Produkty najpierw trafiają do strefy grupowania. W zależności od konkretnej aplikacji są prowadzone, rozdzielane i ustawiane w wymagany układ pakowania.

Gotowa grupa znajduje się na płycie kolacyjnej bezpośrednio nad otwartym kartonem lub tacą.

Następnie prowadnice podtrzymujące produkty otwierają się równocześnie. Cała formacja jest opuszczana do znajdującego się poniżej opakowania.

Dzięki temu produkty trafiają do kartonu jako wcześniej uporządkowana grupa, zamiast być wkładane pojedynczo.

Proces można przedstawić w kilku etapach:

1. doprowadzenie produktów,
2. rozdzielenie ich na odpowiednie tory,
3. utworzenie wymaganej formacji,
4. doprowadzenie otwartego kartonu,
5. ustawienie kartonu pod grupą produktów,
6. kontrolowane opuszczenie produktu,
7. wyprowadzenie napełnionego kartonu.

W efekcie DropR przejmuje etap znajdujący się pomiędzy formowaniem pustego kartonu a jego finalnym zamknięciem.

DropR to case packer, a nie formierka kartonów

Przy opisie tego urządzenia istotne jest rozróżnienie kilku procesów.

SIAT DropR nie formuje płaskich kartonów.

Maszyna otrzymuje karton, który został już wcześniej otwarty i przygotowany do napełniania.

Nie jest również standardową zaklejarką końcową. Jej główną funkcją jest:

automatyczne umieszczenie produktu wewnątrz opakowania.

Kompletna linia może więc wyglądać następująco:

płaski karton → formierka → DropR → zaklejarka → dalsze pakowanie → paletyzacja → owijanie.

Dzięki temu każdy moduł odpowiada za określony etap procesu.

Formierka przygotowuje opakowanie, DropR napełnia je produktem, natomiast zaklejarka zabezpiecza karton po zakończeniu pakowania.

W efekcie DropR może być wykorzystana jako centralny element automatyzacji pakowania produktów w kartony bez konieczności zastępowania pozostałych maszyn linii.

Technologia Soft Drop – kontrolowane umieszczanie produktu

Określenie Gravity Drop może sugerować zwykłe swobodne wrzucanie produktów. W DropR proces jest jednak bardziej kontrolowany.

SIAT wykorzystuje technologię:

Soft Drop.

Kluczowym elementem systemu jest elektrycznie napędzany podnośnik kartonu.

Jego położenie może być precyzyjnie ustawiane z receptury. Dzięki temu karton znajduje się na odpowiedniej wysokości względem grupy produktów podczas momentu zwolnienia prowadnic.

Następnie produkty są kontrolowanie umieszczane wewnątrz.

Producent wskazuje, że takie rozwiązanie pozwala:

• zmniejszyć uderzenie podczas pakowania,
• zachować stabilność produktu,
• utrzymać przygotowaną formację,
• precyzyjniej kontrolować proces,
• uzyskać łagodniejsze opuszczenie produktu.

Ponadto elektryczna regulacja podnośnika eliminuje potrzebę części mechanicznych regulacji podczas zmiany receptury.

W efekcie ustawienia można dopasowywać z systemu sterowania, co zwiększa elastyczność przy zmianie produktu lub sposobu pakowania.

Grupowanie produktów przed umieszczeniem w kartonie

Wysoka wydajność DropR jest możliwa między innymi dlatego, że produkty nie są pobierane pojedynczo przez robota.

Najpierw powstaje kompletna formacja odpowiadająca wymaganej liczbie sztuk w kartonie.

Może to być na przykład określona liczba rzędów i kolumn.

Sposób przygotowania produktów zależy od ich kształtu oraz wymaganej prędkości procesu.

SIAT przewiduje między innymi:

• paddle diverters – mechaniczne rozdzielacze dla wolniejszych aplikacji dwutorowych,
• servo lane diverters – serwonapędzane rozdzielacze dla szybszych układów wielotorowych,
• agitators – rozwiązanie przeznaczone między innymi do produktów okrągłych.

Dzięki temu sekcja wejściowa nie musi wyglądać identycznie dla każdego projektu.

Butelka PET wymaga innego sposobu prowadzenia niż saszetka, puszka czy kartonik.

W efekcie DropR jest konfigurowana pod rzeczywisty produkt, jego orientację i wymagany wzór pakowania.

Transport boczny lub końcowy produktu

Producent przewiduje także różne sposoby podawania produktów do strefy grupowania.

Możliwy jest między innymi:

side transfer – transfer boczny,

oraz:

end transfer – transfer końcowy.

Transfer boczny SIAT wskazuje jako rozwiązanie przydatne szczególnie dla produktów o wysoko położonym środku ciężkości.

Z kolei transfer końcowy może być stosowany przy stabilnych produktach oraz procesach wymagających większej przepustowości.

Dzięki temu sposób doprowadzania można dobrać do fizycznych właściwości opakowania.

Ponadto właściwe prowadnice oraz długości poszczególnych torów pomagają utrzymać produkt w odpowiednim położeniu podczas tworzenia formacji.

W efekcie automatyzowana jest nie tylko sama operacja umieszczenia produktów w kartonie, ale również wcześniejsze przygotowanie ich układu.

Bez robotów i chwytaków

DropR została oparta na innej filozofii niż maszyny typu pick-and-place.

System nie potrzebuje:

• ramion robotycznych pobierających produkt,
• chwytaków,
• przyssawek dla każdego pojedynczego produktu,
• skomplikowanej trajektorii przekładania każdej sztuki.

Zamiast tego produkty są grupowane, a następnie cała formacja jest kontrolowanie opuszczana do kartonu.

Dzięki temu liczba ruchomych elementów jest mniejsza.

Według SIAT przekłada się to na:

• niższą złożoność mechaniczną,
• mniejszą liczbę części podlegających zużyciu,
• ograniczone wymagania konserwacyjne,
• wysoką dostępność urządzenia.

Nie oznacza to, że technologia Gravity Drop będzie odpowiednia do każdego produktu. Robotyczne systemy pick-and-place zapewniają inne możliwości manipulacji, szczególnie gdy produkt wymaga precyzyjnego chwytania lub zmiany orientacji.

Natomiast w przypadku produktów stabilnych podczas opuszczania prostszy mechanizm DropR może zapewnić bardzo wydajny proces.

Szybka zmiana formatu w około 5–15 minut

SIAT DropR została przygotowana do obsługi różnych formatów i SKU.

Producent podaje czas zmiany formatu:

około 5–15 minut.

Dokładny czas zależy od konfiguracji i zakresu wymaganych zmian.

W procesie wykorzystywane są między innymi:

• wsuwane modułowe głowice pakujące,
• prowadnice produktu z szybkim zaciskiem,
• regulacje z numerycznymi wskaźnikami położenia,
• wymienne elementy dostosowane do produktu.

Do części formatowych mogą należeć między innymi:

• skid blades,
• bay doors,
• perimeter fingers,
• partition fingers.

Dzięki rozwiązaniom typu quick-clamp zmiana nie wymaga czasochłonnego demontażu całych zespołów.

Ponadto modułowa konstrukcja głowicy ułatwia przygotowanie urządzenia do innego wzoru pakowania.

W efekcie DropR odpowiada liniom, na których produkowanych jest kilka regularnie zmieniających się formatów.

Kartoniarka SIAT DropR i indywidualna wydajność

W przypadku DropR producent celowo nie podaje jednej uniwersalnej liczby kartonów na minutę.

Oficjalna specyfikacja określa wydajność jako:

High – zależna od produktu i wzoru pakowania.

Ma to znaczenie, ponieważ jeden cykl może obejmować zupełnie inne produkty i liczby sztuk.

Na rzeczywistą wydajność wpływają między innymi:

• liczba produktów w kartonie,
• liczba torów wejściowych,
• wielkość produktu,
• jego stabilność,
• sposób grupowania,
• układ pakowania,
• side transfer lub end transfer,
• zastosowanie paddle lub servo diverter,
• wymagania dotyczące Soft Drop,
• prędkość maszyn przed i za DropR.

Dlatego podawanie jednej wartości bez określenia konkretnej aplikacji mogłoby być mylące.

W efekcie wydajność należy ustalić na etapie projektu po przekazaniu producentowi produktu, kartonu oraz oczekiwanego wzoru pakowania.

Kartony RSC i tace – wymiary ustalane dla projektu

DropR może pakować produkty do:

• kartonów RSC,
• tac.

Również w tym przypadku SIAT nie podaje jednej standardowej tabeli minimalnych i maksymalnych wymiarów.

Oficjalna specyfikacja określa zarówno:

Minimum Box Dimension – Depending on the project

jak i:

Maximum Box Dimension – Depending on the project.

Oznacza to, że zakres kartonów jest projektowany na podstawie konkretnego zastosowania.

Przed konfiguracją maszyny należy więc określić między innymi:

• długość kartonu,
• szerokość,
• wysokość,
• konstrukcję opakowania,
• liczbę produktów w kartonie,
• wymiary pojedynczego produktu,
• układ warstw,
• kierunek podawania.

Dzięki temu system pakujący może zostać przygotowany dokładnie do rzeczywistych opakowań.

W efekcie DropR różni się od standardowej zaklejarki lub formierki, dla której producent może opublikować jeden sztywny zakres wymiarów.

Siemens PLC, ekran dotykowy i diagnostyka

Standardowe sterowanie DropR wykorzystuje:

Siemens PLC oraz kolorowy ekran dotykowy HMI.

System pozwala zarządzać procesem, recepturami i diagnostyką urządzenia.

Producent wskazuje między innymi:

• zaawansowaną diagnostykę,
• monitoring produkcji w czasie rzeczywistym,
• szybkie rozwiązywanie problemów,
• integrację urządzeń IO-Link.

Dzięki temu operator może kontrolować stan procesu bez analizowania każdego mechanizmu oddzielnie.

Ponadto elektrycznie sterowany podnośnik może być regulowany z receptury.

W efekcie ustawienia odpowiadające konkretnemu formatowi lub produktowi mogą zostać przygotowane w systemie sterowania, co ogranicza zakres mechanicznych czynności podczas przezbrojenia.

Rozwiązanie jest szczególnie istotne w zakładach produkujących wiele SKU, gdzie powtarzalne wracanie do wcześniej używanej konfiguracji może ograniczyć czas postoju.

Konstrukcja Heavy-Duty do pracy 24/7

Konstrukcja SIAT DropR bazuje na:

monoblokowej, spawanej ramie z rur stalowych.

Producent opisuje ją jako rozwiązanie przygotowane do pracy:

24/7.

Solidna rama ma ograniczać odkształcenia oraz zapewniać stabilną podstawę dla szybkich mechanizmów grupowania i podnoszenia.

Dodatkowo zastosowano układ podnoszenia z czteropunktowym podparciem.

Takie rozwiązanie ma znaczenie szczególnie przy dużej liczbie cykli i ciągłym obciążeniu.

Ponadto ograniczenie liczby skomplikowanych chwytaków i ramion robotycznych upraszcza konstrukcję w strefie właściwego pakowania.

W efekcie DropR została przygotowana przede wszystkim do procesów, w których maszyna ma pracować przez długie okresy z wysoką dostępnością produkcyjną.

Jakie produkty może pakować DropR?

Technologia Gravity Drop najlepiej sprawdza się przy produktach, które podczas kontrolowanego opuszczania zachowują odpowiednią orientację.

SIAT wskazuje przede wszystkim:

• butelki PET,
• butelki HDPE,
• puszki,
• słoiki,
• worki,
• saszetki,
• kartoniki,
• sztywne pojemniki.

Producent określa ogólnie urządzenie jako odpowiednie dla produktów:

sztywnych i półsztywnych.

Istotna jest stabilność podstawy oraz możliwość utrzymania pozycji w trakcie zwalniania z płyty grupującej.

Najlepiej sprawdzają się więc produkty:

• stabilne,
• stosunkowo nieodkształcalne,
• utrzymujące orientację pionową,
• o przewidywalnych wymiarach.

Produkty okrągłe również mogą być obsługiwane, jeśli zostanie zastosowany odpowiedni system podawania, między innymi agitatory.

Natomiast produkty bardzo niestabilne, mocno deformowalne lub wymagające precyzyjnej orientacji w przestrzeni powinny zostać ocenione indywidualnie.

Integracja DropR z kompletną linią SIAT

DropR została zaprojektowana jako samodzielny case packer, ale pełne możliwości uzyskuje podczas integracji z pozostałymi urządzeniami końca linii.

Przed nią może pracować:

automatyczna formierka kartonów.

Formierka przygotowuje karton, składa jego dolne klapy i odpowiednio zamyka dno.

Następnie otwarty karton trafia do DropR, gdzie umieszczana jest w nim przygotowana grupa produktów.

Po napełnieniu karton może zostać skierowany do:

automatycznej zaklejarki.

Dalsza część procesu może obejmować:

• znakowanie,
• etykietowanie,
• kontrolę,
• bandowanie,
• paletyzację,
• owijanie palety folią stretch.

Dzięki modułowej konstrukcji DropR może zostać włączona zarówno do nowej linii SIAT, jak i istniejącego systemu produkcyjnego.

W efekcie przedsiębiorstwo nie musi traktować maszyny jako zamkniętego, niezależnego stanowiska.

Dane techniczne kartoniarki SIAT DropR

Parametr	SIAT DropR
Typ urządzenia	automatyczna maszyna pakująca do kartonów
Klasyfikacja producenta	Gravity Drop Case Packer
Sposób pakowania	top-loading / załadunek od góry
Technologia	Gravity Drop + Soft Drop
Rodzaj produktów	sztywne i półsztywne produkty stabilne podczas opuszczania
Przykładowe produkty	butelki PET/HDPE, puszki, słoiki, worki, saszetki, kartoniki, pojemniki
Opakowanie zbiorcze	kartony RSC lub tace
Minimalny wymiar kartonu	zależny od projektu
Maksymalny wymiar kartonu	zależny od projektu
Wydajność	zależna od produktu i wzoru pakowania
Grupowanie produktów	konfiguracja zależna od projektu
Paddle diverter	dostępny zależnie od aplikacji
Servo lane diverter	dostępny zależnie od aplikacji
Agitator dla produktów okrągłych	dostępny zależnie od aplikacji
Side transfer	możliwy
End transfer	możliwy
Podnośnik kartonu	elektrycznie napędzany
Ustawienie podnośnika	z receptury
Zmiana formatu	ok. 5–15 min
Głowice pakujące	modułowe, wsuwane
Prowadnice	szybkie mocowanie / quick-clamp
Regulacja	wskaźniki numeryczne
Sterowanie	Siemens PLC
Interfejs	kolorowy touchscreen HMI
Diagnostyka	zaawansowana
Monitoring produkcji	w czasie rzeczywistym
IO-Link	integracja urządzeń
Konstrukcja ramy	monoblokowa, spawana rama rurowa ze stali malowanej
Projektowana praca	zastosowania 24/7
Pneumatyka	zoptymalizowany system o niskim zużyciu
Integracja z linią	tak
Integracja z formierką	tak
Integracja z zaklejarką	tak
Robotyczne chwytaki produktu	nie
Czas ROI podawany przez SIAT	typowo 12–18 miesięcy, zależnie od aplikacji

ROI i prostsza konstrukcja DropR

SIAT podaje dla DropR typowy okres zwrotu 12–18 miesięcy. Jest to jednak deklaracja producenta odnosząca się do odpowiednio dobranych aplikacji, a nie gwarantowany wynik dla każdego zakładu.

Rzeczywisty zwrot będzie zależał między innymi od:

• obecnego kosztu ręcznego pakowania,
• liczby zmian,
• wolumenu produkcji,
• rodzaju produktu,
• wymaganego układu pakowania,
• poziomu automatyzacji obecnej linii,
• kosztu konfiguracji maszyny,
• liczby zmian formatów,
• kosztów utrzymania.

Jednym z powodów, dla których SIAT wskazuje krótki okres zwrotu, jest ograniczenie złożoności mechanicznej.

DropR nie wykorzystuje robota pobierającego każdą sztukę osobno. Dzięki temu liczba mechanizmów odpowiedzialnych za chwytanie i przekładanie produktów może być mniejsza.

Ponadto producent wskazuje niższe wymagania konserwacyjne oraz mniejszą liczbę elementów ulegających zużyciu w porównaniu z bardziej złożonymi systemami chwytającymi.

W efekcie właściwa ocena ekonomiczna powinna porównywać DropR z rzeczywistą alternatywą stosowaną w danym zakładzie.

Gdzie sprawdzi się kartoniarka SIAT DropR?

Kartoniarka SIAT DropR jest przeznaczona przede wszystkim do średnich i dużych wolumenów produkcji, gdy produkty mogą być stabilnie zgrupowane i umieszczone w opakowaniu za pomocą technologii Gravity Drop.

Producent wskazuje szczególnie:

• branżę spożywczą,
• napoje,
• produkty chemiczne,
• chemię gospodarczą,
• produkty higieniczne,
• kosmetyki.

Na stronie SIAT urządzenie jest również prezentowane w kontekście rozwiązań dla przemysłu farmaceutycznego.

DropR sprawdzi się szczególnie przy powtarzalnych produktach, takich jak butelki, puszki czy kartoniki, które można łatwo ustawić w regularną formację.

Dzięki różnym metodom rozdzielania i podawania urządzenie może zostać skonfigurowane zarówno dla prostych układów dwutorowych, jak i szybszych aplikacji wielotorowych.

Jednocześnie każdy projekt powinien zostać oceniony indywidualnie. Producent nie określa jednego uniwersalnego zakresu wymiarów ani jednej maksymalnej liczby kartonów na minutę, ponieważ możliwości maszyny wynikają bezpośrednio z geometrii produktu i sposobu pakowania.

W efekcie DropR należy traktować jako konfigurowany pod konkretną aplikację system automatycznego pakowania, a nie standardową kartoniarkę posiadającą jeden zestaw parametrów dla wszystkich produktów.

Najważniejsze zalety kartoniarki SIAT DropR

• automatyczne pakowanie produktów do kartonów lub tac,
• technologia Gravity Drop,
• kontrolowany system Soft Drop,
• załadunek kartonu od góry,
• jednoczesne umieszczanie całej przygotowanej formacji,
• brak robotycznych ramion i chwytaków do pojedynczych produktów,
• mniejsza liczba ruchomych elementów,
• możliwość pracy z produktami sztywnymi i półsztywnymi,
• zastosowanie do butelek, puszek, słoików, saszetek, worków i kartoników,
• możliwość konfiguracji pod kartony RSC oraz tace,
• paddle diverters dla wybranych układów,
• servo lane diverters dla szybszych konfiguracji wielotorowych,
• agitatory dla wybranych produktów okrągłych,
• możliwość side transfer i end transfer,
• elektrycznie napędzany podnośnik kartonu,
• regulacja podnośnika z receptury,
• zmiana formatu około 5–15 minut,
• modułowe głowice pakujące,
• szybkie mocowania prowadnic,
• Siemens PLC i kolorowy touchscreen HMI,
• zaawansowana diagnostyka i monitoring produkcji,
• integracja IO-Link,
• monoblokowa stalowa konstrukcja do intensywnej eksploatacji,
• łatwa integracja z formierkami i zaklejarkami SIAT,
• możliwość budowy kompletnej automatycznej linii end-of-line.