Palettisation automatisée de thé sucré et de jus de fruits provenant d'une chambre froide

Si la palettisation des cartons est une application courante de l'automatisation, le faire à partir d'une chambre froide régulièrement arrosée d'eau pour garantir sa propreté est un besoin spécifique. Motion Controls Robotics a surmonté ces difficultés en utilisant la technologie du vide de Piab fournie par Neff Group Distributors.

Pour mettre le thé sucré et les jus de fruits sur le marché, il faut palettiser les caisses remplies des bouteilles respectives afin de les transporter vers les points de vente au détail. En raison de leur caractère périssable, elles sont stockées dans des chambres froides. Un client a fait appel à Motion Controls Robotics Inc. (MCRI) de Fremont, dans l'Ohio, pour remplacer un système existant inefficace, dans lequel les ventouses et les pompes à vide utilisées ne supportaient pas bien la température moyenne de la chambre froide, à savoir 35 °F (1,7 °C). Les ventouses devenaient alors rigides et les pompes ne fournissaient pas assez de vide pour maintenir les caisses en place, ce qui entraînait régulièrement des chutes. Il fallait trouver un meilleur système pour gérer les caisses en carton pesant jusqu'à 42 lb (19 kg).

En raison du processus de lavage, tout type de préhenseur en mousse technique à cellules fermées a dû être exclu dès le départ, de même que les outils à fourche en raison de l'espace de travail limité.

« Avec ces informations à l'esprit, il était clair que la seule solution possible serait d'opter pour des ventouses en silicone résistant au froid et des pompes à vide puissantes et de haute qualité. C'est donc un cas typique d'utilisation des solutions de vide Piab », explique Nathan Baker, ingénieur en mécanique de MCRI. Il poursuit : « J'ai donc immédiatement contacté Matt McClellan de Neff qui me fournit toujours de nombreuses suggestions de produits, ainsi qu'une assistance technique détaillée. C'est lui qui nous a suggéré d'utiliser l'éjecteur SX 12 après une analyse poussée de la pompe la plus appropriée avec l'expert technique de Piab, l'ingénieur d'application Oliver Lizotte, au sein de leurs bureaux de Hingham, dans le Massachusetts. »

Matt McClellan, spécialiste des ventes techniques chez Neff Group Distributors, Valley View, Ohio, ajoute que « Le SX 12 est l'éjecteur que Piab utilise dans sa pompe phare piCOMPACT®23 SMART pour des performances de vide élevées. Il est basé sur leur technologie de génération de vide COAX®. Cet éjecteur a été particulièrement optimisé pour offrir une grande fiabilité, une haute flexibilité, un débit de vide élevé et des temps de cycle rapides. Il est spécifiquement recommandé pour les solutions de palettisation nécessitant de grands systèmes de vide. Par conséquent, il semblait et s'est avéré être la solution de choix pour le cas d'application en question chez MCRI. »

Oliver Lizotte ajoute que « Grâce à son débit de vide plus élevé, l'éjecteur SX 12 offre non seulement une plus grande force de maintien, mais il est également tolérant à la poussière et aux débris, une caractéristique importante dans les applications d'emballage portant sur des boîtes en carton. »

La technologie de vide COAX® minimise la consommation d'énergie et offre une tenue sûre et rapide grâce au débit de vide initial élevé. Les éjecteurs COAX® sont jusqu'à deux fois plus rapides que les autres éjecteurs et fournissent un débit trois fois supérieur à celui d'un éjecteur à vide classique avec une consommation d'air identique. Les éjecteurs peuvent assurer des performances élevées même lorsque la pression d'alimentation est faible ou fluctuante. Cela a été prouvé par des tests comparatifs indépendants effectués auprès de l'institut Fraunhofer Institute pour « Machine Tools and Forming Technology IWU » à Dresde. Ces tests ont montré que les éjecteurs Piab utilisent beaucoup moins d'air comprimé que les éjecteurs d'autres fabricants pour atteindre les mêmes performances. Comme ils n'ont pas de pièces mobiles, ils ne nécessitent pratiquement aucun entretien et résistent à la plupart des conditions environnementales telles que le froid. Leur utilisation permet ainsi de réduire les coûts d'approvisionnement en air comprimé, les temps d'arrêt pour les intervalles de maintenance et, par conséquent, les coûts généraux de manutention.

Nathan Baker explique : « Nous avons effectué de nombreux tests internes chez MCRI pour comparer la force de maintien de l'éjecteur SX 12 à celle du générateur VGS™ 3010 en utilisant plusieurs ventouses différentes, tant en taille qu'en style. Le résultat a montré que l'éjecteur SX 12 est un choix parfait. Simultanément, nous avons également testé la résistance au froid de ventouses de différents matériaux en les plaçant pendant une semaine dans un congélateur, puis en effectuant différents tests de contrainte et de compression sur les ventouses par la suite. Après cela, nous savions que la ventouse en silicone B75.20 de Piab était idéale pour cette application, également parce que ces ventouses sont adaptées aux différences de hauteur et aux surfaces légèrement inégales ou incurvées, en particulier lorsque plusieurs ventouses à soufflets courtes sont combinées dans un seul dispositif de levage. La politique de Piab consiste à fournir gratuitement des ventouses pendant 30 jours pour les tester, ce qui nous permet, en tant qu'intégrateurs de systèmes, de les tester réellement dans l'application et d'être sûrs d'avoir sélectionné le meilleur produit possible pour chaque application. »

Le système commence par le robot qui saisit une palette et la place sur un convoyeur à rouleaux. Pour ce faire, l'accessoire de préhension (EOAT) déploie quatre pinces mécaniques qui s'agrippent sous le dessus de la palette. Après avoir placé la palette sur le convoyeur à rouleaux, le robot passe à un convoyeur à courroie en plastique d'où arrivent les caisses remplies de thé sucré ou de jus de fruit pour être palettisées. Une porte à enroulement qui protège l'opérateur du système en marche ouvre l'EOAT en direction du convoyeur supérieur à chaîne. À l'aide des ventouses en silicone B75.20 de Piab, l'EOAT du robot saisit une rangée de quatre boîtes (près de 170 lb / 77 kg) et les place sur la palette. Après avoir créé deux couches de

produit, le robot saisit une feuille de niveau intermédiaire en étendant quatre ventouses en silicone multi-soufflets B50, également composées de silicone, fixées à des pompes VGS™3010 placées aux coins extérieurs de l'EOAT. Les ventouses effectuent un léger mouvement de levage pour séparer facilement les fines feuilles du niveau. Pour la manipulation des feuilles légères du niveau, l'éjecteur standard basé sur la technologie COAX® offre un fonctionnement fiable.

Deux de ces cellules de palettisation sont disposées en miroir l'une à côté de l'autre, toutes deux faisant passer une banderoleuse de palettes finies à travers une porte de sécurité à enroulement. La porte de sécurité évite qu'un opérateur puisse pénétrer dans l'une ou l'autre des cellules de palettisation.

Nathan Baker de MCRI résume les améliorations apportées aux nouvelles cellules de palettisation, par rapport à la précédente. « Avec cette configuration de manutention des caisses, nous avons pu gagner 10 lb (4,5 kg) de force de maintien supplémentaire par ventouse principale. En fait, nous sommes passés d'un système qui laissait tomber presque toutes les caisses à une solution qui saisit n'importe quelle caisse, même les caisses mouillées ou celles avec du ruban adhésif et de la colle lorsque les rabats sont détachés. L'EOAT avec les ventouses B75.20 de Piab et les éjecteurs SX 12 fait toujours l'unanimité ! »

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