Guide de l'ingénieur pour l'encaissage dans la production de bonbons

Au-delà d'une définition de base

L'encaissage automatisé est l'épine dorsale des lignes modernes de production de bonbons. Il garantit efficacité, cohérence et protection des produits dans les opérations à grande vitesse. Sa valeur va au-delà de la cadence : un emballage correct préserve la qualité des bonbons, prévient les dommages et maintient l'attrait des rayons.

Ce guide va plus loin que les avantages de surface. Il explore principes techniques, mécanique et systèmes de contrôle des emballeuses de bonbons, en donnant aux ingénieurs, aux responsables de ligne et aux professionnels techniques les connaissances nécessaires pour analyser, spécifier et optimiser ces actifs d'automatisation critiques.

Nous nous concentrons non seulement sur ce que font ces machinesmais comment ils le fontLes experts de la Commission européenne ont pour mission de faire passer la compréhension de la familiarité opérationnelle à la maîtrise de l'ingénierie.

Sous-systèmes mécaniques de base dans l'emballage des bonbons

Chaque encaisseuse automatisée est composée de sous-systèmes mécaniques interconnectésChacun de ces sous-systèmes a des fonctions et des considérations techniques distinctes. La compréhension de ces sous-systèmes est essentielle pour le dépannage, l'optimisation et l'analyse des performances.

Montage et formage de caisses

L'emballage des bonbons commence par un carton ondulé plat.

1. Mécanisme de chargement et de prélèvement : Une ventouse ou un système d'aspiration permet de retirer une pièce à la fois d'un magasin.

2. Action de formation : La découpe passe à travers une charrue ou sur un sabot de formage, pliant les rabats inférieurs en place.

3. Scellement des rabats inférieurs : Du ruban adhésif ou de l'adhésif thermofusible fixe le fond, préparant ainsi la caisse à recevoir des bonbons.

Considérations techniques : La direction de la cannelure, la précision de la ligne de coupe et la mémoire du matériau sont essentielles pour un formage fiable de la carcasse.

Alimentation et regroupement des produits

Le débit de bonbons en amont peut provenir les emballeuses de flux, les ensacheuses ou les lignes de moulage.

• La collation permet de disposer les bonbons dans les modèle ou groupe pour le chargement.

• Les mécanismes comprennent les plieuses servo-motorisées, roues étoilées, alimentateurs à rouleaux, et virages à bosse.

• Un assemblage précis permet d'éviter les bourrages, de garantir des modèles d'emballage cohérents et de maintenir la vitesse de la ligne.

Chargement du produit

le l'étape du chargement définit l'architecture de l'empaqueteur. Candy peut être chargé :

• Par le haut (pick-and-place ou robotique)

• Sur le côté (poussée horizontale)

• Par le bas (encastrable ou enveloppant)

Le choix influe sur la vitesse, la flexibilité et la manipulation des produits.

Clôture de l'affaire et mise sous scellés

Après le chargement, les rabats supérieurs sont pliés et scellés:

• Ruban adhésif : Simple, faible coût initial ; utilise des têtes de lecture, des rouleaux d'application et des lames de coupe.

• Colle thermofusible : Scellés plus solides, inviolables, mieux adaptés aux lignes de confiserie à grande vitesse ; nécessitent l'entretien des buses et le contrôle de la température.

Considération des bonbons : Fragile chocolats ou gommes à mâcher peuvent nécessiter l'application d'une colle pour une manipulation plus douce.

Architectures d'encaisseuses dans les lignes de confiserie

Encaisseuses par le haut

• Méthode : Pick-and-place, dépôt de groupes de bonbons par le haut.

• Meilleur pour : Emballages de bonbons souples, délicats ou multicouches.

• Avantages : Manipulation douce, grande flexibilité, convient pour les sacs, les sachets ou les modèles d'emballage complexes.

Encaisseuses latérales

• Méthode : Le bloc de bonbons est poussé horizontalement dans un côté ouvert. La boîte est ensuite redressée et scellée.

• Meilleur pour : Boîtes de bonbons ou cartons rigides (par exemple, tablettes de chocolat, boîtes-cadeaux).

• Avantages : Haut débit, efficace pour des produits stables.

Encaisseuses par le bas / encaisseuses enveloppantes

• Méthode : L'étui est abaissé sur les bonbons ou formé autour des paquets de bonbons.

• Meilleur pour : Bonbons lourds, instables ou en paquets (par exemple, paquets de boissons avec des friandises, paquets multiples emballés sous film plastique).

• Avantages : Stabilité supérieure du produit, emballages serrés, efficacité matérielle, prêt pour la vente au détail.

Tableau 1 : Comparaison de l'architecture des encaisseuses

Mécanismes de chargement

Systèmes de chargement robotisés

• Robots articulés à 6 axes : Flexibilité maximale, prise en charge d'unités de stock et de modèles d'emballage complexes.

• Robots Delta : Optimisé pour le prélèvement et le placement à très grande vitesse de bonbons uniformes.

• Outillage de fin de bras (EOAT) : Pinces sur mesure, ventouses, fourchettes ; essentiels pour la protection des bonbons.

Portiques / Systèmes cartésiens

• Mouvement structuré X-Y ou X-Y-Z : Précis, reproductible, rentable pour le chargement par le haut de bonbons uniformes.

• Avantages : Moins d'entretien que les bras à 6 axes, convient pour les bacs à chocolat, les rangées de cartons et les plateaux.

Emballage en vrac et empilage en bas

• Chargement assisté par gravité : Convient aux bonbons rigides comme les boîtes métalliques ou les bocaux en verre.

• Empilage par le bas : Superpose les bonbons de manière séquentielle ; améliore la précision du placement par rapport à une simple chute.

Tableau 2 : Comparaison des mécanismes de chargement

Systèmes de contrôle et intégration

PLC (Programmable Logic Controller)

• Exécute la logique opérationnelle.

• Lire les capteurs, les encodeurs, les interrupteurs ; contrôler les moteurs, les actionneurs et les vannes.

• Marques courantes : Allen-Bradley, Siemens.

IHM (interface homme-machine)

• Commande par écran tactile, gestion des recettes, diagnostics, guidage de l'opérateur.

• Essentiel pour changement rapide de la ligne de confiserie et la réduction des temps d'arrêt.

Contrôle du mouvement

• Servomoteurs : Mouvement de haute précision et répétable ; idéal pour les applications de pick-and-place et de robotique.

• Pneumatique : Force élevée, mouvements simples ; convient pour les barrières et les rabats.

Connectivité de l'industrie 4.0

• Les réseaux industriels (EtherNet/IP, PROFINET) intègrent l'encaisseuse dans la ligne de confiserie.

• Fournit des données pour MES/SCADA, Suivi de l'OEEet la maintenance prédictive.

Dépannage et optimisation

Défauts courants et Solutions pour les lignes de bonbons

Stratégies d'optimisation proactive

1. La doublure centrale : Définir et documenter les paramètres optimaux pour chaque recette.

2. Réduction du nombre de changements : Utiliser le SMED, les réglages sans outil et les guides numériques.

3. Maintenance préventive : Inspection/remplacement programmé des ventouses, des courroies, des roulements, des buses de colle et des têtes de bande.

Conclusion : Un emballage de bonbons prêt pour l'avenir

Un emballage efficace pour la production de bonbons nécessite une compréhension technique approfondie:

• Principes fondamentaux du génie mécanique

• Sélection du mécanisme de chargement

• Intégration des systèmes de contrôle

• Optimisation et maintenance préventive

Tendances émergentes :

• IA et vision industrielle pour le contrôle de la qualité et maintenance prédictive

• Conceptions durables utilisant des matériaux ondulés plus fins et des servomoteurs à faible consommation d'énergie

• Modulaire, flexible machines pour la personnalisation de masse et l'emballage pour le commerce électronique

La base reste la même : une mécanique précise, des commandes intelligentes et des opérations systématiques garantir un emballage homogène et de haute qualité des bonbons.