Cómo envasar varias bolsitas de té en una caja de cartón mediante máquina automáticamente

Automatizar el proceso de insertar varias bolsitas de té en una caja de cartón es un desafío clásico de automatización de envases. Se trata de varios sistemas integrados que trabajan en armonía.

A continuación se ofrece un desglose detallado de cómo se puede lograr esto con una máquina, desde bolsitas de té sueltas hasta una caja sellada y terminada.

Las etapas centrales del proceso automatizado

El sistema se puede dividir en cinco etapas principales:

1. Alimentación y orientación con bolsitas de té

2. Agrupar y contar

3. Montaje y colocación de cajas de cartón

4. Inserción precisa

5. Cierre y Sellado

1. Alimentación y orientación con bolsitas de té

Este es el primer paso y, a menudo, el más crítico. Las bolsitas de té llegan del proceso de fabricación a granel y en un estado desorganizado.

• Solución: Una máquina clasificadora y contadora de bolsitas.

• Máquina contadora clasificadora de bolsitas que incluye funciones, tolva, transportador elevador, unidad de elevación, sensor, dispositivo de prensado de bolsas, rodillo transportador, cepillo con motor, panel de control, conteo, transportador de producto terminado, las máquinas están controladas por un sistema PLC.

• Alimentador de cinta con sistema de visión: para bolsitas de té muy delicadas o de forma irregular, se puede utilizar un sistema robótico de recogida y colocación guiado por visión. Una cámara de visión identifica la posición y orientación de cada bolsita de té en un transportador, y un robot (el robot delta es ideal para alta velocidad) las recoge y las coloca en la orientación correcta en el siguiente transportador.

• Dispositivo de conteo y clasificación de bolsas mediante controlador de movimiento, adecuado para la conexión de la línea de producción de una máquina empacadora de bolsitas de varias filas.
  

2. Agrupar y contar

Una vez orientadas, las bolsitas de té deben agruparse en la cantidad exacta para una caja (por ejemplo, 5, 15 o 30).

Caso de referencia para clasificación y embalaje de bolsas múltiples--->>>

Caso de referencia para la línea de máquinas estuchadoras de sobres múltiples--->>>

• Solución: un sistema combinatorio o de conteo por lotes.

• Las bolsitas de té orientadas se introducen en una sola fila sobre un transportador.

• Transportador con bolsillos: a menudo se utiliza un transportador con bolsillos o carriles. Cada bolsillo tiene capacidad para una bolsita de té. A medida que el transportador indexa (se mueve en pasos precisos), un sensor (por ejemplo, fotoeléctrico) cuenta las bolsitas de té.

• Formación de grupos: después de alcanzar el conteo correcto, un mecanismo de compuerta o un brazo de barrido empuja suavemente el grupo de bolsitas de té hacia un 'nido' o un 'cubo' que las mantiene firmemente juntas como un solo paquete ordenado. Esto es crucial para una inserción limpia.

3. Montaje y colocación de cajas de cartón

Las cajas planas vacías (espacios planos derribados) se cargan en un cargador de la máquina.

• Solución: una formadora de cajas de cartón.

• Una ventosa (o un juego de ventosas) recoge una única caja plana del cargador.

• Abre la caja moviendo las ventosas en un patrón específico para formar la forma rectangular.

• Luego, las solapas inferiores se doblan y, a menudo, se sellan previamente (pegamento termofusible o solapas plegables) para crear una caja estable y abierta.

• Esta caja montada se coloca luego sobre un transportador o un mandril que la transportará a través de las estaciones de inserción y cierre.

4. Inserción precisa

Esta es la etapa en la que se coloca el paquete de bolsitas de té en la caja de cartón en espera.

• Solución 1: Mecanismo de empuje (más común para paquetes rígidos)

• El nido que sostiene el paquete de bolsitas de té está colocado directamente encima de la caja abierta.

• Una placa empujadora neumática o servoaccionada desciende y empuja el paquete cuidadosamente hacia el interior de la caja. El nido se retrae cuando el empujador se mueve, asegurando una transferencia controlada.

• Solución 2: Pick-and-Place robótico (para productos flexibles o delicados)

• Un robot equipado con un efector final personalizado recoge todo el paquete agrupado. El efector final podría utilizar agarres de fricción suaves o ventosas diseñadas para no dañar el papel de la bolsita de té.

• Luego, el robot se mueve y coloca con precisión el paquete en la caja. Este método es más suave y mejor para patrones complejos o si las bolsitas de té no están bien empaquetadas.

5. Cierre y Sellado

Una vez llena, la caja pasa a la estación de cierre.

• Solución: Plegado y Sellado de Solapas.

• Las solapas superiores de la caja se pliegan y cierran en una secuencia específica.

• Para sellado con pegamento: Las boquillas aplican un punto o una línea precisa de adhesivo termofusible a las solapas antes de doblarlas y presionarlas para cerrarlas durante unos segundos para que fragüen.

• Para solapas plegables: los dedos mecánicos simplemente introducen las solapas entre sí para lograr un cierre sin pegamento.

• Luego, la caja sellada se descarga en un transportador para enviarse a empacar y paletizar.

Integración y control del sistema

Toda la máquina está controlada por un controlador lógico programable (PLC) y una pantalla táctil de interfaz hombre-máquina (HMI). El PLC coordina la sincronización de todos los motores, sensores, neumáticos y robots. Los sensores en toda la máquina verifican cada paso (p. ej., 'caja de cartón presente', 'recuento correcto de bolsitas de té', 'pegamento aplicado') para garantizar la calidad y detener la máquina si se detecta una falla.

Tipos de máquinas

• Máquina de movimiento intermitente: El transportador se detiene en cada estación (montaje, llenado, cierre). Esto es más sencillo y adecuado para velocidades medias.

• Máquina de movimiento continuo: el transportador se mueve continuamente a una velocidad constante y todas las operaciones se realizan 'sobre la marcha'. Esto es más complejo pero permite velocidades de producción mucho más altas.

Consideraciones clave para una máquina exitosa

• Variabilidad de las bolsitas de té: La máquina debe manejar diferentes tamaños, formas (redondas, piramidales) y materiales sin romper ni dañar el producto.

• Higiene: Los materiales en contacto con las bolsitas de té deben ser aptos para uso alimentario y fáciles de limpiar (p. ej., acero inoxidable, plásticos aprobados).

• Cambio: para producir diferentes tipos o cantidades de té, la máquina debe permitir un cambio rápido y sencillo de piezas como las herramientas del alimentador de tazones, los nidos de agrupación y los cargadores de cajas.

• Velocidad (Unidades por minuto): La velocidad de producción requerida es el principal factor del diseño y el costo de la máquina.

Los ingenieros de programas de MiGrand pueden diseñar programas de embalaje que cumplan plenamente con sus requisitos de acuerdo con sus requisitos específicos.