Como embalar saquinhos de chá múltiplos em uma caixa de papelão por máquina automaticamente

Automatizar o processo de inserção de vários saquinhos de chá em uma caixa de papelão é um desafio clássico de automação de embalagens. Envolve vários sistemas integrados trabalhando em harmonia.

Aqui está uma análise detalhada de como isso pode ser conseguido por uma máquina, desde saquinhos de chá soltos até uma caixa selada e acabada.

As etapas principais do processo automatizado

O sistema pode ser dividido em cinco etapas principais:

1. Alimentação e orientação em saquinhos de chá

2. Agrupamento e contagem

3. Montagem e colocação de caixas

4. Inserção precisa

5. Fechamento e Selagem

1. Alimentação e orientação em saquinhos de chá

Este é o primeiro passo e muitas vezes o mais crítico. Os saquinhos de chá chegam do processo de fabricação em um estado volumoso e desorganizado.

• Solução: Uma máquina de classificação e contagem de sachês.

• Máquina de contagem e classificação de sachês, incluindo funções, calha de tremonha, transportador de elevação, unidade de elevação, sensor, dispositivo de prensagem de saco, rolo transportador, escova com motor, painel de controle, contagem, transportador de produto acabado, as máquinas são controladas pelo sistema PLC.

• Alimentador de correia com sistema de visão: Para saquinhos de chá muito delicados ou de formato irregular, um sistema robótico de coleta e colocação guiado por visão pode ser usado. Uma câmera de visão identifica a posição e a orientação de cada saquinho de chá em um transportador, e um robô (o robô delta é ideal para alta velocidade) os pega e os coloca na orientação correta no próximo transportador.

• Dispositivo de contagem e classificação de bolsas usando controlador de movimento, adequado para conexão de linha de produção de máquina embaladora de sachês de múltiplas fileiras.
  

2. Agrupamento e contagem

Uma vez orientados, os saquinhos de chá precisam ser agrupados na quantidade exata de uma caixa (por exemplo, 5, 15 ou 30).

Caso de referência para classificação e embalagem de vários sacos --- >>>

Caso de referência para linha de máquinas de encadernação multi-sachês --- >>>

• Solução: Um sistema combinatório ou de contagem em lote.

• Os saquinhos de chá orientados são alimentados em uma única fila em uma esteira.

• Transportador com bolsos: Um transportador com bolsos ou pistas é frequentemente usado. Cada bolso contém um saquinho de chá. À medida que o transportador indexa (se move em etapas precisas), um sensor (por exemplo, fotoelétrico) conta os saquinhos de chá.

• Formação de grupo: Depois que a contagem correta é alcançada, um mecanismo de portão ou um braço de varredura empurra suavemente o grupo de saquinhos de chá para um “ninho” ou um “balde” que os mantém firmemente juntos como um feixe único e organizado. Isto é crucial para uma inserção limpa.

3. Montagem e colocação da caixa

Caixas vazias e planas (peças planas desmontadas) são carregadas em um magazine na máquina.

• Solução: um montador de papelão.

• Uma ventosa (ou um conjunto de ventosas) pega uma única caixa plana da revista.

• Ele abre a caixa movendo as ventosas em um padrão específico para formar o formato retangular.

• As abas inferiores são então dobradas e muitas vezes pré-seladas (cola quente ou abas dobradas) para criar uma caixa estável e aberta.

• Essa caixa montada é então colocada em um transportador ou mandril que a transportará através das estações de inserção e fechamento.

4. Inserção precisa

Esta é a fase em que o pacote de saquinhos de chá é colocado na caixa de espera.

• Solução 1: Mecanismo Pusher (mais comum para pacotes rígidos)

• O ninho que contém o pacote de saquinhos de chá está posicionado diretamente acima da caixa aberta.

• Uma placa empurradora pneumática ou servoacionada desce e empurra o pacote cuidadosamente para dentro da caixa. O ninho retrai-se à medida que o empurrador se move, garantindo uma transferência controlada.

• Solução 2: Pick-and-Place robótico (para flexibilidade ou produtos delicados)

• Um robô equipado com um efetor final personalizado coleta todo o pacote agrupado. O atuador final pode usar garras de fricção suave ou ventosas projetadas para não danificar o papel do saquinho de chá.

• O robô então se move e coloca o pacote com precisão na caixa. Este método é mais suave e melhor para padrões complexos ou se os saquinhos de chá não estiverem bem embalados.

5. Fechamento e Selagem

Depois de preenchida, a caixa segue para a estação de fechamento.

• Solução: Dobramento e Selagem de Abas.

• As abas superiores da caixa são dobradas e fechadas em uma sequência específica.

• Para vedação com cola: Os bicos aplicam um ponto ou linha preciso de adesivo hot melt nas abas antes de serem dobradas e fechadas por alguns segundos para endurecer.

• Para abas dobradas: os dedos mecânicos simplesmente dobram as abas umas nas outras para um fechamento sem cola.

• A caixa selada é então descarregada em uma esteira para ser enviada para embalagem e paletização.

Integração e Controle de Sistemas

Toda a máquina é controlada por um Controlador Lógico Programável (CLP) e uma tela sensível ao toque de Interface Homem-Máquina (HMI). O PLC coordena o tempo de todos os motores, sensores, pneumáticos e robôs. Sensores em toda a máquina verificam cada etapa (por exemplo, 'caixa presente', 'contagem correta de saquinhos de chá', 'cola aplicada') para garantir a qualidade e parar a máquina se uma falha for detectada.

Tipos de máquinas

• Máquina de Movimento Intermitente: O transportador para em cada estação (montagem, enchimento, fechamento). Isto é mais simples e adequado para velocidades médias.

• Máquina de Movimento Contínuo: O transportador se move continuamente a uma velocidade constante e todas as operações são realizadas 'on-the-fly'. Isso é mais complexo, mas permite velocidades de produção muito mais altas.

Principais considerações para uma máquina de sucesso

• Variabilidade do saquinho de chá: A máquina deve lidar com diferentes tamanhos, formatos (redondos, piramidais) e materiais sem rasgar ou danificar o produto.

• Higiene: Os materiais em contato com os saquinhos de chá devem ser de qualidade alimentar e fáceis de limpar (por exemplo, aço inoxidável, plásticos aprovados).

• Troca: Para produzir diferentes tipos ou contagens de chá, a máquina deve permitir a troca rápida e fácil de peças, como ferramentas do alimentador de tigela, ninhos de agrupamento e revistas de papelão.

• Velocidade (unidades por minuto): A velocidade de produção necessária é o principal fator do projeto e do custo da máquina.

Os engenheiros de programa da MiGrand podem projetar programas de embalagens que atendam totalmente às suas necessidades, de acordo com suas necessidades específicas.