Mejora de las capacidades de cambio de envases

A medida que las instalaciones de producción continúan enfrentándose al desafío de lotes más pequeños, mayores requisitos de OEE y escasez de mano de obra calificada, existe el deseo de contar con equipos más simples y flexibles. Una forma de lograr una mayor flexibilidad es abordar el tiempo, las herramientas y las piezas necesarias para implementar los cambios.

El cambio de tamaño se puede lograr mediante una variedad de métodos. Históricamente, los métodos más comunes implicaban un carro lleno de piezas de cambio, ajustes manuales utilizando ranuras y básculas, o ajustes manuales con contadores digitales (mecánicos). Algunas máquinas todavía utilizan una combinación de los tres.

La metodología del carro de cambio de piezas, que utiliza placas de plantilla de cartón, guías/arados y empujadores, puede ser la más confiable de estas tres, pero también puede ser engorrosa para el almacenamiento si la línea tiene que funcionar con más de un par de tamaños. También abre la posibilidad de mezclar, perder o dañar estas piezas una vez retiradas de la máquina.

Los métodos de ajuste manual resuelven los problemas asociados con los carros de piezas de cambio porque los artículos no se retiran de la máquina. Se pueden proporcionar con o sin herramientas y la mayoría de los usuarios finales prefieren métodos sin herramientas.

El uso de ranuras y básculas es el más rentable. Sin embargo, también tiende a ser el método menos preciso, ya que la escala requiere cierta interpretación del operador. Los ajustes manuales con contadores digitales han demostrado ser mucho más precisos, pero existe un costo asociado con proporcionar un mecanismo al que conectar el contador. Tampoco hay una manera de verificar que todos los puntos de cambio se hayan ajustado al punto de ajuste correcto. Por lo tanto, todos estos métodos brindan flexibilidad, pero ninguno ofrece la configuración “infalible” que se desea para las empresas emergentes verticales impulsadas por los requisitos de OEE.

Otro método de cambio implica colocar servomotores en los mecanismos de cambio. Este método proporcionó el cambio de botón “infalible” que las instalaciones de producción deseaban, pero tenía un precio elevado. El alto costo estaba asociado con la servotecnología necesaria para coordinar el control de movimiento multieje. Esto requirió hardware costoso, paneles eléctricos más grandes y programación adicional por parte de un ingeniero eléctrico. Este método planteó desafíos desde el punto de vista presupuestario.

Gracias a los avances recientes en la tecnología de cambio, ahora existen posibilidades adicionales para ayudar a lograr las demandas de inicio vertical. Las nuevas tecnologías incluyen RFID, contadores digitales (electrónicos) con comunicación con el controlador de la máquina y motores inteligentes de bajo voltaje que pueden proporcionar un posicionamiento preciso y confiable del dispositivo sin la necesidad de hardware costoso para el control coordinado del movimiento multieje.

La tecnología RFID ha mejorado y continúa evolucionando hacia formatos más pequeños y menos costosos, lo que se presta para su uso en la verificación de piezas si se utilizan métodos de cambio de piezas.

Los contadores digitales con retroalimentación se pueden usar junto con ajustes manuales para verificar que todos los puntos de cambio estén configurados en la posición correcta.

Los motores inteligentes se pueden utilizar para ajustar automáticamente los puntos de cambio y proporcionar un enfoque más rentable para el cambio mediante botón.

Estas nuevas tecnologías brindan a los fabricantes múltiples soluciones de cambio que se adaptan a su metodología y restricciones presupuestarias. A continuación se identifican tres niveles de capacidades de cambio sobre los que los fabricantes deberían consultar cuando buscan nueva tecnología de estuchado de un proveedor de equipos de embalaje secundario.

RA JONES ofrece soluciones de cambio validadas estándar, semiautomáticas y automáticas para una variedad de equipos de estuchado nuevos. La empresa es líder mundial en el diseño y fabricación de maquinaria de envasado primario y secundario para las industrias alimentaria, farmacéutica, láctea y de bienes de consumo. RA JONES es parte de Coesia, un grupo de empresas de soluciones industriales y de embalaje basadas en la innovación que operan a nivel mundial y con sede en Bolonia, Italia.

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La necesidad de velocidad

La integración de la robótica con los equipos de envasado no es ciertamente nueva, pero el uso de la robótica con una estuchadora sí lo es. Al integrar la robótica en una estuchadora, los fabricantes pueden lograr cajas más consistentes y de alta calidad y colocaciones de productos más precisas en las cajas a velocidades más altas y con menos tiempo de inactividad.

Los robots permiten a los envasadores ajustar el equipo para que se adapte mejor a sus necesidades, ya sea adaptado a las características específicas del producto o a la aplicación final. Las herramientas de extremo del brazo, los cucharones y los contenedores se pueden cambiar para brindar una solución exacta para cualquier desafío de empaque, desde cartón y productos envueltos en flujo hasta paquetes en bolsas y termoformados.

Las características de los sistemas robóticos de carga de cajas incluyen robots delta de recogida y colocación de alta velocidad que proporcionan una colocación del producto consistente y precisa. Algunos sistemas incluirán torretas especiales que reorientan los productos y paquetes para prepararlos para cargarlos en el embalaje secundario. Estos dispositivos ayudan a eliminar las acumulaciones de productos en la línea y el volteo del producto, además de un manejo más suave que reduce los rayones, perforaciones o picaduras del material de embalaje.

A medida que el producto se coloca en un transportador de recogida u otro dispositivo de orientación del producto, como un carril o una cavidad, las cajas se forman simultáneamente en la mayoría de los sistemas. Normalmente, las cajas de cartón Tri-Seal se forman mediante un mandril que presiona la hoja hacia abajo hasta darle un molde para crear una caja de cartón. Una nueva forma de formar la caja de cartón tri-seal es hacerlo alrededor del mandril o dispositivo de formación real. En este caso, la hoja se controla todo el tiempo, lo que crea cajas de cartón más precisas y de alta calidad en comparación con las típicas estuchadoras Tri-Seal.

Algunos fabricantes de equipos de embalaje están siguiendo el ejemplo de la industria automotriz. En la estuchadora de carga superior Tri-Seal de PMI KYOTO, los robots cuentan con brazos hechos de ejes de carbono livianos. Los brazos o ejes livianos ayudan al robot a moverse a un ritmo más rápido y permiten cargar cajas de cartón a alta velocidad.

La precisión y velocidad del robot brindan beneficios obvios a las aplicaciones de carga manual. En comparación con las soluciones mecánicas típicas, el manejo suave del robot ayuda a reducir o eliminar cualquier daño al producto primario o al embalaje primario del producto.

Al integrar la robótica en las aplicaciones de estuchado que giran en torno a productos difíciles de manejar, los fabricantes ahora pueden automatizar completamente las operaciones y trabajar a velocidades más altas. La integración de la robótica específicamente con una estuchadora de carga superior con triple sello no solo garantiza la integridad del producto y forma cajas de alta calidad, sino también la capacidad de empaquetar de manera más rápida, eficiente y precisa.

PMI KYOTO Packaging Systems se formó recientemente después de que Kyoto Seisakusho Co., Ltd adquiriera PMI Cartoning, Inc.. La historia combinada de la compañía y el conocimiento de la industria ayudan a sus clientes a sobresalir en productos de alta velocidad y difíciles de manejar.

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