Movimentadores inteligentes: embalagem com controle de várias correias

Junto com a Siemens, a Meypack desenvolveu uma solução de controle de várias correias Intelligent Belt para um sistema contínuo de transferência e posicionamento de produtos de alta velocidade.

Por que os clientes de embalagens adoram o Intelligent Belt?

Quando um cliente está tão satisfeito com o desempenho de uma nova máquina que imediatamente faz um pedido de acompanhamento para mais três máquinas, o fabricante da máquina deve ter feito algo certo. O que foi feito corretamente neste caso: uma solução inovadora para transferência e posicionamento contínuos de produtos em alta velocidade em uma embaladora de bolsas desenvolvida pela Meypack e pela Siemens. A solução usa os aplicativos Intelligent Infeed and Intelligent Belt (iBelt) da Siemens. Ambos os aplicativos fazem parte da Siemens Packaging Toolbox, uma coleção abrangente de bibliotecas de software e blocos de funções pré-testados para o Portal TIA que foram projetados especificamente para automatizar máquinas de embalagem com controladores SIMATIC. Essa caixa de ferramentas ajuda a reduzir significativamente os tempos de engenharia e comissionamento por meio do uso de funções padrão.

Principais benefícios

6x Mais gentil com produtos e máquinas

O iBelt permite a operação contínua da máquina, reduzindo a tensão de aceleração nos produtos e na máquina para um sexto do nível anterior. Isso reduz o desgaste dos produtos e da máquina.

50% Menos manutenção

Ter um sistema com movimento contínuo reduz significativamente o desgaste de peças mecânicas, como rolamentos. Isso permitiu que o operador ignorasse uma alteração de componente que normalmente ocorreria após um ano de operação.

60% Mais produção

Dependendo do produto, o iBelt pode lidar com até 400 produtos por minuto sem grandes alterações na aplicação, dando à Meypack maior liberdade de design e reduzindo as despesas de engenharia.

Da ideia ao protótipo funcional

Para a embaladora de bolsas Meypack, a Siemens aprimorou a aplicação Intelligent Belt com o recurso de transferência e manuseio contínuos de produtos. A iniciativa que possibilitou esse desenvolvimento começou mesmo antes disso, diz Bastian Schulz, engenheiro elétrico e especialista em automação da Meypack: “Estávamos trabalhando com o suporte de aplicativos da Siemens para implementar nossas funções de máquina com os inversores SINAMICS S210. Durante as reuniões deste projeto, tive a ideia de que poderíamos modificar a transferência do produto para o cinto de remo para que pudéssemos eliminar as partidas e paradas no fluxo do produto. A Siemens agiu imediatamente sobre isso e, poucos meses depois, eles nos apresentaram um programa pronto para simulação baseado no aplicativo Intelligent Belt. Este programa funcionou quase instantaneamente e foi incrivelmente suave. Gostamos muito desde o início.”

Testando o Intelligent Belt

Para testar a aplicação com a mecânica “real” da máquina, a Meypack construiu um equipamento de teste dedicado. “Usamos um cinto de remo com amostras de produtos e a aplicação iBelt, e a operação foi perfeitamente tranquila — sem paradas, sem atrasos. Nunca teríamos esperado isso em velocidades de transferência tão altas”, explica Schulz. O que é notável sobre a aplicação SIMATIC Intelligent Belt para controle de várias correias é que produtos individuais da alimentação contínua podem ser coletados e agrupados em uma posição de descarga. O carregamento e o descarregamento são implementados como operações independentes. Na máquina Meypack, uma correia de pás é carregada enquanto a segunda está em movimento ou sendo descarregada. Dessa forma, um fluxo mais ou menos constante de produtos individuais pode ser agrupado em pacotes de vários produtos que podem ser embalados em bandejas ou embalados para envio e envio.

O desempenho do novo sistema em uma aplicação de cliente ficaria claro apenas três meses depois: a Meypack foi contratada para projetar uma embaladora de bolsas para embalar bolsas pesadas de 500 g a uma velocidade de 240 bolsas por minuto. “Essa combinação de bolsas pesadas e alta velocidade foi bastante desafiadora”, diz Schulz. Além disso, o cronograma era apertado: o projeto tinha que ser desenvolvido e entregue em apenas seis meses. “Para cumprir o cronograma apertado, trouxemos a Siemens para a equipe do projeto para nos apoiar no desenvolvimento do controle de várias correias, e isso funcionou muito bem. Recebemos o programa pronto para simulação no final de setembro e realizamos um teste bem-sucedido de aceitação de fábrica com o cliente logo em seguida.”

Tampa de bandeja Case Packer para bolsas

Desempenho confiável, dia após dia

O comissionamento também correu muito bem, com apenas alguns pequenos problemas: “Uma coisa que tivemos que ajustar foi que, no mundo real, os produtos não chegam com espaçamento absolutamente igual na estação de transferência, mas também conseguimos resolver isso junto com a Siemens”. A solução iBelt vem funcionando “como um relógio” desde então, confirma Schulz. O sistema é notavelmente mais suave na operação, um aspecto positivo que o cliente também percebeu, e praticamente não requer intervenção manual. “Como o manuseio do produto é muito estável, os técnicos raramente precisam ajustar os parâmetros. A máquina sempre funciona como deveria, o que significa que não só entregamos o desempenho especificado de 240 produtos por minuto no comissionamento, mas também podemos garantir esse desempenho a longo prazo”, acrescenta.

Usando o iBelt, podemos manusear os produtos perfeitamente sem problemas, sem pulsos, sem paradas. Isso reduz o estresse nas peças mecânicas e a redução do estresse reduz significativamente o desgaste.

Bastian Schulz, Engenheiro elétrico e especialista em automação, Meypack Verpackungssystemtechnik GmbH

Pequenos ajustes para grande reutilização

Enquanto isso, os projetos de acompanhamento também estão em andamento, com uma linha até mesmo embalando 400 bolsas por minuto, embora mais leves. Para automatizar essa máquina mais rápida, Schulz precisou fazer apenas pequenos ajustes: “O iBelt funcionará da mesma forma a 400 bolsas por minuto e a 240, então eu poderia reutilizar o aplicativo quase exatamente como estava. Também posso usar essa funcionalidade em outras soluções dinâmicas de manuseio de produtos — por exemplo, para eliminar paradas na cinemática com duas direções de movimento. Isso reduz o estresse nas peças mecânicas.” Menos estresse mecânico significa menos desgaste, o que já é evidente na primeira máquina. Foi evitada uma substituição de componente que normalmente seria necessária após um ano de operação. “Veremos se conseguiremos estender ainda mais os intervalos de manutenção”, diz Schulz.

Bastian Schulz Meypack Verpackungssystemtechnik GmbH