Автоматическая машина для верхней маркировки плоских бутылок, коробок и пакетов

М введение в машину

Бутылки, на которые необходимо нанести этикетки, перемещаются по транспортерной ленте. Фотоэлектрический датчик обнаруживает проходящие мимо бутылки и отправляет сигнал. Система привода получает сигнал и активирует процесс нанесения этикеток. Система натяжения обеспечивает правильное натяжение ленты с этикетками. Этикетка проходит через кодировочную машину для печати, а фотоэлектрический датчик позиционирования определяет положение этикетки в соответствии с ее длиной. Система вытягивает определенную длину этикетки, и с помощью компонентов нанесения и прижима этикетка автоматически отделяется и гладко наносится на нужное место на бутылке, завершая весь процесс этикетирования.

Технические параметры

Автоматическая машина для верхней маркировки плоских бутылок, коробок и пакетов

Обзор продукта

Ry-AHL — это автоматическая машина для нанесения этикеток на верхнюю поверхность, разработанная для плоских и прямоугольных упаковок в линиях производства фармацевтической, пищевой, косметической и потребительской продукции. Стандартная модель обеспечивает производительность от 20 до 100 этикеток в минуту с точностью позиционирования ±1 мм, а модернизированная версия с сервоприводом повышает производительность до 120 единиц в минуту и удваивает точность до ±0,5 мм за счёт обратной связи по положению в замкнутом контуре.

Машина предназначена для среды с множеством SKU, где замена продукции происходит несколько раз за смену. Она хранит до 50 полных наборов параметров продукции на цветном сенсорном HMI-дисплее диагональю 7 дюймов. Вызов одного рецепта сокращает время переналадки с типичных 10–15 минут до менее чем 3 минут — то есть на 70–80 %, что напрямую увеличивает объём выработанной продукции в течение года эксплуатации.

Технические характеристики

Стандартная модель (Ry-AHL)

• Модель: Ry-AHL
• Скорость нанесения этикетки: от 20 до 100 единиц в минуту
• Точность позиционирования: ±0,5 мм
• ПРИМЕНИМЫЕ ПРОДУКТЫ: Круглые пластиковые бутылки (диаметр от 20 до 100 мм, высота от 40 до 180 мм)
• Ширина этикетки: До 110 мм
• Внутренний диаметр рулона этикеток: 75 мм
• Внешний диаметр рулона этикеток (макс.): 350 мм
• Источник питания: 220 В, 50 Гц, однофазное
• Потребление энергии: 0.7 КВт
• Сжатый воздух: 0,6 МПа
• Вес машины: 250 кг
• Габариты (Д х Ш х В): 1960 × 700 × 1600 мм

Модель с сервоприводом (модернизированная)

• Скорость нанесения этикетки: от 50 до 120 шт./мин
• Точность позиционирования: ±0,5 мм (сервопривод с обратной связью)
• ПРИМЕНИМЫЕ ПРОДУКТЫ: Плоские бутылки, коробки, гибкие пакеты, крышки для банок, прямоугольные коробки
• Диапазон ширины этикеток: от 15 до 150 мм
• Диапазон длины этикетки: 15–200 мм
• Диапазон габаритных размеров изделия (Д × Ш × В): 30–250 мм × 20–180 мм × 10–200 мм
• Скорость конвейера: 5–30 м/мин (с приводом от сервопривода, регулируемая скорость)
• Привод головки нанесения этикеток: Серводвигатель с абсолютным энкодером
• Хранение рецептов: До 50 профилей изделий на сенсорном экране HMI
• Источник питания: Переменный ток 220 В, 50/60 Гц (по заказу возможны 110 В или трёхфазное питание 380 В)
• Потребление энергии: 1.5 кВт
• Сжатый воздух: 0,5–0,7 МПа
• Материал машины: Полностью из нержавеющей стали марки SUS304 (рама, конвейер, направляющие, корпус)
• Система управления: ПЛК с 7-дюймовым цветным сенсорным экраном HMI
• Вес машины: Примерно 280 кг
• Габариты (Д х Ш х В): 2400 × 900 × 1600 мм

Сервоприводная этикеточная головка: инженерные преимущества

Модель-апгрейд заменяет стандартный шаговый двигатель на серводвигатель в паре с абсолютным энкодером, обеспечивая проверку позиции в замкнутом контуре при каждом цикле нанесения этикетки. Такая архитектура даёт три измеримых улучшения по сравнению с шаговыми системами с разомкнутым контуром:

1. Удвоенная точность: Точность позиционирования повышается с ±1 мм до ±0,5 мм. Для фармацевтических этикеток с регламентированным текстом, информацией о дозировке и штрихкодами такое улучшение гарантирует соблюдение допусков на размещение этикеток даже при полной производственной скорости.
2. Работа с полным крутящим моментом: Серводвигатель сохраняет номинальный крутящий момент в диапазоне от 0 до 120 шт./мин, устраняя падение крутящего момента, характерное для шаговых двигателей на высоких скоростях. Это предотвращает проскальзывание этикеток и их смещение при высокоскоростном производстве.
3. Электронная синхронизация кулачков: Сервоконтроллер использует электронные профили кулачков для синхронизации подачи этикеток с положением конвейера в реальном времени. Эта динамическая синхронизация компенсирует незначительные колебания скорости конвейера, обеспечивая стабильное размещение этикеток независимо от нерегулярностей расстояния между изделиями на ленте.

Сенсорный экран HMI и управление рецептами

7-дюймовый цветной HMI служит центральным интерфейсом управления всеми операциями станка. Его система управления рецептами хранит до 50 полных наборов параметров изделий, включая скорость конвейера, длину этикетки, момент подачи этикетки, профиль давления при прижиме и пороги обнаружения. Операторы вызывают сохранённый рецепт одним касанием экрана, после чего станок автоматически корректирует все параметры без ручного ввода данных.

USB-порт на HMI позволяет выполнять резервное копирование рецептов, передавать рецепты между станками и обновлять прошивку. Эта функция особенно полезна на производственных предприятиях, где эксплуатируются несколько этикетировочных станков, обрабатывающих один и тот же ассортимент продукции: наборы параметров можно клонировать, а не создавать заново для каждой единицы оборудования.

Принцип работы в пять этапов

Процесс нанесения этикеток осуществляется строго поэтапно в пятиступенчатой последовательности:

1. Обнаружение изделия: Фотоэлектрический датчик фиксирует передний край каждого изделия за 200 мм до станции нанесения этикеток. Система использует обратную связь от энкодера конвейера в реальном времени для расчёта точного момента срабатывания, компенсируя любые колебания скорости ленты.
2. Отделение этикетки: Рулон этикеток разматывается с приводного вала подачи. Лента этикеток проходит над отрывной пластиной, где подложка меняет направление движения, а этикетка отделяется от лайнера. Сервоконтроллер применяет электронную кулачковую кривую для синхронизации момента отделения этикетки с прибытием изделия.
3. Нанесение этикеток: Головка аппликатора с сервоприводом опускается до запрограммированной высоты, что подтверждается обратной связью по положению от абсолютного энкодера. Этикетка контактирует с поверхностью изделия в расчётный момент. При обнаружении аномального крутящего момента во время опускания цикл прерывается и активируется аварийный сигнал, предотвращая повреждение головки аппликатора или изделия.
4. Запрограммированное прижимное усилие: Механизм прижима с сервоприводом создаёт давление по запрограммированной кривой: лёгкий начальный контакт при примерно 20-процентном давлении, удержание полного давления в течение 0,1–0,5 секунды и контролируемый этап снятия давления. Такой постепенно нарастающий профиль давления исключает образование воздушных пузырей и обеспечивает полное прилипание этикетки по всей поверхности без образования морщин.
5. Проверка после нанесения этикетки: Изделия проходят необязательную контрольную станцию, где камеры технического зрения проверяют наличие этикетки, точность её позиционирования, качество штрихкода и читаемость текста. Некондиционные изделия отводятся пневматической станцией отбраковки, а статистика проверок регистрируется в интерфейсе HMI по изделиям, партиям, сменам и типам дефектов.

Полное строение из нержавеющей стали

Модель с усовершенствованным сервоприводом полностью изготовлена из нержавеющей стали марки SUS304, включая раму станка, конвейерное основание, направляющие рельсы и все панели корпуса. Такой выбор материала исключает компоненты из алюминиевого сплава, используемые в стандартной модели, обеспечивая превосходную стойкость к коррозии в условиях мойки (washdown) на предприятиях по производству пищевых продуктов, молочной продукции, напитков и фармацевтических препаратов. Нержавеющая конструкция также предотвращает возникновение гальванической коррозии в местах соединения разнородных металлов, увеличивая срок службы оборудования в условиях повышенной влажности или химически агрессивной среды.

Интеграция визуального контроля

Выделенные цифровые каналы ввода/вывода ПЛК на сервомодели обеспечивают бесшовную интеграцию с камерами визуального контроля, сканерами штрих-кодов и системами оптического распознавания символов (OCR). Станок получает результаты контроля в реальном времени и может активировать пневматическую станцию отбраковки для автоматического удаления несоответствующих изделий с линии. Интерфейс оператора (HMI) фиксирует статистику обнаружения по изделию, партии, смене и типу дефекта, обеспечивая требования к прослеживаемости и целостности данных в фармацевтической промышленности.

Результаты реального развертывания

Сервоприводная модель продемонстрировала измеримое повышение производительности в производственных условиях в нескольких отраслях:

• Линия выпуска безрецептурных фармацевтических средств (Мексика): Контрактный производитель в Мехико развернул два устройства на высокопроизводительной линии упаковки OTC, работающей со скоростью 110 бутылок в минуту для 14 артикулов в трёх форматах бутылок. Время перенастройки по рецептам сократилось с 12–18 минут до 2,5 минут. За 16 месяцев непрерывной работы в две смены линия обработала 14 миллионов бутылок при уровне брака 0,02 % — по сравнению с 0,15 % на предыдущей системе. Индекс способности процесса (Cpk) достиг значения 1,67.
• Многоартикульная пищевая линия (Малайзия): Производитель пищевых продуктов в Куала-Лумпуре, упаковывающий 22 продукта в четырёх форматах бутылок (от 250 мл до 1 литра), обеспечил 6–8 перенастроек за 12-часовую смену. Отходы при запуске сократились на 92 %. Ёмкость рулона этикеток 350 мм увеличила интервалы замены рулонов с 45 до 75 минут на каждую перенастройку. Чистая пропускная способность линии выросла примерно на 18 %.
• Экспортная линия косметики (ОАЭ): Экспортер косметики из Дубая интегрировал систему визуального контроля, обеспечивающую производительность 85 единиц в минуту и достигающую показателя брака 0,012 % (12 дефектов на 100 000 единиц), одновременно соответствуя нормативным требованиям стран Совета сотрудничества арабских государств (GCC), Европейского союза (ЕС) и Ассоциации государств Юго-Восточной Азии (ASEAN). Интегрированная система позволила сэкономить 1,5 метра длины конвейерной линии и соответствует требованиям стандарта ISO 22716 по надлежащей производственной практике (GMP) для косметической продукции.

Гарантия качества и сертификация

Приёмочные испытания на заводе-изготовителе для каждой единицы оборудования включают верификацию точности позиционирования серводвигателей методом лазерной интерферометрии, контроль крутящего момента под нагрузкой, проверку электронных кулачков и тестирование сохранения рецептов в человеко-машинном интерфейсе (HMI). Оборудование производится в соответствии с сертификатом ISO 9001:2015, а ключевые компоненты поставляются ведущими мировыми производителями промышленной автоматизации, что гарантирует наличие запасных частей и техническую поддержку по всему миру.

Доступны опции расширенной гарантии, охватывающие второй и третий годы эксплуатации, включая запланированные профилактические технические обслуживания. Группа исследований и разработок компании Hangzhou Ruiyi Machinery Technology Co., Ltd., состоящая из 10 специалистов, продолжает совершенствовать платформу на основе данных, полученных с объектов установки в более чем 50 странах.

Свяжитесь с нами

Для получения подробных технических характеристик, консультаций по модернизации сервоприводов или обсуждения вашего многономенклатурного решения для этикетирования свяжитесь с нашей командой разработки продукции:

тел.: +86-13868159610
электронная почта: [email protected]

Автор — Сара Ван, менеджер по разработке продукции компании Hangzhou Ruiyi Machinery Technology Co., Ltd. Сара отвечает за линейку этикетировочных машин и обладает 12-летним опытом в области упаковочной автоматизации с сервоприводами; её решения успешно внедрены на фармацевтических предприятиях, соответствующих требованиям GMP, на трёх континентах.