Prípadová štúdia: priemyselný etiketovací stroj na kartónové polotovary s kamerovou kontrolou
Tlačová a aplikačná stanica od spoločnosti Etisoft – priemyselný etiketovací stroj na ploché kartónové polotovary – ich etiketuje rýchlosťou približne 60 kusov/min. Maximálny výkon stroja je 70 kusov/min a kamera kontroluje požadovanú toleranciu polohy etikety ±2,5 mm. Predtým zákazník z odvetvia HVAC etiketoval kartónové polotovary ručne. Teraz proces vykonáva 1 – 2 operátori a prechod medzi variantmi produktu trvá menej ako 10 minút. To prináša skutočnú úsporu času, menej manuálnej práce a vyššiu efektivitu na celej linke. Tí istí ľudia môžu prevziať úlohy, ktoré stroj nevykonáva.
Obsah
Výzva: manuálne označovanie kartónových polotovarov
Náš zákazník z odvetvia HVAC ručne označoval ploché kartónové polotovary. Operátor vybral polotovary z krabice a ručne nalepil etikety. Táto metóda si vyžadovala veľa personálu, obmedzený výkon procesu a nezabezpečovala úplnú opakovateľnosť polohy etikety na stene kartónu.
S rastúcim dopytom po výrobe potreboval zákazník proces automatizovať. Zákazník očakával riešenie, ktoré zrýchli označovanie, zvýši presnosť aplikácie a zníži počet zapojených ľudí.
Riešenie: priemyselný etiketovací stroj ako kompletná stanica
V reakcii na potreby zákazníka spoločnosť Etisoft navrhla a vyrobila automatickú stanicu na označovanie kartónových polotovarov. Stanica prevzala hlavné úlohy, ktoré operátori vykonávali manuálne.
Proces sa začína, keď operátor uloží ploché kartónové polotovary do podávača ako stoh . Stanica spracováva polotovary so šírkou a dĺžkou od 100 do 300 mm .
Stroj automaticky vyberá polotovary zo stohu a postupne ich posúva na krátky dopravník rýchlosťou až 70 kusov/min.
Kartónový polotovar potom vstupuje do aplikačnej zóny. Tam stanica automaticky aplikuje etiketu na jeho horný povrch pomocou aplikátora Arca Evolution 250 , ktorý spracováva etikety do šírky 250 mm . Jadrom stanice je priemyselný etiketovací stroj: aplikátor Arca Evolution 250. Ostatné moduly – podávač, dopravník, kamerová kontrola a vyraďovacia jednotka – tvoria okolo neho kompletný proces.
Automatizácia tejto fázy poskytla oveľa vyššiu opakovateľnosť polohy etikety ako manuálna aplikácia. Stanica Etisoft používa aplikátor Arca Evolution 250 a aplikátor umiestňuje etiketu konzistentne, nezávisle od operátora. Každá jednotka dostane etiketu na rovnakej pozícii bez ohľadu na hodinu zmeny.
Parametre stanice
| Parameter | Hodnota |
| Maximálny výkon stroja | 70 jednotiek/min |
| Výstup dosiahnutý na mieste zákazníka | cca 60 kartónových polotovarov/min, v závislosti od dĺžky polotovaru |
| Tolerancia polohy štítku | ±2,5 mm |
| Rozsah rozmerov kartónového prázdneho kusu (šírka a dĺžka) | 100 – 300 mm |
| Maximálna šírka štítku | 250 mm |
| Aplikátor | Arca Evolution 250 |
| Kontrola kvality | kamerová kontrola polohy etikety |
| Vyradenie nezhodných jednotiek | pneumatická spúšťacia klapka |
| Čas prechodu medzi variantmi produktu | menej ako 10 minút |
| Zamestnanci v procese | 1 – 2 operátori |
| Rozhranie operátora | Panel HMI: nastavenie parametrov a vyvolanie nastavení, signalizácia porúch a popis porúch, diagnostika |
Vision systém– istota správneho značenia
Dôležitým prvkom riešenia je automatická kontrola kamerou. Po aplikácii prechádza kartónový polotovar kontrolným bodom, kde kamera kontroluje polohu etikety.
Kontrola sa vzťahuje na vzdialenosti medzi okrajmi etikety a okrajmi kartónového polotovaru. Systém porovnáva namerané hodnoty s definovanými požiadavkami a automaticky vyhodnocuje, či je etiketa správna . Projekt vyžadoval toleranciu aplikácie etikety ±2,5 mm.
Kontrola kvality sa preto presunula z operátora do automatického systému. Každý prázdny kartón je možné overiť podľa rovnakých definovaných kritérií . Kamerový systém v stanici Etisoft meria polohu etikety na každej jednotke, takže správne označenie už nie je vizuálnym posúdením, ale meraním. To je samo o sebe argument pre zákazníkov, ktorí požadujú zdokumentovanú kvalitu.
Automatické vyraďovanie chybných produktov
Ak kamerový systém zistí nesprávnu polohu etikety, stanica automaticky odmietne kartónový polotovar.
Pneumatická spúšťacia klapka odstráni chybný výrobok z dopravníka. Klapka sa otvorí v správnom okamihu a zhodí kartónový polotovar z hlavnej dopravnej dráhy.
Toto oddeľuje správne označené produkty od tých, ktoré nespĺňajú definované kritériá kvality, bez manuálnej kontroly a triedenia.
Výsledky projektu
Najdôležitejším výsledkom bol prechod z manuálneho označovania na automatizovaný proces podávania, označovania a kontroly kartónových polotovarov.
Riešenie prinieslo zákazníkovi niekoľko kľúčových výhod:
- veľmi výrazné zvýšenie rýchlosti označovania vďaka automatickému podávaniu a aplikácii – až 60 kartónových polotovarov za minútu v závislosti od ich dĺžky,
- vyššia presnosť a opakovateľnosť polohy štítku,
- automatická kontrola kvality každého označeného kartónového polotovaru,
- automatické vyraďovanie nesprávne označených produktov,
- menší vplyv ľudského faktora na kvalitu procesov,
- zníženie počtu ľudí potrebných na riadenie procesu z niekoľkých označujúcich na 1 – 2 operátorov,
- čas prechodu medzi prázdnym kartónom a variantmi etikiet kratší ako 10 minút ,
- displej HMI na nastavenie a vyvolanie parametrov pre každú veľkosť kartónového polotovaru a etikety, na signalizáciu a popis porúch a na diagnostiku stroja.
Od manuálnej práce k stabilnému automatickému procesu
Stanica umožnila zákazníkovi výrazne zmeniť organizáciu procesu. Úlohy, ktoré predtým vyžadovali manuálne vychystávanie, manuálnu aplikáciu etikiet a manuálne riadenie polohy, sú teraz integrované do jedného automatického riešenia.
Podávač, dopravník, priemyselný etiketovací stroj (aplikátor Arca Evolution), kamerový systém a pneumatická vyraďovacia jednotka tvoria kompletný proces. Stanica automaticky vyberá, označuje a kontroluje kartónový polotovar a vyraďuje ho, keď zistí nezhodu.
Toto je príklad projektu, v ktorom automatizácia zvýšila výstup a zároveň zvýšila kvalitu a opakovateľnosť procesu a zároveň znížila manuálnu prácu. Spoločnosť Etisoft dodala zákazníkovi z odvetvia HVAC kompletnú stanicu na aplikáciu etikiet s kamerovou kontrolou . Rozsah siahal od podávača kartónových polotovarov až po automatické vyraďovanie nezhodných jednotiek.
Máte záujem o automatizáciu označovania vo vašej spoločnosti?
Často kladené otázky
Je táto stanica priemyselný etiketovací stroj?
Áno. Priemyselný etiketovací stroj je stroj, ktorý aplikuje etiketu. V tomto prípade ide o aplikátor Arca Evolution 250, ktorý spracováva etikety do šírky 250 mm. Opisovaná stanica je tento etiketovací stroj rozšírený o štyri moduly: automatický podávač kartónových polotovarov, dopravník, kamerovú kontrolu polohy etikety a pneumatickú vyraďovaciu jednotku.
Aký výstup dosahuje automatické označovanie kartónových polotovarov?
V tomto projekte stanica pracuje s výkonom približne 60 kartónových polotovarov za minútu. Maximálny výkon stroja je 70 jednotiek/min a skutočný údaj závisí od dĺžky polotovaru.
Ako presne stanica aplikuje označenie?
Požadovaná tolerancia polohy etikety je ±2,5 mm. Kamera kontroluje každú jednotku a meria vzdialenosti medzi okrajmi etikety a okrajmi prázdneho kartónu.
Aké veľkosti kartónov stanica spracováva?
Kartónové polotovary so šírkou a dĺžkou od 100 do 300 mm, s etiketou širokou do 250 mm.
Čo sa stane, ak sa štítok aplikuje nesprávne?
Kamerový systém detekuje nesprávnu polohu a pneumatická spúšťacia klapka zhodí kartónový polotovar z hlavnej prepravnej dráhy.
Koľko operátorov stanica potrebuje?
Po projekte proces riadi 1-2 ľudia. Predtým označovanie vykonávalo niekoľko zamestnancov.
Ako dlho trvá prechod na iný formát kartónového prázdneho obalu alebo etikety?
Menej ako 10 minút. Panel HMI ukladá nastavenia pre každý polotovar kartónu a veľkosť etikety a operátor si ich vyvolá z pamäte.