Современные способы упаковки и упаковочное оборудование

Времена, когда в стране была «напряженка с бумагой» давно канули в Лету. Современная отрасль промышленности, производящая упаковочное оборудование и материалы для упаковки, занимает достаточно большой сектор в общепромышленной деятельности различных стран. В этой статье мы попытаемся дать обобщенный материал обзорного характера на некоторые виды упаковочного оборудования, выделив из огромного количества моделей, предназначенных для упаковки различных непищевых товаров и продуктов питания человека, самые популярные и эффективные.

Вакуумная упаковка в специальные пакеты.

Вакуумная упаковка предназначена, по большей части, для хранения продуктов питания и обеспечивает увеличение сроков хранения с неизменным внешним видом и качеством вашей продукции. К основным преимуществам такого вида упаковки можно отнести следующие:

  • продукт не теряет влагу;
  • сохраняет свои первоначальные качества – вкус, цвет, запах, аппетитный вид;
  • в разы увеличиваются сроки хранения;
  • дробная расфасовка значительно увеличивает объемы продаж.

Современное складское оборудование
В качестве примера рассмотрим термофасовочную линию EUROPACK TH-2800/TH-3200, производимую в Голландии и предназначенную для вакуумной упаковки или упаковки в «модифицированной атмосфере». Принцип работы линии состоит в том, что воздух в упаковке замещается Измененной Газовой Средой, содержащей те же компоненты, что и обычный воздух, но в иных пропорциях. Материалы для упаковки – два рулона пленки (мягкая и жесткая). Линия EUROPACK TH-2800/TH-3200 позволяет с большой эффективностью и широкими возможностями производить термоупаковочные работы при компактных габаритах и значительном трудо- и энергосбережением. 
Основные характеристики базовой модели :
-конструкция изготовлена из нержавеющей стали;
-исполнена по модульному принципу;
-соответствует стандарту IP65;
-минимальный уход и обслуживание оборудования;
-обеспечена прочность конструкции;
-управление осуществляется посредством сенсорного ЖК-дисплея;
-в ПО системы заложен контроль доступа и диагностика состояния;
-контролируется давление пленки;
- система быстрой замены;
-устройства безопасности соответствуют последним нормам СЕ;
-выходной конвейер;
- встроен вакуумный насос;
-легко интегрируется со вспомогательным оборудованием;
-отходы собираются в специальном коллекторе.

Упаковщик серии A20 (Pentatec, Италия)

Техническая характеристика:
-упаковщик А20 – вариант линии автоматической упаковки в термоусадочную пленку для крупных предприятий, упаковывающих коробки, банки, бутылки, канистры;
-легко могут конфигурировать существующие автоматические лини в соответствие продукту;
-возможна как однорядная, так и многорядная подача продукта в линию;
-максимальная производительность в зависимости от габаритов и формы продукта  достигает 20 упаковок/мин.;
-двухрулонная подача термоусадочной пленки;
-есть возможность подачи картонного лотка с последующей склейкой бортиков.

Упаковка в гофрокартонные короба

Виды упаковок достаточно разнообразны. Одной из разновидностей упаковок являются картонные короба. Считается, что картон - бумага, отличающаяся от привычного для нас листа, своей повышенной плотностью. В нашей стране разделение бумажной продукции проходит по рубежу 250г/м2 – все, что имеет большую плотность, считается картоном. Изобретенная в 1879 году складывающаяся картонная коробка, нашла широкое применение для расфасовки и упаковки продукции. В литературе описывается легенда изобретения упаковочной коробки. Современного вида упаковочная коробка появилась по причине лени человека (лень – двигатель прогресса).


Оборудование

Упаковочное оборудование для упаковки в короба имеет две разновидности:
1 – обеспечивает изготовление пачки заготовки из так называемой высечки или картонного кроя с последующей операцией расфасовки продукта. Такое оборудование выполнялось по роторно-карусельной схеме, характеризующейся цикличностью действия и сложной кинематикой с большим количеством кулачковых механизмов, что препятствует увеличению производительности;
2-й тип оборудования производит те же операции, но из кроя, предварительно склеенного вдоль продольного шва. Данный вид оборудования более приспособлен к непрерывному принципу действия, хотя некоторая цикличность может присутствовать. Формирование пачки, фасовка продукта и пр. осуществляются без остановки органа транспортировки. Способы упаковки с использованием оборудования непрерывного действия увеличивает производительность и снижает динамические нагрузки. 

Фасование и упаковывание

Вакуум-присоски, захватывая крой картонной пачки, осуществляют перенос ее из кассеты и раскрытие кроя, предварительно склеенного вдоль продольного шва. Кроме вакуумных захватов могут применяться иные дополнительные устройства – стержни или воронка, которые вводятся в приоткрытую пачку и через них засыпается продукт.

Клей на горизонтальную поверхность наносится валиками при движении поверхности, а на вертикальные – «секторами» и при остановке. Валики и сектора, вращаясь, получают клей от валов, частично погруженных в ванну с клеем. Клей может наноситься и с помощью пористого материала, который в свою очередь, увлажняется клеящим раствором из емкости с избыточным давлением. Широкое применение находят так же форсунки. 

Склеивание реализуется посредством приложения усилия на створки пачки. Нагретая для ускорения процесса прижимная губка придавливает стенки неподвижной пачки. Склеивание в подвижном состоянии пачки производится путем провода ее по подпружиненной пластине. Чаще всего таким способом склеивают дно пачки. На выходе из автомата готовые пачки проходят между двух ленточных конвейеров, что позволяет улучшить качество склеивания. Во время склеивания верхних или нижних створок пачки, осуществляется обязательная операция нанесения реквизита товара, говорящего о дате выпуска, наименовании, сроке годности, номере смены и т. п. Нанесение реквизита или маркирование продукции можно выполнить путем тиснения нагретой губкой. Часто для этой цели применяется краска, которая наносится на пачку методом продавливания красящей ленты, специальным принтером или печатающей головкой.

Дальнейшие операции

На современном этапе развития технологий, вне зависимости от того какие применены способы упаковки, упаковочные автоматы комплектуются дополнительным оборудованием, позволяющим образовывать групповую укладку. Способы групповой укладки выбираются по видам исходной фасовки продукта. Так сыпучие товары, расфасованные по картонным пачкам, удобно упаковывать в картонные короба или обертывать бумагой. Жидкие товары, разлитые по бутылкам или канистрам, лучше группировать в термоусадочные пленки или картонные короба. Отдельным видом групповой упаковки может быть укладывание товара в контейнеры с последующей доставкой их в торговый зал супермаркета. Вид группового упаковывания определяется технологической политикой производителя товара или группы товаров. Формирование упаковочной линии оборудованием групповой упаковки даже от постороннего производителя имеет смысл только, если фасовочные автоматы имеют производительность не менее 30 пач./мин. В противном случае, групповое упаковывание допускается производить ручным способом.

Габариты и производительность

Понятие производительности любого оборудования неразрывно связано с понятием скорости производства конечного продукта или изделия за единицу времени. Так при фасовании и упаковывании товара в картонные пачки можно достичь значительной скорости отмера дозы сыпучего продукта и его засыпки в пачки, увеличить скорость конвейера, нанесения клея, но возникнет проблема с высыханием склеенной поверхности. Для «схватывания» клея, даже с самыми хорошими показателями, нужно время, а значит необходимо удлинить линию транспортировки. Таким образом, возникает необходимость в увеличении габаритов и, как следствие, массы упаковочной линии. Увеличение габаритов порождает проблему расширения производственных площадей. Образовавшийся «замкнутый круг», возможно, разорвут новые технологии.

Формирователь коробов Robopac BOX 600/A (Robopac, Италия)

ВOX 600/А – автомат, формирующий картонные короба. Плоские четырехклапанные заготовки гофрокоробов, уложенные в стопу или магазин заготовок, поступают на вход автомата, где манипулятор робота разворачивает их, формирует короб, заклеивает нижние створки скотчем, и на выход машины поступает готовый короб. Аварийная остановка автомата происходит при нарушении алгоритма технологического процесса (опустошение магазина, смятие картона, обрыв цепи питания защитных устройств и т. п.). С выходного конвейера короб заполняется продуктом и поступает на заклейщик коробов. STAR TAPE – опционально поставляемый заклейщик, в качестве рабочего агента применена лента «скотч».
Формирователь коробов обладает следующими параметрами:
- минимальный короб (дл. × шир. × выс.) 200×150×75 мм;
-максимальный короб – соответственно 500×400×500 мм;
-пневматический привод манипулятора;
- два боковых ленточных транспортера высотой 100 мм и с управлением по скорости;
-максимальная скорость основного конвейера – 20 м/мин;
-ширина ленты скотч – 50мм;
-магазин горизонтального типа, площадью – 1000 мм2;
-максимальная производительность зависит от размера коробов и составляет 600/650 кор./мин;
-устройства безопасности состоят из фотодатчика на выходе и защитного колпака в области рабочей зоны манипулятора;
-управление и контроль процесса формирования короба осуществляется программируемым логическим контроллером (ПЛС) фирмы Mitsubishi;
-прочее электронное и электрическое оборудование также фирмы Mitsubishi;
-питание от сети переменного трехфазного тока напряжением 380 В и частотой 50 Гц;
-общая мощность – 1 кВт;
-редуцированное рабочее давление в 1атм. от пневмосети 6 атмосфер;
-максимальный расход воздуха – 15л/цикл.
-питание от сети переменного трехфазного тока напряжением 380 В и частотой 50 Гц;

Автоматический заклейщик коробов скотчем PW557F PACKWAY  (Тайвань)

Автомат-заклейщик легко интегрируется в технологическую линию и выполняет функцию закрывания картонных коробов 4-х створчатыми крышками с последующей их заклейкой. Принцип работы автомата основан на закрывании передней и боковых крышек направляющими, а задняя створка контролируется фотодатчиком и закрывание происходит по его сигналу на соответствующий манипулятор. Настройка машины под конкретный размер осуществляется ручным способом, не вызывающим нареканий у обслуживающего персонала из-за своей простоты и удобства. Применение заклейщика позволяет минимизировать расход клеящей ленты и обеспечить высокую производительность.
Технические параметры заклейщика выглядят следующим образом:
-минимальный размер короба (дл. × шир. × выс.) 150 × 110 × 110;
- максимальный размер не ограничен по длине, а в остальных направлениях составляет 500 × 500мм;
-максимальная масса короба – 50 кг;
-ширина ремня протяжки – 80 мм;
-ширина рабочей зоны боковых направляющих устанавливается вручную;
-высота рабочей устанавливается с помощью маховика ручной подачи;
-скорость конвейера – 20 метров/мин;
-две лентообмоточные головки;
-ширина ленты скотч – 25-50 мм;
-контроль последовательности фаз, обеспечивающий «прямой» пуск мотора и тепловая и электромагнитная защита эл. оборудования;
-электрическая блокировка автомата при аварийных ситуациях;
-питание от сети переменного трехфазного тока напряжением 380 В и частотой 50 Гц;

ПАЛЛЕТОУПАКОВЩИКИ, ПАЛЛЕТООБМОТЧИКИ, ПАЛЛЕТАЙЗЕРЫ (ПАЛЛЕТОУКЛАДЧИКИ)

Паллета – по-русски - деревянный поддон для укладки каких-либо грузов. Принцип работы паллетоукладчика состоит в упаковке груза на поворотном столе в стреч пленку. В начале цикла пленка крепится у основания паллеты и постепенно поднимаясь, обматывает груз до верха, затем вторым слоем опускается к основанию. Количество таких циклов задает оператор на пульте управления, в конце программы пленка автоматически обрезается и закрепляется ее конец на упаковке. Многие системы паллетоукладки имеют возможность предварительно растягивать стреч-пленку до 300%, что существенно снижает расход материала и позволяет плотнее сжать упаковываемый груз. Практически всё оборудование такого класса работает с полиэтиленовыми пленками низкой плотности, которые отличаются хорошей стабилизационной силой и гибкостью при низких температурах, вплоть до -30 0 С, что очень важно для российских производителей. Обслуживание состоит в смазке подвижных узлов не реже одного раза в год. Производительность паллетоупаковщиков колеблется от 10 до 30 паллет в час.

Паллетоупаковщик Lantech Q-300 XT 

Параметры груза:
-максимальный размер – 1320 × 1320мм;
-максимальная высота – 2030мм;
-максимальная масса – 1800кг.
Параметры паллетоукладчика:
-диаметр платформы – 1650мм;
-производительность – до 40 п/час;
-степень растяжения пленки (престрейч) – 200%;
-толщина применяемой пленки – 15-35мкм;
-производитель – Lantech (Нидерланды).

Паллетоупаковщик Robot 2002 (Robopac, Италия)

Для оперативной упаковки грузов в «полевых» условиях в стреч пленку, предназначен мобильный паллеобмотчик Robot 2002, позволяющий производить упаковку грузов практически любого размера, веса и формы на поддоны, так и непосредственно с пола. Суть упаковывания состоит в том, что оператор подводит упаковщик к грузу и крепит стрейч пленку к основанию, затем упаковщик, перемещаясь вокруг паллеты (если груз на паллете), производит упаковку в соответствии с заданной программой. На операцию упаковки стандартной паллеты уходит не более одной минуты. Машина может упаковать до 200 паллет, питаясь от встроенного аккумулятора напряжением в 24 В, а при необходимости, есть возможность подзарядиться, подключив встроенное зарядное устройство к сети переменного тока 220В. Машину отличает высокая надежность и простота в эксплуатации.
Основные технические параметры упаковочной машины:
-минимальная ширина груза – 600мм;
-максимальная ширина груза – не ограничена;
-минимальная длина груза - 600мм;
-максимальная длина груза – не ограничена;
-стандартная высота – 2400мм (возможен опциональный заказ на иное значение). 
К регулируемым параметрам относятся:
-скорость вращения упаковщика вокруг груза;
-количество витков в крайних точках по вертикали;
-скорость перемещения каретки с рулоном по вертикали;
-регулировка общего натяжения пленки в процентах;
-регулировка натяжения пленки на углах упаковки; 
-регулировка верхнего нахлеста пленки;
-регулировка начала усилия в нижней точке паллеты;
-установка высоты от земли начала упаковки;
-выбор режима упаковки: 
а) полный цикл с перемещением каретки снизу вверх и обратно;
б) простой – каретка перемещается только в одном направлении, только вверх или только вниз.

Паллетоукладчик (паллетайзер) PALBOX 100 (Pentatec, Италия)

Назначение палетоукладчика (палетайзера) достаточно простое – укладка грузов на паллету в автоматическом режиме с максимальной нагрузкой на слой – 200кг, размер паллеты от 800 × 1200мм до 1000 × 1200мм, максимальный вес груза – 2500кг, потребляемая мощность - 3,3кВт и максимальная производительность – 18 упаковок в минуту. 

СТРАП ЛЕНТА

Недорогим и простым способом упаковки, осуществляющим обмотку, скрепление, стяжку и обрезку страп ленты, является стреппинг упаковка. Она позволяет производить упаковывание ящиков, коробов, паллет и множество других грузов. Стреп лентой производят стягивание типографской продукции, обандероливают посылки и картонные короба, применяют стреппирование груза, во избежание его опрокидывания или перемещения во время транспортировки, стягивание «мягких» грузов для снижения габаритов, группирование упаковки и многое другое.
Полипропиленовая лента или стреппинг лента производиться из ПП-нитей и стандартизируется по ширине и толщине, что в свою очередь определяет прочность ленты на разрыв, чем толще и шире лента, тем она прочней и может не уступать по прочности стальной ленте с теми же размерами. В отличие от стальных лент, стреппинг лента значительно дешевле, легче и, обладая достаточным запасом прочности, завоевала широкую популярность при упаковке различных грузов.
Наряду со стреппинг машинами широко используется ручной инструмент, позволяющий оперативно стреппинговать груз как нас складе, так и при предстоящей транспортировке.

Стреппинг машина TP 201|TP 202 (TRANSPACK Тайвань).

Машина TP 201 (страп стол) относится к классу полуавтоматических стреппинг машин и предназначается для обвязки стреппинг лентами разнообразных строительных материалов, досок, реек. Машина широко применяется в типографской промышленности для обвязки пачек газет и журналов, коробок с книгами и другой полиграфической продукции. Пользуется популярностью полуавтомат и в текстильной и металлургической промышленности. Текстильщики увязывают рулоны своей продукции, а металлурги - стальные и алюминиевые трубы и прочий «малокалиберный» прокат, и этот ряд можно еще долго перечислять. 
Повышение производительности М2 достигнуто установкой специальной арки, которая превращает полуавтоматическую машину в полнофункциональный автомат. Лента, пропущенная через арку, охватывает груз и, после затяжки, крепится с помощью стальных скоб или методом сваривания. В зависимости от вида крепления подбирается ее тип. На одну упаковочную операцию машине необходимо 1-3 секунды.
Характерные особенности страп стола М2: мобильность, надежность, простое обслуживание и наладка, прочность и надежность соединений, возможность регулировки натяжения ленты в широких пределах.
Страп стол, укомплектованный аркой, резко повышает производительность машины, поскольку уменьшается влияние оператора и позволяет производить обвязку длинномерных грузов - труб, реек и пр.
Технические данные страп стола М2: 
-усилие натяжения ленты – 0-160кг;
-ширина ленты – 9-15мм;
-толщина ленты – 0,6-1мм.
Запайка ленты:
-время запайки зависит от усилия натяжения и составляет от 1,2 сек. до 2,3 секунды;
-протяжка ленты – 3м/сек;
-скорость запайки – 0,7сек;
-максимальное количество циклов обвязки – 32 цикла/мин;
-питание от сети 220В/50Гц;
-потребляемая мощность – 0,75 кВт;
-габариты арки – 850 × 650мм;
-внутренний диаметр держателя катушки – 200мм;
-вес – 150кг.
В качестве расходных материалов применяются полиэстеровая или полипропиленовая лента.

Данная статья только «вершина айсберга», плавающего в необозримом «море» упаковочного оборудования, материалов для упаковки. В ней раскрыты не все способы упаковки, но мы надеемся, что мы помогли Вам сориентироваться в выборе оборудования и технических решений для реализации Ваших насущных задач и перспективных планов на будущее