2,5 kg zamrznjenih krompirjevih palčk: avtomatizacija od začetka do konca za visokokoličinsko pakiranje na veliko

1. Pregled projekta

Naš stranki je bila potrebna popolna ključ-v-roko rešitev za pakiranje **2,5 kg komercialnih zamrznjenih krompirjevih palčk** – ena najzahtevnejših aplikacij za pakiranje hrane v velikih količinah. Ciljna zmogljivost je bila impresivnih **6 ton na uro**, kar je zahtevalo brezhibno avtomatizacijo vseh faz: tehtanja, pakiranja, nadzora kakovosti, sploščevanja, vstavljanja v kartonske škatle, označevanja in palete.

Spodaj je referenčna postavitev tovarne, ki smo jo zasnovali za ta projekt.

Inženirska referenčna postavitev celotne proizvodne linije za pakiranje 2,5 kg zamrznjenih krompirjevih palčk.

Druga postavitev, ki prikazuje celotno površino linije in razpored opreme.

2. Ključne izzive pri pakiranju

Zamrznjene krompirjeve palčke v 2,5 kg vrečkah v velikih količinah predstavljajo edinstveno kombinacijo težav, s katerimi standardne linije za pakiranje ne morejo uspešno delovati:

• Hitrost proti tesnosti zapiranja: Večina strank uporablja PE vreče, kar znatno zmanjša hitrost pakiranja in pogosto povzroča slabo zaprtje ter poškodovane vreče.
• Krhka oblika izdelka: Dolgi, krhki krompirčki se med rokovanjem preprosto zlomijo, kar povzroča neenakomerno porazdelitev znotraj vrečke in neraven, grudast videz.
• Zapletenost vrečkanja: Mehke, deformabilne vrečke povzročajo velike težave pri vrečkanju – vrečke se zataknejo, raztrgajo ali nesimetrično naberejo znotraj kartona.

3. Celoten procesni tok

Zasnovali smo popolnoma integrirano proizvodno črto, ki pokriva vsako stopnjo:

• Transport materiala → Večglavni tehtni sistem → Vrečkanje z navpičnim oblikovanjem vrečke (VFFS) in izsesavanje zraka → Zaznavanje kovin → Razvrščanje po teži → Sploščevanje vrečk → Avtomatsko sestavljanje kartonskih škatel → Avtomatsko polnjenje škatel → Zapiranje škatel → Končna preverjava teže → Spletno inkjetno kodiranje → Robotizirano paletezanje

4. Osnovno inženirstvo REŠITVE

Visokotnačno tehtanje

Za natančnost 2,5 kg standardni 10-glavni tehtni sistem ni zadosten. Uporabili smo **14-glavni tehtni sistem z vedrom prostornine 5,5 L** (ali 16-glavno konfiguracijo z vedrom 5,5 L za še višjo natančnost), da bi obdelali velik volumen na eno izsipanje, hkrati pa ohranili ozke tolerance teže.

14-kratna tehtnica z vedri prostornine 5,5 l – osnova za natančno masovno tehtanje.

VFFS-pakirna naprava optimizirana za PE-vrečke

Za rešitev problema zapiranja PE-vrečk smo integrirali celoten komplet prilagojenih modulov:

• Zrakoodtiskalni mehanizem: pred zapiranjem aktivno odstrani presežek zraka.
• Naprava za obrnitev vrečk: zagotavlja, da se tiskana stran obrača navzgor ob izhodu vrečke iz naprave.
• Vodoodporna električna ohišja: ključna za hladno in vlažno zamrzovalno okolje.
• Mikroperforacijska naprava: ustvarja majhne ventilacijske luknje, da se zrak, ujet med procesom odvajanja, lahko sprosti.

VFFS-naprava z modifikacijami za odvajanje zraka, obrnitev vrečk in vodoodporna ohišja za pakiranje PE-vrečk pri nizkih temperaturah.

Dvojna nadzorna preverjanja kakovosti

Vsaka vrečka gre skozi **zaznavanje kovin**, da se izloči onesnaženost z tujimi predmeti, nato pa še skozi **tehtno razvrščanje**, da se izločijo vse vrečke, ki ne ustrezajo specifikacijam, preden vstopijo v fazo vstavljanja v kartonske embalaže.

Kovinski detektor in kontrolni tehtnik, ki delujeta skupaj za dvojno zagotavljanje kakovosti.

Sploščevanje in oblikovanje vrečk — ključna stopnja

To je ena najpomembnejših – in pogosto prezranih – faz. Zato smo razvili sistem **vibrirajočega konvejerskega traku s kvadratnim presekом**, ki mehko splošči krompirjake in jih enakomerno porazdeli znotraj vsake vrečke. Ta korak je temelj čistega in stabilnega vrečkanja v karton in kasnejšega paletezanja.

Vibrirajoči konvejerski trak s kvadratnim presekом za enakomerno sploščevanje vrečk in porazdelitev izdelka.

Samodejno vrečkanje v karton — najtežji izziv

Vrečkanje mehkih, deformabilnih vrečk po 2,5 kg brez zaklepanja, trglin ali napačne poravnave zahteva natančen izbor metode vstavljanja. Glede na dejanske vzorce izdelka, velikost kartona in zahteve glede zmogljivosti ponujamo tri preizkušene možnosti:

• Prilagodljivo stransko potiskanje: idealno za enotne, plošče vrečke.
• Vstavljanje z odpiranjem (drop-style): primerno za stabilne, odpornih oblik vrečke.
• Vrečkanje z robotsko roko: največja prilagodljivost za občutljive ali nepravilne izdelke.

Avtomatska postaja za sestavljanje praznih kartonov.

Vstavljanje vrečk na način stranskega potiskanja v karton.

Vstavljanje vrečk na način spuščanja v karton.

Vstavljanje vrečk z robovskim rokavom za največjo skrb pri rokovanju.

Kodiranje in robotizirano paletno nalaganje

Po zapiranju kartoni prehajajo končno tehtanje, nato pa prejmejo **spletno črnilčno kodo**. **Sodelujoči robot za paletno nalaganje** nato naloži končane kartone s hitrostjo do **9 kartonov na minuto** (znotraj nosilne zmogljivosti 20 kg).

Črnilčna kodirna postaja za nanos serije in datuma na zaprtih kartonih.

5. Povzetek projekta in ponovno uporabna vrednost

Ta projekt je stranki prinesel dve trajni inženirski vrednosti:

• Optimirana razporeditev linije: Poti za hodanje in razpored opreme sta bili posebej zasnovani za zamrzovalne prostore in ergonomijo operaterjev.
• Ponovljiva predloga: isto arhitekturo je mogoče uporabiti v praktično vseh kategorijah **zamrznjene hrane v mehkih vrečkah na veliko** – zamrznjeni trakci, zamrznjeni štrudlji, zamrznjeni bloki in podobni izdelki, za katere je potrebno embaliranje v velikih formatih (1–5 kg).

Sodelujoč robot za palete, ki skladira končne kartonske embalaže na izhodu proizvodne linije.

Potrebujete celotno proizvodno linijo za embaliranje hrane na veliko?

Od posameznih tehtnih glav do popolne robotske palete – zasnovujemo in integriramo vsako stopnjo vaše proizvodne linije za embaliranje zamrznjene hrane. Kontaktirajte nas, da razpravimo o vaših ciljnih zmogljivostih in specifikacijah izdelkov.