Traslochi intelligenti: imballaggio con controllo a cinghia multipla

Insieme a Siemens, Meypack ha sviluppato una soluzione di controllo multi-nastro Intelligent Belt per un sistema continuo di trasferimento e posizionamento del prodotto ad alta velocità.

Perché i clienti del settore degli imballaggi amano Intelligent Belt?

Quando un cliente è così soddisfatto delle prestazioni di una nuova macchina da effettuare immediatamente un ordine successivo per altre tre macchine, allora il produttore della macchina deve aver fatto qualcosa di giusto. Cosa è stato fatto bene in questo caso: una soluzione innovativa per il trasferimento e il posizionamento continui ad alta velocità del prodotto in una busta confezionatrice sviluppata da Meypack e Siemens. La soluzione utilizza le applicazioni Intelligent Infeed e Intelligent Belt (iBelt) di Siemens. Entrambe le applicazioni fanno parte del Siemens Packaging Toolbox, una raccolta completa di librerie software e blocchi funzionali pretestati per TIA Portal, progettati specificamente per automatizzare le macchine per l'imballaggio con controller SIMATIC. Questo toolbox aiuta a ridurre significativamente i tempi di progettazione e messa in servizio attraverso l'uso di funzioni standard.

Vantaggi chiave

6x Più delicato su prodotti e macchine

iBelt consente il funzionamento continuo della macchina, riducendo lo stress di accelerazione sui prodotti e sulla macchina a un sesto del livello precedente. Questo riduce l'usura dei prodotti e della macchina.

50% Meno manutenzione

Avere un sistema con movimento continuo riduce significativamente l'usura delle parti meccaniche come i cuscinetti. Ciò ha permesso all'operatore di saltare un cambio di componente che normalmente sarebbe dovuto dopo un anno di funzionamento.

60% Più risultati

A seconda del prodotto, iBelt è in grado di gestire fino a 400 prodotti al minuto senza modifiche sostanziali all'applicazione, offrendo a Meypack una maggiore libertà di progettazione e riducendo le spese di progettazione.

Dall'idea al prototipo funzionante

Per la confezionatrice di buste Meypack, Siemens ha migliorato l'applicazione Intelligent Belt con la funzione per il trasferimento e la movimentazione continui del prodotto. L'iniziativa che ha consentito questo sviluppo è iniziata anche prima, afferma Bastian Schulz, ingegnere elettrico ed esperto di automazione presso Meypack: «Stavamo lavorando con il supporto applicativo Siemens per implementare le funzioni della nostra macchina con gli azionamenti SINAMICS S210. Durante gli incontri per questo progetto, ho avuto l'idea di poter modificare il trasferimento del prodotto al nastro a pale in modo da eliminare gli avvii e gli arresti nel flusso del prodotto. Siemens ha agito immediatamente e solo pochi mesi dopo ci ha presentato un programma pronto per la simulazione basato sull'applicazione Intelligent Belt. Questo programma ha funzionato quasi istantaneamente ed è stato incredibilmente fluido. Ci è piaciuto molto fin dall'inizio».

Mettere alla prova Intelligent Belt

Per testare l'applicazione con la meccanica «reale» della macchina, Meypack ha costruito un banco di prova dedicato. «Abbiamo utilizzato una cinghia da paddle con prodotti campione e l'applicazione iBelt, e l'operazione è stata perfettamente fluida, senza fermate, senza ritardi. Non ce lo saremmo mai aspettato a velocità di trasferimento così elevate», spiega Schulz. La cosa notevole dell'applicazione SIMATIC Intelligent Belt per il controllo multi-nastro è che i singoli prodotti provenienti dall'alimentazione continua possono essere prelevati e raggruppati in una posizione di scarico. Il carico e lo scarico sono implementati come operazioni indipendenti. Nella macchina Meypack, una cinghia a pale viene caricata mentre una seconda è in movimento o in fase di scarico. In questo modo, un flusso più o meno costante di singoli prodotti può essere raggruppato in pacchetti multiprodotto che possono essere confezionati in vassoi o incartati per la spedizione e la spedizione.

Le prestazioni del nuovo sistema in un'applicazione del cliente sarebbero diventate chiare solo tre mesi dopo: Meypack è stata incaricata di progettare una confezionatrice di buste per il confezionamento di buste pesanti da 500 g a una velocità di 240 buste al minuto. «Questa combinazione di tasche pesanti e alta velocità era piuttosto impegnativa», afferma Schulz. Inoltre, i tempi erano stretti: il progetto doveva essere sviluppato e consegnato in soli sei mesi. «Per rispettare i tempi stretti, abbiamo coinvolto Siemens nel team di progetto per supportarci nello sviluppo del controllo multi-cinghia, e questo ha funzionato davvero bene. Abbiamo ricevuto il programma pronto per la simulazione alla fine di settembre e poco dopo abbiamo eseguito con successo un test di accettazione in fabbrica con il cliente».

Coperchio del vassoio Incartonatore per buste

Prestazioni affidabili, giorno dopo giorno

Anche la messa in servizio è andata molto bene, con solo qualche piccolo inconveniente: «Una cosa a cui abbiamo dovuto adeguarci è che nel mondo reale i prodotti non arrivano con una distanza assolutamente uguale alla stazione di trasferimento, ma siamo riusciti a risolvere anche questo problema insieme a Siemens». La soluzione iBelt funziona «come un orologio» da allora, conferma Schulz. Il sistema è notevolmente più fluido nel funzionamento, un aspetto positivo che anche il cliente ha notato, e non richiede praticamente alcun intervento manuale. «Poiché la gestione del prodotto è così stabile, i tecnici raramente devono regolare i parametri. La macchina funziona sempre come dovrebbe, il che significa che non solo forniamo le prestazioni specificate di 240 prodotti al minuto al momento della messa in servizio, ma possiamo anche garantire queste prestazioni a lungo termine», aggiunge.

Usando iBelt, possiamo gestire i prodotti in modo perfettamente fluido, senza impulsi, senza arresti. Ciò riduce lo stress sulle parti meccaniche e la riduzione dello stress riduce significativamente l'usura.

Bastian Schulz, Ingegnere elettrico ed esperto di automazione, Meypack Verpackungssystemtechnik GmbH

Piccoli aggiustamenti per un riutilizzo importante

Nel frattempo, sono in corso anche i progetti di follow-up, con una linea che confeziona addirittura 400 buste al minuto, anche se più leggere. Per automatizzare questa macchina più veloce, Schulz ha dovuto apportare solo piccole modifiche: «iBelt funzionerà allo stesso modo a 400 sacchetti al minuto che a 240, quindi potrei riutilizzare l'applicazione quasi esattamente com'era. Posso utilizzare questa funzionalità anche in altre soluzioni dinamiche per la movimentazione dei prodotti, ad esempio per eliminare gli arresti cinematici con due direzioni di movimento. Questo riduce lo stress sulle parti meccaniche». Meno stress meccanico significa meno usura, che è già evidente nella prima macchina. È stata evitata la sostituzione di un componente che normalmente sarebbe dovuta dopo un anno di funzionamento. «Vedremo se saremo in grado di estendere ulteriormente gli intervalli di manutenzione», afferma Schulz.

Bastian Schulz Meypack Verpackungssystemtechnik GmbH