Automatisches Oberseiten-Beschriftungsmaschine für flache Flaschen, Boxen und Beutel

M maschineneinführung

Die Flaschen, die etikettiert werden sollen, werden über eine Flaschenförderbahn transportiert. Der photoelektrische Sensor erfasst die vorbeilaufenden Flaschen und sendet ein Signal. Das Antriebssystem empfängt das Signal und aktiviert den Etikettiervorgang. Das Spannsystem stellt die richtige Spannung des Etikettenbands sicher. Das Etikett läuft durch eine Codiermaschine zum Bedrucken, und ein positionierender photoelektrischer Sensor bestimmt die Lage des Etiketts anhand seiner Länge. Das System zieht eine bestimmte Länge des Etiketts heraus, und mithilfe der Etikettier- und Andruckbauteile wird das Etikett automatisch abgezogen und glatt an der gewünschten Position auf der Flasche angebracht, wodurch der gesamte Etikettiervorgang abgeschlossen wird.

Technische Parameter

Automatisches Oberseiten-Beschriftungsmaschine für flache Flaschen, Boxen und Beutel

PRODUKTOVERSICHT

Die Ry-AHL ist eine automatische Oberflächen-Etikettiermaschine, die für flache und rechteckige Verpackungsformate in pharmazeutischen, lebensmitteltechnischen, kosmetischen und Konsumgüter-Produktionslinien konzipiert wurde. Das Standardmodell verarbeitet 20 bis 100 Etiketten pro Minute mit einer Positionierungsgenauigkeit von plus/minus 1 mm; das servogesteuerte Upgrade erhöht die Durchsatzleistung auf 120 Stück pro Minute und verdoppelt die Genauigkeit auf plus/minus 0,5 mm durch geschlossene Positions-Rückkopplung.

Für Mehr-Produkt-Umgebungen konzipiert, in denen mehrmals pro Schicht Produktwechsel erfolgen, speichert die Maschine bis zu 50 vollständige Produkt-Parametersätze auf ihrem 7-Zoll-Farb-HMI-Touchscreen. Ein einziger Rezeptabruf reduziert die Umrüstzeit von typischerweise 10 bis 15 Minuten auf unter 3 Minuten – eine Reduktion von 70 bis 80 Prozent, die sich direkt in gewonnenen Produktionsstunden über ein Jahr Betrieb niederschlägt.

Technische Spezifikationen

Standardmodell (Ry-AHL)

• Modell: Ry-AHL
• Etikettiergeschwindigkeit: 20 bis 100 Stück pro Minute
• Positioniergenauigkeit: plus/minus 1 mm
• Anwendbare Produkte: Runde Kunststoffflaschen (Durchmesser 20 bis 100 mm, Höhe 40 bis 180 mm)
• Etikettbreite: Bis zu 110 mm
• Innendurchmesser der Etikettenrolle: 75 mm
• Außendurchmesser der Etikettenrolle (max.): 350 mm
• Stromversorgung: 220 V, 50 Hz, einphasig
• Stromverbrauch: 0,7 kW
• Gedruckte Luft: 0,6 MPa
• Maschinengewicht: 250 kg
• Abmessungen (L x B x H): 1960 × 700 × 1600 mm

Servoangetriebenes Upgrade-Modell

• Etikettiergeschwindigkeit: 50 bis 120 Stück pro Minute
• Positioniergenauigkeit: ± 0,5 mm (servogesteuerte Regelung mit geschlossenem Regelkreis)
• Anwendbare Produkte: Flache Flaschen, Kartons, flexible Beutel, Dosendeckel, rechteckige Boxen
• Etikettenbreitenbereich: 15 bis 150 mm
• Etikettenlängenbereich: 15 bis 200 mm
• Produktgrößenbereich (L × B × H): 30 bis 250 mm × 20 bis 180 mm × 10 bis 200 mm
• Fördergeschwindigkeit: 5 bis 30 Meter pro Minute (servogesteuert, einstellbar)
• Etikettenkopfantrieb: Servomotor mit absolutem Encoder
• Rezeptenspeicherung: Bis zu 50 Produktprofile auf dem HMI-Touchscreen
• Stromversorgung: Wechselstrom 220 V, 50/60 Hz (110 V oder 380 V Drehstrom nach Kundenwunsch anpassbar)
• Stromverbrauch: 1,5 kW
• Gedruckte Luft: 0,5 bis 0,7 MPa
• Maschinenmaterial: Vollständig aus Edelstahl SUS304 (Rahmen, Förderband, Führungselemente, Gehäuse)
• Steuerungssystem: SPS mit 7-Zoll-Farb-HMI-Touchscreen
• Maschinengewicht: Ca. 280 kg
• Abmessungen (L x B x H): 2400 x 900 x 1600 mm

Servoangetriebener Etikettenkopf: Technische Vorteile

Das aktualisierte Modell ersetzt den Standard-Schrittmotor durch einen Servomotor in Kombination mit einem absoluten Encoder, wodurch bei jedem Etikettenauftrag eine geschlossene Positionsüberprüfung erfolgt. Diese Architektur bietet drei messbare Verbesserungen gegenüber offenen Schrittmotorsystemen:

1. Doppelte Genauigkeit: Die Positioniergenauigkeit verbessert sich von ±1 mm auf ±0,5 mm. Bei pharmazeutischen Etiketten mit gesetzlich vorgeschriebenen Angaben, Dosierungsinformationen und Barcodes stellt diese Verbesserung sicher, dass die Etikettenplatzierung auch bei voller Produktionsgeschwindigkeit innerhalb der Konformitäts-Toleranzen bleibt.
2. Volldrehmomentbetrieb: Der Servomotor behält sein Nenn-Drehmoment im gesamten Geschwindigkeitsbereich von 0 bis 120 Stück pro Minute bei und vermeidet so den Drehmomentabfall, den Schrittmotoren bei höheren Drehzahlen erfahren. Dadurch werden Etikettenverschiebungen und Fehlausrichtungen bei Hochleistungs-Laufzeiten verhindert.
3. Elektronische Nockensynchronisation: Der Servoregler verwendet elektronische Nockenprofile, um die Etikettenausgabe in Echtzeit mit der Förderbandposition zu synchronisieren. Diese dynamische Synchronisation gleicht geringfügige Geschwindigkeitsvariationen des Förderbands aus und gewährleistet eine konsistente Etikettenplatzierung – unabhängig von unregelmäßigen Produktabständen auf dem Band.

HMI-Touchscreen und Rezeptverwaltung

Der 7-Zoll-Farb-HMI dient als zentrale Steuerschnittstelle für alle Maschinenoperationen. Das Rezeptverwaltungssystem speichert bis zu 50 vollständige Parametersätze für Produkte, darunter Förderbandgeschwindigkeit, Etikettenlänge, Ausgabepunkt, Pressdruckprofil und Detektionsschwellenwerte. Operatoren rufen ein gespeichertes Rezept mit einem einzigen Bildschirmtippen ab; die Maschine passt daraufhin automatisch alle Parameter an – ohne manuelle Dateneingabe.

Ein USB-Anschluss am HMI ermöglicht die Sicherung von Rezepten, den Austausch von Rezepten zwischen Maschinen sowie Firmware-Updates. Diese Funktion erweist sich als besonders wertvoll, wenn ein Produktionsstandort mehrere Etikettiermaschinen betreibt, die dasselbe Produktportfolio verarbeiten, da Parameter-Sets geklont – statt auf jeder Einheit neu erstellt – werden können.

Fünf-Stufen-Arbeitsprinzip

Der Etikettierprozess folgt einer präzise orchestrierten Fünf-Stufen-Sequenz:

1. Produkterkennung: Ein Lichtschranken-Sensor erfasst die vordere Kante jedes Produkts 200 mm vor der Etikettierstation. Das System nutzt Echtzeit-Rückmeldung vom Förderband-Encoder, um den exakten Auslösezeitpunkt zu berechnen und Schwankungen in der Bandgeschwindigkeit auszugleichen.
2. Etikettenabhebung: Die Etikettenrolle entrollt sich von einer motorisch angetriebenen Zuführwelle. Die Etikettenbahn läuft über eine Abhebeplatte, wo das Trägermaterial seine Richtung umkehrt und das Etikett sich vom Liner löst. Der Servo-Controller wendet eine elektronische Kurvensteuerung („electronic cam curve“) an, um den Abhebezeitpunkt mit dem Eintreffen des Produkts abzustimmen.
3. Etikettenanbringung: Der servogesteuerte Applikationskopf fährt auf die programmierte Höhe ab, wobei die Position mittels absoluter Encoder-Rückmeldung überprüft wird. Das Etikett berührt die Produkt-Oberfläche zum berechneten Zeitpunkt. Wird während des Abfahrvorgangs ein ungewöhnliches Drehmoment erkannt, wird der Zyklus abgebrochen und ein Alarm ausgelöst, um Beschädigungen am Etikettenkopf oder am Produkt zu verhindern.
4. Programmierter Druck: Ein servogesteuerter Pressmechanismus übt Druck gemäß einer programmierten Kurve aus: leichter Erstkontakt bei etwa 20 Prozent Druck, volle Druckhaltephase für 0,1 bis 0,5 Sekunden sowie eine kontrollierte Entlastungsphase. Dieses gestufte Druckprofil verhindert eingeschlossene Luftblasen und gewährleistet eine vollflächige Haftung ohne Wellenbildung.
5. Nach-Etikettier-Inspektion: Die Produkte durchlaufen eine optionale Inspektionsstation, in der Bildverarbeitungskameras das Vorhandensein des Etiketts, die Positionsgenauigkeit, die Barcode-Qualität sowie die Lesbarkeit von Text überprüfen. Nicht konforme Produkte werden mittels einer pneumatischen Aussortierstation aus dem Prozess ausgeleitet; Inspektionsstatistiken werden nach Produkt, Charge, Schicht und Fehlerart auf dem HMI protokolliert.

Vollständige Edelstahlkonstruktion

Das Servo-Aufrüstungsmodell besteht vollständig aus Edelstahl SUS304, einschließlich des Maschinengestells, des Förderbandbetts, der Führungsschienen und sämtlicher Gehäuseverkleidungen. Durch diese Materialauswahl entfallen die Aluminiumlegierungskomponenten des Standardmodells und es wird eine überlegene Korrosionsbeständigkeit für Spülumgebungen in der Lebensmittel-, Milch-, Getränke- und Pharmaproduktion erreicht. Die edelstahlbasierte Konstruktion verhindert zudem galvanische Korrosion an Verbindungsstellen unterschiedlicher Metalle und verlängert so die strukturelle Lebensdauer in feuchten oder chemisch aggressiven Produktionsbereichen.

Integration der Bildinspektion

Dedizierte digitale E/A-Kanäle des SPS-Modells unterstützen eine nahtlose Integration mit Inspektionskameras, Barcode-Verifizierern und OCR-Systemen. Die Maschine empfängt Echtzeit-Inspektionsergebnisse und kann eine pneumatische Aussortierstation aktivieren, um nicht konforme Produkte automatisch von der Fertigungslinie abzuleiten. Das HMI protokolliert Erkennungsstatistiken nach Produkt, Charge, Schicht und Fehlerart und erfüllt damit die Anforderungen an die Rückverfolgbarkeit und Datenintegrität in der Pharmabranche.

Ergebnisse aus dem realen Einsatz

Das servogetriebene Modell hat in Produktionsumgebungen verschiedener Branchen messbare Leistungsverbesserungen nachgewiesen:

• Pharmazeutische OTC-Linie (Mexiko): Ein Vertragsfertiger in Mexiko-Stadt setzte zwei Einheiten auf einer Hochvolumen-OTC-Verpackungslinie ein, die 110 Flaschen pro Minute bei 14 SKUs in drei Flaschenformaten verarbeitete. Die rezeptbasierte Umrüstzeit sank von 12 bis 18 Minuten auf 2,5 Minuten. Über 16 Monate kontinuierlichen Zweischichtbetriebs verarbeitete die Linie 14 Millionen Flaschen mit einer Ausschussrate von 0,02 Prozent – gegenüber 0,15 Prozent beim vorherigen System. Der Prozessfähigkeitsindex (Cpk) erreichte 1,67.
• Mehrprodukt-Lebensmittel-Linie (Malaysia): Ein Lebensmittelhersteller in Kuala Lumpur, der 22 Produkte in vier Flaschenformaten (250 ml bis 1 Liter) verpackt, erreichte 6 bis 8 Umrüstungen pro 12-Stunden-Schicht. Der Anlaufausschuss sank um 92 Prozent. Die Etikettenrollenkapazität von 350 mm verlängerte die Intervalle für Rollenwechsel von 45 Minuten auf 75 Minuten je Umrüstung. Die netto-Linienkapazität stieg um rund 18 Prozent.
• Kosmetik-Export-Linie (VAE): Ein kosmetischer Exporteur aus Dubai integrierte eine Sichtprüfung mit einer Geschwindigkeit von 85 Stück pro Minute und erreichte eine Ausschussrate von 0,012 Prozent (12 Fehler pro 100.000 Einheiten), wobei gleichzeitig die regulatorischen Anforderungen der GCC, der EU und der ASEAN erfüllt wurden. Das integrierte System sparte 1,5 Meter Förderstrecke ein und entsprach den Anforderungen der ISO 22716 für kosmetische GMP.

Qualitätssicherung und Zertifizierung

Die Abnahmeprüfung im Werk umfasst für jede Einheit die Verifikation der Positionsgenauigkeit des Servomotors mittels Laserinterferometrie, die Drehmomentüberwachung unter Last, die Validierung elektronischer Kurven und die Prüfung der Rezepturspeicherung im HMI. Die Maschine wird gemäß der ISO 9001:2015-Zertifizierung hergestellt, und die Kernkomponenten stammen von weltweit anerkannten Herstellern für industrielle Automatisierung, um die Verfügbarkeit von Ersatzteilen und technischen Support weltweit sicherzustellen.

Erweiterte Garantieoptionen für das zweite und dritte Jahr sind verfügbar, einschließlich geplanter präventiver Wartungsbesuche. Das zehnköpfige Forschungs- und Entwicklungsteam von Hangzhou Ruiyi Machinery Technology Co., Ltd. verfeinert die Plattform kontinuierlich anhand von Felddaten aus Installationen in über 50 Ländern.

Kontaktieren Sie uns

Für detaillierte Spezifikationen, Beratung zu Servo-Upgrades oder um Ihre Mehr-SKU-Etikettierungsanwendung zu besprechen, wenden Sie sich bitte an unser Produktentwicklungsteam:

tel:+86-13868159610
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Verfasst von Sarah Wang, Product Development Manager bei Hangzhou Ruiyi Machinery Technology Co., Ltd. Sarah leitet die Produktlinie für Etikettiermaschinen und verfügt über zwölf Jahre Erfahrung in servogetriebener Verpackungsautomatisierung; ihre Installationen wurden in pharmazeutischen GMP-Anlagen auf drei Kontinenten validiert.