Comment emballer automatiquement plusieurs sachets de thé dans une boîte d'exposition en carton à la machine

L'automatisation du processus d'insertion de plusieurs sachets de thé dans une boîte d'exposition en carton est un défi classique d'automatisation de l'emballage. Cela implique plusieurs systèmes intégrés fonctionnant en harmonie.

Voici une description détaillée de la manière dont cela peut être réalisé par une machine, des sachets de thé en vrac au carton fini et scellé.

Les étapes principales du processus automatisé

Le système peut être décomposé en cinq étapes principales :

1. Alimentation et orientation des sachets de thé

2. Regroupement et comptage

3. Montage et placement des cartons

4. Insertion précise

5. Fermeture et scellement

1. Alimentation et orientation des sachets de thé

Il s’agit de la première étape, et souvent la plus critique. Les sachets de thé arrivent du processus de fabrication en vrac et désorganisés.

• Solution : Une machine de tri et de comptage de sachets.

• Machine de comptage de tri de sachets comprenant les fonctions, goulotte de trémie, convoyeur élévateur, unité de levage, capteur, dispositif de pressage de sacs, rouleau de convoyeur, brosse avec moteur, panneau de commande, comptage, convoyeur de produits finis, les machines sont contrôlées par un système PLC.

• Alimentateur à bande avec système de vision : pour les sachets de thé très délicats ou de forme irrégulière, un système de prélèvement et de placement robotisé guidé par vision peut être utilisé. Une caméra de vision identifie la position et l'orientation de chaque sachet de thé sur un convoyeur, et un robot (le robot delta est idéal pour les vitesses élevées) les récupère et les place dans la bonne orientation sur le convoyeur suivant.

• Dispositif de comptage et de tri de sachets utilisant un contrôleur de mouvement, adapté à la connexion d'une ligne de production d'une machine d'emballage de sachets à plusieurs rangées.
  

2. Regroupement et comptage

Une fois orientés, les sachets de thé doivent être regroupés en quantité exacte pour une boîte (par exemple, 5, 15 ou 30).

Cas de référence pour le tri et le conditionnement multi-sacs--->>>

Cas de référence pour la ligne de machines d'encartonnage multi-sachets--->>>

• Solution : Un système de comptage combinatoire ou par lots.

• Les sachets de thé orientés sont acheminés en une seule file sur un convoyeur.

• Convoyeur à poches : Un convoyeur à poches ou à couloirs est souvent utilisé. Chaque poche contient un sachet de thé. À mesure que le convoyeur indexe (se déplace par étapes précises), un capteur (par exemple photoélectrique) compte les sachets de thé.

• Formation de groupe : Une fois le nombre correct atteint, un mécanisme de porte ou un bras de balayage pousse doucement le groupe de sachets de thé dans un « nid » ou un « seau » qui les maintient étroitement ensemble comme un seul paquet soigné. Ceci est crucial pour une insertion propre.

3. Montage et placement des cartons

Les cartons plats vides (flacons plats démontés) sont chargés dans un magasin sur la machine.

• Solution : une formeuse de cartons.

• Une ventouse (ou un ensemble de ventouses) prélève un seul carton plat dans le magasin.

• Il ouvre le carton en déplaçant les ventouses selon un motif spécifique pour former la forme rectangulaire.

• Les rabats inférieurs sont ensuite pliés et souvent pré-scellés (colle thermofusible ou rabats rentrés) pour créer une boîte stable et ouverte sur le dessus.

• Ce carton dressé est ensuite placé sur un transporteur ou un mandrin qui le transportera à travers les stations d'insertion et de fermeture.

4. Insertion précise

C'est l'étape où le paquet de sachets de thé est placé dans le carton en attente.

• Solution 1 : mécanisme de poussée (le plus courant pour les paquets rigides)

• Le nid contenant le paquet de sachets de thé est positionné directement au-dessus du carton ouvert.

• Une plaque de poussée pneumatique ou servo-entraînée descend et pousse soigneusement le paquet dans le carton. Le nid se rétracte au fur et à mesure du déplacement du pousseur, assurant un transfert contrôlé.

• Solution 2 : Pick-and-Place robotisé (pour la flexibilité ou les produits délicats)

• Un robot équipé d'un effecteur final personnalisé récupère l'intégralité du paquet groupé. L'effecteur final pourrait utiliser des poignées à friction douce ou des ventouses conçues pour ne pas endommager le papier du sachet de thé.

• Le robot se déplace ensuite et place précisément le paquet dans le carton. Cette méthode est plus douce et meilleure pour les motifs complexes ou si les sachets de thé ne sont pas bien regroupés.

5. Fermeture et scellement

Une fois rempli, le carton se dirige vers la station de fermeture.

• Solution : pliage et scellement des rabats.

• Les rabats supérieurs du carton sont repliés et fermés dans un ordre spécifique.

• Pour le scellement avec de la colle : les buses appliquent un point ou une ligne précise d'adhésif thermofusible sur les rabats avant de les plier et de les fermer pendant quelques secondes pour les fixer.

• Pour les rabats rentrants : les doigts mécaniques rentrent simplement les rabats les uns dans les autres pour une fermeture sans colle.

• Le carton scellé est ensuite déchargé sur un convoyeur pour être envoyé pour l'emballage et la palettisation.

Intégration et contrôle du système

L'ensemble de la machine est contrôlé par un automate programmable (PLC) et un écran tactile d'interface homme-machine (IHM). Le PLC coordonne le timing de tous les moteurs, capteurs, systèmes pneumatiques et robots. Des capteurs répartis dans toute la machine vérifient chaque étape (par exemple, « carton présent », « nombre de sachets de thé correct », « colle appliquée ») pour garantir la qualité et arrêter la machine si un défaut est détecté.

Types de machines

• Machine à mouvement intermittent : Le convoyeur s'arrête à chaque station (montage, remplissage, fermeture). C'est plus simple et adapté aux vitesses moyennes.

• Machine à mouvement continu : le convoyeur se déplace en continu à une vitesse constante et toutes les opérations sont effectuées « à la volée ». Ceci est plus complexe mais permet des vitesses de production beaucoup plus élevées.

Considérations clés pour une machine réussie

• Variabilité des sachets de thé : La machine doit gérer différentes tailles, formes (rondes, pyramidales) et matériaux sans déchirer ni endommager le produit.

• Hygiène : Les matériaux en contact avec les sachets de thé doivent être de qualité alimentaire et faciles à nettoyer (par exemple, acier inoxydable, plastiques approuvés).

• Changement : Pour produire différents types ou quantités de thé, la machine doit permettre un changement rapide et facile de pièces telles que l'outillage du bol d'alimentation, les nids de regroupement et les magasins de cartons.

• Vitesse (unités par minute) : La vitesse de production requise est un facteur principal de la conception et du coût de la machine.

Les ingénieurs de programme de MiGrand peuvent concevoir des programmes d'emballage qui répondent pleinement à vos exigences en fonction de vos exigences spécifiques.