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CT Pack duplica la velocidad de sus máquinas de envasado

Fabricante de máquinas para la industria de alimentos utiliza la Arquitectura Integrada y una innovadora instalación servo para aumentar el rendimiento de su maquinaria.

CT Pack duplica la velocidad  de sus máquinas de envasado

Antecedentes

CT Pack con sede en Ferrara, Italia, fue creada en 1996 por Gino y Giuliano Cocchi, combinando la experiencia de tres marcas líderes: Mopa, Otem y Vortex Systems. El objetivo de la compañía era convertirse en líder en envoltura y embalado de productos alimenticios. Para ello, CT Pack se dirige a clientes que buscan soluciones de envasado personalizadas en vez de un catálogo de productos.

Reto

Las líneas de envasado de galletas saladas tradicionales generalmente pueden envasar un máximo de 350 paquetes por minuto, y los desechos generalmente representan el 30% de la producción. Es por ello que los productos alimentarios de este tipo, caracterizados por su extrema fragilidad, se manejan horizontalmente y luego se rotan 90° (para colocarlos "de lado") y se colocan lado a lado para ser embalados en paquetes  individuales. De hecho, la rotación mecánica y el contacto subsiguiente entre los dos elementos representan unos de los pasos más delicados del proceso.  Más aún, usar sistemas de aire comprimido dañaría el producto, y el requisito del cliente de aumentar la velocidad del proceso de envoltura de hecho aumentaría considerablemente el riesgo de que el producto se rompiera durante esta fase. Por lo tanto, CT Pack se ha comunicado con Rockwell Automation para obtener asistencia.

Solución

Los ingenieros de CT Pack han sugerido eliminar el movimiento de rotación para mantener las galletas individuales horizontales y luego colocarlas una sobre otra, en una pila, listas para la envoltura. Bruno Alberti, gerente del departamento de Hardware y Software de CT Pack indica: “Este método de operación es posible gracias a un sistema de entrega que se eleva a medida que se eleva la pila. La alta velocidad del sistema, que apila más de cinco galletas en un segundo, induce vibraciones, lo que puede dañar el producto. Por esta razón diseñamos una arquitectura totalmente nueva.

Los ingenieros, en colaboración con Roberto Loce, especialista en motores lineales de Rockwell Automation, han desarrollado una solución de Arquitectura Integrada™ innovadora pero basada en componentes existentes en el mercado. Alberti continúa: “Rockwell Automation era la única compañía que estaba lista para invertir con nosotros en investigación y desarrollo. Ésta es una de  las principales razones por las que decidimos trabajar con Rockwell Automation.”Alberti explica: “Si bien se cumplió el requisito de velocidad de la aplicación, el tamaño grande de los servomotores lineales LDC-Series™ presentaba un problema para esta aplicación específica. El tamaño de los motores no podía manejar las masas implicadas en el proyecto, así que se encontró una solución. Se implementaron bobinados fijos usando imanes como piezas móviles. Al invertir los conceptos tradicionales fue posible reducir pesos y tamaños, evitando también la necesidad de mover el cableado.”

Resultados

Al instalar los dos servomotores de alto rendimiento y económicos en posición opuesta uno con respecto al otro, la potencia disponible se duplicó, manteniendo a la vez prácticamente iguales las dimensiones de la máquina.El campo magnético creado en el sistema de imanes opuestos queda equilibrado en relación con la mecánica usada, lo que permite una estructura de soporte más liviana.La flexibilidad de los motores lineales, cuya velocidad puede ser modificada fácilmente mediante el software Motion Analyzer, también permite que se adapten en tiempo real a las distintas alturas de pila requeridas por razones comerciales, o al grosor particular de salida de las galletas. El recorrido permitido es 300 mm, aunque se ha demostrado en pruebas que el sistema puede operar con recorridos de hasta 600 mm.

El perfecto control de movimiento, con pasos individuales de 9 mm, permite operar a velocidades de 100 mm/s y aceleraciones de hasta 2.5 G. Otra característica especial es el hecho de que a pesar de los 48 motores instalados, el sistema de control completo se basa en servovariadores Kinetix® 6000.Además, los controladores programables de automatización (PAC) que fueron usados forman parte de la familia ControlLogix™ de Allen-Bradley, que utiliza el protocolo Ethernet.

Como resultado, todos los datos de producción pueden transmitirse en tiempo real a los sistemas de monitorización y de gestión de la fábrica. De hecho, la implementación de la solución de Arquitectura Integrada de Rockwell Automation fue particularmente apreciada por los usuarios debido a la reducción del número de averías y al mantenimiento planificado

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Soluciones

Se instaló una solución de Rockwell Automation,que incluye:
•Servomotores linealesLDC-Series™de Allen-Bradley
•Servovariadores Kinetix®6000de Allen-Bradley
•PACsControlLogixde Allen-Bradley
•Uso de bobinados fijos e imanes móviles que reducen el tamaño y el peso
•Motion Analyzer ha permitido optimizarel tamaño de los motores usados

Resultados
•Elsistema ha duplicado la velocidad de envasado
•Se han eliminado desechos causados por impacto en las galletas
•El usode soluciones existentes en el mercado ha reducidolos costes de mantenimiento y reparación
•El usode motores lineales ha aumentado el ahorrode energía al eliminar la pérdida por transmisión mecánica

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