Wymagania jakościowe wiodących światowych producentów czekolady klasy premium obejmują nie tylko surowce i procesy produkcyjne, ale także pakowanie produktów.
Koniecznością jest otrzymanie idealnie zapakowanych tabliczek czekolady bez żadnych wad. Częste zmiany formatu opakowań są szczególnym wyzwaniem. Firma LoeschPack wzorowo sprostała temu wyzwaniu, wykorzystując najnowszy model dwuetapowej owijarki LTM-DUO. Rozwiązanie to opiera się na użyciu części wymiennych dla poszczególnych formatów ze stałym ogranicznikiem. Oprócz tego jest wyposażone w sprawdzony system radiowej identyfikacji obiektów (RFID) firmy Balluff do automatycznego wykrywania części wymiennych.
Korzysta na tym użytkownik poprzez skrócenie czasu potrzebnego na przezbrojenie i zwiększenie elastyczności procesu zmiany formatu. Christoph Krombholz, kierownik ds. marketingu w firmie LoeschPack, mówi: „Maszyna do pakowania uruchamia się dopiero wtedy, gdy wszystkie podzespoły znajdą się we właściwym miejscu. To praktycznie wyklucza możliwość złego rozmieszczenia elementów”. To nowe rozwiązanie zostało zaprezentowane po raz pierwszy na tegorocznych targach Interpack w Düsseldorfie
Dwuetapowa owijarka LTM-DUO została zaprojektowana specjalnie z myślą o pakowaniu tabliczek czekolady. Użycie tego zaawansowanego technologicznie sprzętu jest polecane zawsze, gdy potrzeba szczególnie elastycznego doboru rodzaju opakowania, materiałów lub wielkości opakowania oraz przy wysokich wymaganiach w zakresie wydajności. Oferuje on doskonałą jakość produktu, a szczelność opakowań pomaga skutecznie chronić wyroby. Ten typ opakowania wpływa również na poprawę jego wyglądu dzięki ciasnemu owinięciu i eleganckiemu, nienagannemu wzorcowi składania. Koncepcja systemu zakładająca całkowite oddzielenie sekcji napędu od sekcji podajnika produktów gwarantuje wysoki poziom higieny i dobrą dostępność podczas obsługi, czyszczenia i konserwacji.
System jest bardzo wszechstronny: przy użyciu maksymalnie dwóch materiałów opakowaniowych można uzyskać różne sposoby pakowania. Możliwe jest nawet użycie folii opakowaniowej z biopolimeru. Prędkość pracy osiągająca nawet 215 tabliczek/minutę sprawia, że poszczególne działania maszyny LTM-DUO można dostrzec dopiero po zmniejszeniu tempa do celów demonstracyjnych. Zdumiewa też to, w jak wielu złożonych krokach i z jak dużą precyzją wykonywane jest owijanie wewnętrzne na pierwszej stacji i owijanie zewnętrzne w papier lub karton całego opakowania na drugiej stacji.
Precyzyjne napędy
Szczególnym wyzwaniem jest różnorodność wykonywanych w systemie ruchów, które muszą ze sobą współgrać przy dużej prędkości pracy, co wymaga ścisłej koordynacji i precyzji działań maszyny. Firma LoeschPack bazuje na połączeniu mechanicznych, sterowanych mechanizmem krzywkowym napędów wykorzystujących centralny wał główny oraz ruchów napędzanych serwonapędem, np. w transporcie podawczym. Centralnie smarowany wał główny wyposażony jest w hartowane, zaprojektowane typowo dla danej maszyny krzywki o specjalnie obliczonych profilach, które zapewniają sprzężenie — pozytywny napęd i ścisłą koordynację — wszystkich ruchów i zespołów z głównym napędem, nawet przy dużych prędkościach. „Ich użycie jest niezbędne wszędzie tam, gdzie wykonywane jest wiele złożonych i identycznych ruchów oraz wymagana jest wysoka niezawodność działania przez wiele lat czy dziesięcioleci. Ma to zastosowanie do naszych urządzeń, ponieważ średnio 90 procent maszyn przeznaczonych jest na eksport światowy” zauważa Krombholz.
Całkowita zmiana formatu w ciągu kilku minut
W celu jak najlepszego wykorzystania i uzyskania maksymalnej elastyczności sprzętu niezbędne są szybkie zmiany formatu. Firma LoeschPack zdecydowała się na zastosowanie części formatowych ze stałym ogranicznikiem, ponieważ pozwalają one na przystosowanie maszyny do użycia nowych receptur, rozmiarów tabliczek i materiałów bez potrzeby przeprowadzania kłopotliwego ręcznego przezbrajania i regulacji. „Nie wymaga to specjalistycznej wiedzy technicznej”, zauważa Christoph Krombholz. „Jedynym narzędziem, którego potrzebuje operator, aby wymienić i dokręcić element w ciągu zaledwie kilku minut, bez konieczności wzywania instalatora, jest klucz płaski. Zapewnia to oszczędność czasu i gwarantuje wysoką jakość procesu”.
Praktycznie eliminuje to wszelkie odchylenia od idealnego ustawienia spowodowane niewłaściwą regulacją, które z kolei mogą prowadzić do błędów podczas pakowania lub nawet zatrzymania maszyny. Dostarczane do maszyny części formatowe są już zazwyczaj rozdzielone na wózku. Ułatwia to ogląd sytuacji i zapobiega pomyłkom, ponieważ różnice są często niewielkie i trudno je dostrzec gołym okiem. Krótki czas przestoju pomaga zwiększyć wydajność pracy.
Automatyczne wykrywanie części wymiennych za pomocą technologii RFID
Przemysłowy system RFID wysokiej częstotliwości BIS U firmy Balluff zapewnia automatyczne wykrywanie i identyfikację części wymiennych. Zamiast metalowych etykiet służących do rozpoznawania części stosowane są nośniki danych RFID. Ich identyfikacja odbywa się bezdotykowo, tym samym nie ulegają one zużyciu przez głowicę odczytu/zapisu UHF. „Rozwiązanie to działa nawet w przypadku braku linii widzenia i/lub zabrudzonych etykiet”, wyjaśnia Christine Hanke, dyrektor ds. przemysłu w firmie Balluff. Głównymi elementami przemysłowego systemu RFID BIS U są: procesor, co najmniej jedna antena kierunkowa UHF o polaryzacji kołowej oraz wspomniane już transpondery do identyfikacji obiektów.
Sterownik maszyny automatycznie analizuje informacje i odpowiednio inicjuje zapisane działania, tym samym aktywnie wspierając użytkownika. Sygnalizator LED z interfejsem IO-Link, Balluff SmartLight, wizualizuje postępy podczas wymian poprzez zmianę kolorów. Jest on widoczny nawet z dużej odległości. W tym celu dysponuje on szeroką gamą kolorów z możliwością dowolnego doboru intensywności światła. System uruchamia się dopiero po umieszczeniu i zamontowaniu w odpowiednim miejscu wszystkich części wymiennych. Eliminuje to możliwość uszkodzenia maszyny spowodowanego uruchomieniem z założonymi nieprawidłowymi częściami.
Jak zauważa Christine Hanke z firmy Balluff, „szczególną cechą urządzenia SmartLight jest to, że można je elastycznie dopasowywać do praktycznie wszystkich możliwych wymagań sterownika bez potrzeby przeprowadzania kłopotliwej konfiguracji sprzętowej. W ten sposób pozbyliśmy się potrzeby zwykle uciążliwego łączenia modułów o różnych kolorach w celu stworzenia kolumny sygnalizacyjnej”. Jednocześnie połączenie ze sterownikiem za pośrednictwem modułu IO-Link-Master dostarcza wiele typowych zalet interfejsu IO-Link, takich jak instalacja typu plug-and-play i bezproblemowe uruchamianie z wygodnymi możliwościami ustawiania parametrów.
System Balluff UHF można łatwo scalić z konstrukcją systemu. Nośniki danych o wyjątkowo kompaktowych wymiarach 7,1 x 3,1 x 13,1 mm są całkowicie płaskie i można je mocować do elementów formatowych tak, aby nie wystawały one ponad ich powierzchnię. Ponieważ w pamięci zapisano numery seryjne części formatowych, tzw. kody UID, w każdej chwili można je jednoznacznie zidentyfikować, nawet jeśli transpondery są przymocowane do powierzchni metalowych. Był to również jeden z podstawowych wymogów stawianych przez firmę LoeschPack.
Pasywne nośniki danych nie wymagają również własnego zasilania, ponieważ pobierają one energię z głowicy odczytu/zapisu UHF. Dzięki temu nie jest potrzebne zastosowanie akumulatorów. Elementy elektroniczne i antena są wbudowane w etykietę. Wraz z pasywnymi znacznikami rozwiązanie UHF oferuje zasięg do 6 metrów i wysoką niezawodność przechwytywania fal. System jest zdolny do masowego przechwytywania fal, dzięki czemu wszystkie wymienne części w zasięgu anteny mogą być skutecznie odczytywane niezależnie od ich orientacji przestrzennej. Innym przykładem użycia tej technologii w porównaniu z tradycyjnymi metodami identyfikacji, takimi jak kody kreskowe, jest możliwość wczytywania danych (np. trwałość użytkowa części) do etykiety. Następnie informacje te można stale aktualizować, choć ten system nie wykorzystuje jeszcze tej funkcjonalności.
Dzięki systemowi RFID BIS U firmy Balluff maszyna LTM-DUO jest również odpowiednio wyposażona do użytku na całym świecie, ponieważ rozwiązanie RFID firmy Balluff działa na częstotliwościach od 860 do 920 MHz i spełnia światowe normy ISO 18000-6C oraz EPC Gen 2 Class 1. Ponadto rozwiązanie to można bez większego wysiłku zamontować w istniejących instalacjach przy użyciu standardowego międzynarodowego interfejsu.
Autor: Detlef Zienert
Firma Loesch Verpackungstechnik GmbH — znana również pod nazwą „LoeschPack” — jest wiodącym międzynarodowym producentem maszyn do pakowania i kompletnych systemów pakowania gum do żucia, czekolad i suchych wypieków. Ta założona w 1919 roku firma z siedzibą w Altendorf niedaleko miasta Bamberg (Niemcy) jest dziś częścią Grupy Piepenbrock zatrudniającej 26 000 pracowników i stanowiącej 90% udziału w eksporcie. Jako partner i dostawca systemów dla przemysłu cukierniczego firma oferuje kompleksowe usługi na całym świecie. Firma LoeschPack zapewnia też swoim klientom wsparcie przez cały cykl eksploatacji urządzeń — od pomysłu po projektowanie, budowę i uruchomienie — z uwzględnieniem szkoleń i dostarczaniem części zamiennych.
Firma Balluff GmbH oferuje kompletną gamę najwyższej jakości czujników, systemów do identyfikacji oraz pomiaru odległości, a także rozwiązania sieciowe i komunikacyjne dla wszystkich obszarów automatyki przemysłowej. Firma założona w 1921 roku zatrudnia obecnie 3 300 pracowników. Od czterech pokoleń jest biznesem rodzinnym, w którym znaczną część dochodów przeznacza się na badania i rozwój. Firma posiada zakłady produkcyjne i badawcze, filie i oddziały na całym świecie. Produkcja odbywa się nie tylko w centrali znajdującej się w Fildern koło Stuttgartu, ale także w innych nowoczesnych zakładach produkcyjnych na terenie Niemiec, Węgier, Szwajcarii, USA, Brazylii i Chin.
Dwuetapowa owijarka do tabliczek czekolady LTM-DUO umożliwia realizację innowacyjnych koncepcji pakowania
Wszystkie części formatowe są automatycznie wykrywane i rozpoznawane za pomocą ich identyfikatorów
Kompaktowe nośniki danych doskonale pasują do wgłębień w elementach formatowych
Podobnie jak w przypadku wskaźnika poziomu Balluff kolumna sygnalizacyjna SmartLight wizualizuje postęp przezbrajania
Antena UHF wykrywa wszystkie nośniki danych w swoim zasięgu za jednym odczytem
Do procesora można podłączyć jednocześnie maksymalnie cztery anteny
Moduł IO-Link master łączy kolumnę sygnalizacyjną SmartLight z systemem automatyki
Wysokiej jakości kartonowe etykiety gwarantują perfekcyjny wygląd w punkcie sprzedaży
Elastyczna maszyna umożliwiająca pakowanie w wielu różnych formatach
Klient dysponuje dużą elastycznością w doborze materiałów opakowaniowych. Folia aluminiowa, folia OPP lub biopolimerowa folia opakowaniowa w pierwszym etapie pakowania. Papier lub tektura jako drugi materiał opakowaniowy.
