Flash do sciagniecia:

Ważenie technologią utraty masy, pakowanie metodą FFS z rękawa i zagęszczaniem produktu oraz paletyzacja za pomocą robota. Techniki pakowania i paletyzacji produktów pylistych

Tani, estetyczny worek o idealnym kształcie, stabilna paleta i pełna automatyzacja procesu w przypadku pakowania produktów pylistych wymagających zagęszczenia – czy to możliwe?

Zagadnienie

Pakowanie produktów pylistych o drobnych cząstkach wymaga dużego doświadczenia oraz zastosowania specjalistycznych technik. Opisany projekt prowadzony był przy aktywnej współpracy z finalnym inwestorem, firmą FOSFA z Czech, producentem fosforanów przeznaczonych do produkcji żywności. Inżynierowie firmy TMI S.L. z Hiszpanii, producenta dostarczanych maszyn pakujących i paletyzujących, musieli ze względu na stopień komplikacji projektu skoncentrować się na kliku kluczowych czynnikach mających niebagatelny wpływ na dobór odpowiednich technik pakowania i paletyzacji.

Wzięto pod uwagę:

• szeroki asortyment wytwarzanych przez inwestora produktów (10 odmiennych produktów) różniących się zarówno strukturą (cząstki od 0,1 mm do 1 mm), jak i gęstością (niektóre produkty wymagające zagęszczania);
• pylistość produktów i eliminację pylenia podczas pakowania;
• niemożliwość mieszania produktów przy zmianie produkcji i konieczność dokładnego i szybkiego wyczyszczenia maszyny;
• dokładność i precyzję ważenia;
• niezawodność zamknięcia wypełnionego worka (zgrzew górny i dolny);
• wymaganą wydajność 200 worków/h.

Przed inwestycją, FOSFA używała worków otwartych z tkanego polipropylenu (WPP), które były zaszywane, a następnie ręcznie paletyzowane. Wiązało się to z większym zatrudnieniem, małą wydajnością, niezadowalającą dokładnością oraz nieoptymalnym wypełnieniem worka, co przekładało się na wygląd załadowanej palety oraz jej stabilność.

Wyzwanie

Wymagania dla nowej inwestycji miały na celu poprawę w takich obszarach, jak:

• poziom automatyzacji i ograniczenie roli operatora do funkcji nadzorcy;
• eliminacja pylenia przy pakowaniu;
• poprawa wyglądu wypełnionego worka;
• poprawa wyglądu załadowanej palety i jej stabilności przy dalszych czynnościach logistycznych;
• obniżenie kosztów całego procesu pakowania i paletyzacji;
• zredukowanie obszaru zajętego przez urządzenia.

Producent po przeprowadzeniu analizy uwzględniającej powyższe wymogi dokonał wyboru najbardziej optymalnych urządzeń i technik w zakresie: systemu ważącego i przygotowania worka, stacji pakowania FFS, robota paletyzującego, a także dodatkowych urządzeń i sprzętu peryferyjnego.

System ważący

Dozowanie i ważenie produktu w technologii utraty masy

Tradycyjny system ważący używany w przemysłowych aplikacjach pakowania w większości bazuje na technologii dodawania wagi, co oznacza, że sygnał z ogniw ważących jest przesyłany do sterownika wagowego aż do końca procesu.

Przebieg procesu może być realizowany na dwa sposoby – w wersji brutto lub netto. System ważenia netto został odrzucony przez TMI, gdyż podczas odważania bardzo drobnych i pylistych produktów istnieje możliwość powstania niedoważeń – przy rozładunku do worka zostaje wsypana mniejsza masa, a ubytek może pozostać w koszu wagowym.

Dodatkowym problemem jest przesypywanie produktu z kosza do worka i wypływ uciekającego powietrza z worka – może ono zabierać ze sobą produkt, który ostatecznie nie trafi do worka i w ten sposób nie uzyska się precyzyjnej wagi. Z drugiej strony pakowanie w systemie brutto zapobiega powstawaniu pyłu, jednak przy pracy z drobnymi produktami wydajność jest bardzo niska, ponieważ zagęszczanie produktu w worku przez odsysanie lub wibracje nie może być wykonywane podczas napełniania.

Zagęszczanie produktu w worku musi zostać wykonane po zakończeniu procesu dozowania, przez co kompletny cykl dozowania i przygotowania worka jest zbyt długi, a cały proces mało wydajny.

Jedynym sposobem, aby zwiększyć wydajność i zachować precyzję ważenia, jest zastosowanie ważenia technologią utraty masy. Praca w tym systemie jest oparta na ważeniu nie worka, lecz zbiornika z produktem. Podstawowe elementy w tym systemie to wymieniony wcześniej zbiornik i dozujący przenośnik ślimakowy. Tym sposobem odsysanie powietrza i zagęszczanie przez wibracje może być wykonywane w czasie, gdy worek jest napełniany. Umożliwia to uzyskanie cennego czasu w cyklu i osiągnięcie wymaganej wydajności. Dodatkowo nieregularny przepływ produktu lub nieregularne opróżnianie produktu z silosu nigdy nie będzie wpływać na dokładność ważenia, ponieważ w systemie utraty masy kolumna produktu powstająca pomiędzy elementem dozującym i workiem nie wpływa na dokładność i jakość ważenia. Natomiast przy ważeniu netto i brutto kolumna ta musi być bardzo mocno kontrolowana.

Elektroniczny system wagowy sterujący działaniem wagi jest dostarczony w zgodzie z obowiązującymi obecnie regulacjami metrologicznymi MID/EC TEC oraz może być legalizowany.