Soluzioni di automazione lineare per l’industria del packaging

L’economia moderna consuma enormi quantità di imballaggi. Quasi ogni prodotto richiede l’imballaggio a un certo punto del suo percorso dalla produzione all’uso finale. Durante questo viaggio, l’imballaggio svolge molteplici ruoli: proteggere le merci durante il trasporto o lo stoccaggio, semplificare la gestione e fornire informazioni essenziali agli utenti. In tutto il mondo, le aziende spendono quasi 900 miliardi di dollari senza imballaggi ogni anno.

Anche se sembra che non ne abbiano mai abbastanza, il packaging crea molte sfide per le aziende. Nella vendita al dettaglio, ad esempio, la crescita spettacolare dell’e-commerce ha aumentato il volume di imballaggi consumati, le richieste su tale imballaggio e la complessità della gestione degli imballaggi. E i centri logistici di e-commerce devono far fronte a una domanda altamente variabile e imprevedibile da parte dei clienti che si aspettano che i prodotti arrivino velocemente e in perfette condizioni.

Poi c’è la sfida della sostenibilità. Consumatori, governi e gruppi ambientalisti stanno diventando sempre più preoccupati per l’impatto degli imballaggi sul mondo naturale. Inviati in discarica, gli imballaggi in plastica possono impiegare centinaia di anni per decomporsi e, se i rifiuti di imballaggio non vengono gestiti correttamente, il materiale può finire per inquinare l’ambiente. Gli ambientalisti prevedono che, all’attuale tasso di accumulo, ci sarà più plastica che pesce negli oceani del mondo entro il 2050 .

L’industria del packaging sta rispondendo a queste sfide con un’ampia gamma di iniziative. Le aziende stanno sviluppando nuovi materiali, nuove tecnologie e nuovi modelli di business nel tentativo di ridurre i costi, aumentare la flessibilità e ottimizzare l’utilizzo delle risorse lungo la catena di fornitura.

Una nuova ondata di automazione

Un’area che sta vedendo innovazioni significative è nell’applicazione di soluzioni di automazione avanzate. L’automazione delle attività di confezionamento precedentemente manuali aiuta le aziende a ottimizzare la velocità e la produttività delle loro operazioni di confezionamento, mentre l’aggiunta di nuove funzionalità ad aree già automatizzate della catena del valore del confezionamento sta sbloccando miglioramenti in termini di efficienza, qualità e flessibilità. Nel complesso, si prevede che la domanda di tecnologie di automazione del packaging aumenterà del 9,2% all’anno nei prossimi cinque anni , circa tre volte più velocemente del settore del packaging nel suo complesso .

L’automazione del packaging ha visto alcuni sviluppi accattivanti negli ultimi anni, come l’introduzione della robotica nei magazzini e nei centri di distribuzione, o il crescente uso dell’apprendimento automatico e dell’intelligenza artificiale per le tecnologie per ottimizzare le operazioni. Alcuni dei miglioramenti più significativi delle prestazioni, tuttavia, derivano dai progressi nelle tecnologie di movimento fondamentali che sono al centro delle moderne macchine per l’imballaggio.

Il vantaggio elettromeccanico

Le aziende stanno sostituendo sempre più i sistemi di alimentazione a fluido che hanno tradizionalmente utilizzato per creare il movimento lineare con una nuova generazione di attuatori elettromeccanici. Alimentati da un motore elettrico, sono disponibili in un’ampia gamma di design standard e in formati modulari che consentono di adattare potenza, velocità e precisione per quasi tutte le applicazioni immaginabili.

Gli attuatori elettromeccanici offrono molti vantaggi nelle applicazioni di imballaggio. Loro forniscono:

1) Facile integrazione

Nei progetti di macchine, ad esempio, non richiedono tubi, pompe, accumulatori e altre infrastrutture complesse.

2) Energia efficiente

Fino all’80 percento della potenza in ingresso si è trasformato in un lavoro utile.

3) Controllabilità

Forse il loro vantaggio più convincente, gli attuatori elettromeccanici hanno un collegamento meccanico diretto tra il motore e la vite che fornisce un controllo preciso e alti livelli di ripetibilità fino al livello del micron su tutta la loro gamma di movimento.

Applicazioni di imballaggio

Applicazione per la produzione di bottiglie in pet

Produzione di bottiglie in PET

La riduzione della massa è un obiettivo di prestazioni chiave poiché i produttori cercano di ridurre i costi dei prodotti e l’utilizzo delle risorse. La manipolazione di bottiglie con pareti più sottili durante il processo di soffiaggio è estremamente impegnativa e le apparecchiature di produzione devono operare entro un intervallo prestazionale molto preciso per ridurre al minimo il rischio di problemi di qualità o guasti del prodotto. L’uso di viti a rulli in questa applicazione può controllare il movimento delle preforme in plastica nel processo di soffiaggio, consentendo il controllo ottimale del movimento della preforma durante tutto il suo ciclo, mentre l’alta velocità e l’accelerazione offerte dagli attuatori aiutano a massimizzare la produttività .

applicazioni per alimenti e imballaggi

Confezionamento di alimenti e bevande (a sinistra), riempimento ed etichettatura (a destra)

Una delle principali sfide operative è la necessità di lavorare con una gamma sempre più ampia di forme, stili e dimensioni di imballaggi. L’attrezzatura di confezionamento tradizionale richiede una reimpostazione manuale ogni volta che la linea viene riconfigurata per un diverso tipo di confezionamento, un processo che richiede molto tempo, riducendo la produttività e limitando la flessibilità operativa.

Incorporando attuatori elettromeccanici e colonne regolabili in altezza nelle loro macchine, i produttori sono ora in grado di creare progetti che possono essere reimpostati automaticamente e con precisione con un semplice segnale software. Questa modifica riduce i tempi di fermo, riduce le dimensioni minime dei lotti economici ed elimina il rischio che errori di reimpostazione introducano problemi di qualità o interruzioni della produzione non pianificate.

Dare le gambe dei robot

Gli attuatori elettromeccanici stanno aumentando la capacità e la versatilità anche dei sistemi robotici all’avanguardia. Una delle innovazioni chiave recenti nell’automazione delle applicazioni di confezionamento a valle è stata lo sviluppo dei cobot (robot collaborativi). Si tratta di robot progettati con funzionalità di sicurezza integrate che consentono loro di lavorare a fianco dei colleghi umani in ambienti misti come magazzini e centri logistici. I cobot stanno ora assumendo varie attività di imballaggio, tra cui riempimento di scatole, etichettatura e impilamento di pallet.

La maggior parte dei cobot opera da una base fissa, il che limita lo spazio su cui possono operare. Ciò limita la loro capacità di assumere determinati compiti, come il trasporto di oggetti su distanze maggiori o la movimentazione in quota. Per ovviare a questo, gli utenti stanno ora installando i loro cobot su piattaforme mobili, alimentate da attuatori elettromeccanici.

 

Pallettizzazione-robot-applicazione_2_0

I pilastri verticali che utilizzano un design telescopico possono essere montati sul pavimento o sul soffitto per consentire a un co-bot di lavorare a qualsiasi altezza richiesta. Questa capacità è particolarmente utile nelle applicazioni di impilamento di pallet, che possono richiedere al robot di lavorare ovunque dal livello del pavimento ad un’altezza di 2 metri o più. I moduli lineari orizzontali, nel frattempo, consentono ai cobot di spostarsi lungo una linea di confezionamento per lavorare in stazioni diverse o per spostarsi automaticamente tra le macchine. In entrambi i casi, la precisione intrinseca e la rigidità degli attuatori elettromeccanici è una parte fondamentale del sistema, garantendo che il robot sia stabile e posizionato correttamente per ogni attività.

Attuatore elettromeccanico: un ingrediente chiave nell’automazione

L’industria globale del packaging è sotto pressione per controllare i costi, migliorare la produttività e ridurre il proprio impatto ambientale. I moderni attuatori elettromeccanici ad alta precisione sono un ingrediente chiave in una generazione emergente di soluzioni di automazione più intelligenti e flessibili che stanno aiutando il settore a raggiungere i suoi obiettivi.

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