2.5kg冷凍フライドポテト：大量一括包装向けエンドツーエンド自動化

1. 労働力 プロジェクト概要

顧客は、商業用2.5kg冷凍フライドポテト向けに、完全なターンキーパッケージングソリューションを要望されました。これは、最も要求の厳しい大量食品アプリケーションの一つです。目標生産能力は時速6トンという非常に高い水準であり、計量・包装・品質検査・平圧・カートン詰め・コード印字・パレタイズまで、すべての工程でシームレスな自動化が求められました。

以下は、本プロジェクトのために設計した参考工場レイアウトです。

2.5kg冷凍フライドポテト専用全工程パッケージングラインのエンジニアリング参考レイアウト。

二次レイアウト：全ラインの設置面積および各機器の配置を示しています。

2．主要な包装課題

2.5kgの冷凍フライドポテトを一括袋詰めする場合、標準的なパッケージングラインでは対応できない、特有の複合的困難が生じます。

• 速度とシール強度の両立：多くの顧客がPE袋を採用していますが、これにより包装速度が大幅に低下し、シール不良や袋破れが頻発します。
• 製品の形状がもろい：細長くもろいフライドポテトは、取り扱い中に簡単に折れてしまうため、袋内の分布が不均一になり、見た目もでこぼこ・ムラのある状態になります。
• カートン詰めの難しさ：柔らかく変形しやすい袋のため、カートン詰め工程で頻繁に袋が引っ掛かったり、破れたり、カートン内に斜めに積み重なったりする問題が発生します。

3．工程全体のワークフロー

当社では、すべての工程をカバーした完全統合型の生産ラインを設計しました。

• 原料供給 → マルチヘッド計量機 → VFFS方式による袋成形・空気抜き → 金属異物検出 → 重量別選別 → 袋の平滑化 → 自動カートン展開 → 自動カートン詰め → カートン閉封 → 最終重量確認 → オンラインインクジェット印字 → ロボットパレタイズ

4. コアエンジニアリング ソリューション

高精度計量

2.5kgという重量精度を実現するには、標準の10ヘッド計量機では不十分です。そこで、1回の投入量が大きくても厳密な重量公差を維持できるよう、**14ヘッド・5.5Lバケット仕様の計量機**（さらに高精度を求める場合は16ヘッド・5.5L仕様もご提案可能です）を採用しました。

14ヘッド計量機（バケット容量5.5L）――高精度バルク計量の基盤。

PE袋向けに最適化されたVFFS包装機

PE袋のシール問題を解決するため、一式のカスタムモジュールを統合しました。

• 空気排出機構：シール前に過剰な空気を積極的に除去します。
• 袋反転装置：袋が機械から排出される際に、印刷面が上を向くことを保証します。
• 防水電気制御盤：低温・高湿の冷凍環境において不可欠です。
• マイクロ穿孔装置：空気排出工程中に閉じ込められた空気が逃げられるよう、微小な換気孔を作成します。

空気排出・袋反転・防水制御盤を備えたVFFS機――低温下でのPE袋包装に対応。

二重品質検査

すべての袋は、異物混入を防ぐため**金属探知器**を通過した後、仕様外の袋をカートン詰め工程に入る前に排除するための**検重選別**を実施します。

金属探知器と検重機が連携して、二重の品質保証を実現。

袋の平滑化・成形 — 重要な工程

これは、最も重要でありながら、しばしば見落とされがちな工程の一つです。当社は、フライドポテトを袋内に均一に平滑化・配分するための「角形チューブ振動コンベア」システムを開発しました。この工程は、その後の清潔で安定したカートン詰めおよびパレタイズ工程の基盤となります。

袋の均一な平滑化と内容物の均等配分のための角形チューブ振動コンベア。

自動カートン詰め — 最も困難な課題

柔らかく変形しやすい2.5kgの袋を、引っかかり・破れ・位置ずれを起こさずにカートンに詰めるには、挿入方式を慎重に選定する必要があります。実際の製品サンプル、カートンサイズ、生産能力要件に応じて、以下の3つの実績ある方式をご提案します。

• 柔軟な横押し式パッキング：形状が均一で平らな袋に最適。
• 落下式パッキング：形状が安定しており、多少の誤差を許容できる袋に適しています。
• ロボットアーム式パッキング：繊細または不規則な形状の製品に最大の柔軟性を提供します。

空カートンを自動で展開・セットするカートンエレクターステーション。

横押し式による袋のカートンへの挿入。

ドロップ式バッグの段ボール箱への挿入。

ロボットアームによるバッグ挿入で、最大限の取り扱い配慮を実現。

インクジェット印字・ロボットパレタイズ

シール封緘後、段ボール箱は最終重量検査を経て、**オンラインインクジェットコード**が印字されます。その後、**協働型パレタイズロボット**が、最大**分間9ケース**（20kgまでの荷重範囲内）の速度で完成品の段ボール箱を積み上げます。

シール封緘済みの段ボール箱にロット番号および製造日付をインクジェットで印字するステーション。

5．プロジェクト概要と再利用可能な価値

本プロジェクトでは、顧客に対して以下の2つの持続的なエンジニアリング価値を提供しました。

• 最適化されたライン配置：通路および機器の配置は、冷凍庫環境および作業者の人間工学に特化して設計されました。
• 再利用可能なテンプレート：同様のアーキテクチャは、ほぼすべての**バルクソフトバッグ包装の冷凍食品**（例：冷凍ストリップ、冷凍餃子、冷凍ブロックなど、1～5kgの大容量包装を要する製品）へ展開可能です。

完成品の段ボール箱を生産ライン出力部で協働型パレタイズロボットが積み上げています。

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個別計量ヘッドからロボットによるパレタイズまで、冷凍食品向け包装ラインのすべての工程を設計・統合いたします。ご希望の生産能力や製品仕様について、ぜひお気軽にお問い合わせください。