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Per imballare… girare la testa



SOLUZIONI Come risolvere in maniera brillante un confezionamento problematico: con Trasmodul TLM di Schubert è possibile riempire un vassoio di cartone con due strati di piccole bottiglie di plastica sovrapposte, dopo averle ruotate di 180°.

Sizilia, con sede a Berlino, è un noto produttore tedesco di succhi di agrumi. Di recente ha rinnovato il parco macchine con un impianto elettronico completamente automatizzato, affidando la commessa a Schubert.
L’impianto comprende il nuovo dispositivo di trasporto Transmodul TLM, il veicolo robot su rotaie che si muove lungo l’intera linea di confezionamento trasportando prodotti e confezioni. Una soluzione ingegnosa che dà il valore aggiunto dell’efficienza e della precisione.

L’impianto in funzione    
In pratica, dopo una particolare rotazione, le bottigliette di PE con il succo di agrumi devono essere infatti confezionate a due strati su vassoi: il collo dei contenitori dello strato superiore viene posizionato negli spazi liberi rimasti fra i contenitori “a testa in su” dello strato inferiore. Da notare, inoltre, che ogni bottiglia ha un collarino con il logo, che funge da etichetta.
Attualmente Sizilia realizza la confezione in tre formati, più precisamente:
- vassoio con 23 bottigliette da 200 ml (3 x 5 nello strato inferiore, 2 x 4 nello strato superiore a testa in giù);
- vassoio con 33 bottigliette da 100 ml (3 x 7 nello strato inferiore e 2 x 6 nello strato superiore a testa in giù);
- vassoio con 24 bottigliette da 200 ml (uno strato da 4 x 6).
Nonostante la complessità delle operazioni da svolgere, l’impianto risulta molto compatto proprio grazie alle caratteristiche del Transmodul TLM messo a punto da Schubert. Ogni dispositivo di trasporto ha infatti una propria unità di controllo che comunica in modalità wireless con il controllo centrale VMS, cosi come “senza fili” è la trasmissione di energia al servomotore e al compressore per vuoto, dato che avviene per induzione. 
Le rotaie ospitano, su entrambe le estremità, un dispositivo di rovesciamento: una volta svuotati, i moduli compiono il percorso inverso lungo la rotaia inferiore. Nel caso in cui l’operatore debba togliere uno dei moduli dalle rotaie, il processo non si arresta; per aggiungere invece un nuovo elemento sarà sufficiente posizionare il modulo sulle rotaie, registrandolo al terminale (e la parametrazione sarà automatica).
Dato che si tratta di un robot, e non di un semplice dispositivo di trasporto, il Transmodul TLM è dotato di utensili intercambiabili: nel caso dell’impianto di Sizilia, si tratta di una piastra a scomparti per 36 bottigliette.

Un dispositivo “diverso”
L’originalità di Transmodul TLM si esprime nell’intelligenza propria, che ne fa un’unità autonoma: “sa” dove si trova e “conosce” la posizione del modulo che lo precede, tanto che i moduli possono muoversi a diverse velocità senza pericolo di collisioni sullo stesso binario. In più è possibile avvicinarli e farli muovere contemporaneamente, mantenendo una distanza minima di 0,2 mm.
I vantaggi pratici che derivano da queste caratteristiche sono evidenti nell’applicazione di Berlino: il Transmodul TLM con i prodotti entra nella stazione di carico; le 36 bottigliette della piastra formato corrispondono a più di una formazione, ma a meno di due formazioni complete. Il primo modulo viene affiancato dal modulo seguente per permettere al robot di prelevare le bottigliette in contemporanea dai godet.
Si tratta di un processo aggiuntivo che non potrebbe essere svolto da un comune dispositivo trasportatore che, di solito, necessita almeno di un deposito intermedio su una stazione di accumulo. La libertà di configurazione concessa dal Transmodul TLM rappresenta quindi un passo in avanti nell’ottimizzazione dei processi, liberandoli dalle limitazioni meccaniche all’insegna della flessibilità.

Una linea divisa in quattro
La linea di confezionamento completa è divisa in quattro sezioni: dalla stazione di riempimento vengono convogliate su una fila unica 220 bottigliette al minuto. Il passaggio alla terza parte dell’impianto comporta l’avanzamento delle bottigliette, in gruppi da 12, verso l’area di prelievo dove lavorano i robot a due assi TLM F2.
La sequenza successiva differisce a seconda che il programma impostato preveda o meno la gestione di bottigliette capovolte. Se bisogna riempire il vassoio con un singolo strato, vengono riempiti solo i “godet” già presenti. Se invece è previsto uno strato “a testa in giù“, il robot riempie, alternandosi al Transmodul, una piastra “godet” orizzontale parallela. In contemporanea delle clip di  metallo fissano i contenitori alla base.
L’utensile appartiene a un gruppo TLM-F3 a tre assi, anch’esso compreso nella terza parte dell’impianto, che ha il compito di rovesciare le bottigliette.

Un sistema di trasporto vacuum, intanto, posiziona nell’area di lavoro del robot tre vassoi, che contengono già uno strato di contenitori. Il TLM-F3 esegue quindi un movimento di rotazione del godet, rovesciando le bottigliette e  abbassandole, per depositarle esattamente negli spazi vuoti. Il robot TLM-F3 raggruppa passivamente e riempie attivamente; rende superfluo l’impiego di un buffer, risparmiando così su attrezzature, ingombri  ed energia. Un altro robot a due assi, nella seconda parte dell’impianto, provvede a inserire le bottigliette a testa in su. Da qui i vassoi possono fermarsi ancora a prelevare i prodotti rovesciati e arrivare a fine linea. Oppure i nastri vacuum  li trasportano direttamente all’ultima parte dell’impianto. I collarini vengono incollati durante il percorso: un robot TLM-F2 li piega con lo stesso movimento con cui spinge le confezioni sul nastro di uscita. I vassoi vengono formati nella prima parte dell’impianto; la fustella prelevata dal magazzino viene incollata, formata e successivamente fissata saldamente su una barra di trasporto a vuoto che già la attende e la trasporta durante le fasi di lavorazione successive. La macchina a valle è un’avvolgitrice che imballa le confezioni.       

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