Dal laminato plastico al tubo finito: FlexSeamer è facile da usare e sicura grazie alla regolazione del formato monitorata da SIKO. Foto © PackSys Global
Per ottimizzare la produzione di tubi e garantire l’affidabilità del processo, PackSys Global, specializzata negli imballaggi in plastica, utilizza gli indicatori di posizione digitali SIKO, che assicurano un efficiente adattamento del formato.
di Lucia Quaglietta
Un aspetto cruciale dell’affidabilità del processo produttivo è il corretto adattamento delle macchine ai diversi formati del tubo. Gli indicatori di posizione meccanici convenzionali richiedono la regolazione manuale di questi formati, il che comporta un alto rischio di errore. Gli effetti di un’impostazione errata spesso si rivelano solo quando i prodotti vengono sottoposti a test, il che richiede molto tempo. Per semplificare questa procedura e aumentare l’affidabilità, PackSys Globa ha integrato sulle macchine la soluzione di cambio formato monitorato di SIKO, specialista in sensori e sistemi di posizionamento, eliminando successivi controlli di qualità.
MIGLIORARE IL PROCESSO
PackSys Global AG, che appartiene al Gruppo Brückner, produce macchine confezionatrici all’avanguardia ed è specializzata in sistemi per la produzione di tubi di plastica; fornisce anche macchine per lo stampaggio a caldo per rivestimenti decorativi metallizzati, macchine per il taglio e la piegatura di chiusure in plastica e macchine per il trasporto di lattine, tubi e chiusure dal produttore al riempitore. La società svizzera si affida agli indicatori di posizione digitali SIKO per la regolazione del formato dei tubi nelle macchine di saldatura. I tubi sono prodotti in molteplici dimensioni e formati per applicazioni nell’ambito cosmetico, sanitario e farmaceutico.
REGOLAZIONE MONITORATA DEL FORMATO
Il passaggio dagli indicatori di posizione meccanici agli indicatori di posizione digitali è stato sperimentato da PackSys Global durante lo sviluppo di una nuova macchina di saldatura per tubi, la FlexSeamer. La scelta è ricaduta sull’indicatore di posizione digitale AP05 con interfaccia IO-Link di SIKO, che ha convinto per vari motivi: per la sua compattezza, per la sua applicabilità universale, nonché per la sua lettura intuitiva grazie a due luci LED.
Gli indicatori vengono utilizzati in una decina di posizioni del sistema, per esempio, per controllare impostazioni come lo spessore o la lunghezza dei laminati plastici o un’immagine di stampa variabile. Un altro indicatore di posizione SIKO, l’AP10S, viene utilizzato per monitorare la posizione dei movimenti lineari.
Gli indicatori di posizione AP05 di SIKO.
DAL LAMINATO AL TUBO
Con FlexSeamer, vengono srotolati materiale piatto o laminato plastico. Le materie plastiche lavorate sono solitamente miscele di materiali, a seconda dei requisiti del prodotto, che devono avere buone proprietà di barriera, in modo che il prodotto all’interno possa essere raggiunto dalla minor quantità possibile di ossigeno e che solo pochi aromi possano diffondersi fuori dal tubo.
Il nastro di plastica viene piegato longitudinalmente, in modo che dal materiale piatto si formi un tubo continuo. Una lama rotante taglia il tubo di plastica in singoli pezzi: questo è il corpo del tubo vero e proprio in cui vengono successivamente riempiti cosmetici, dentifrici o prodotti farmaceutici. Una cosiddetta ‘spalla’, con la filettatura e la copertura, viene posizionata su uno dei due lati in una macchina successiva, l’intestatrice e tappatrice. L’altro lato rimane aperto, in modo che il contenuto possa essere inserito in questa apertura in corrispondenza del riempimento e che possa essere aggiunto un cordone di saldatura trasversale finale.
FLEXSEAMER, ELEVATA VELOCITÀ E SICUREZZA
Ciò che caratterizza la nuova sigillatrice di PackSys Global è l’alta velocità di 250 tubi al minuto, le lunghe sezioni di riscaldamento e raffreddamento progettate per i moderni tipi di laminato e, grazie alla registrazione digitale della maggior parte delle impostazioni, il funzionamento intuitivo, veloce e sicuro.
Mentre gli indicatori di posizione meccanici mostrano solo il valore effettivo di una posizione, gli indicatori di posizione digitali mostrano anche il valore target di un’impostazione, ovvero le dimensioni per una specifica variante di tubo sono memorizzate come formula nel sistema di controllo della macchina e vengono trasferite ai rispettivi display tramite IO-Link. L’operatore deve quindi effettuare l’impostazione in modo che i valori reali e quelli target corrispondano. Solo a questo punto è possibile continuare il processo di produzione. Gli indicatori affidabili sono le due luci LED, che si illuminano di verde solo quando i valori corrispondono. Se sul dispositivo si accende una spia rossa, il processo viene interrotto e occorre effettuare una nuova regolazione nel punto interessato.
I VANTAGGI DELLA NUOVA SOLUZIONE
Per Aitor Henao, responsabile marketing e comunicazione di PackSys Global, i vantaggi di questa soluzione sono evidenti: “I formati possono essere regolati rapidamente. Poiché le rispettive dimensioni sono memorizzate come formula per ogni variante, ogni prodotto può essere riprodotto in qualsiasi momento con le stesse impostazioni. Ciò implica una qualità costantemente elevata, poiché i processi sono sempre stabili e affidabili”.
Emanuel Heusser, responsabile del gruppo Automation Engineering nel reparto R&D, sottolinea un altro aspetto rilevante per la qualità: “Gli effetti di un’impostazione errata spesso diventano evidenti solo quando i prodotti vengono sottoposti a test distruttivi casuali, che comportano un grande sforzo. Se invece, grazie agli indicatori di posizione digitali, durante il processo di produzione è possibile garantire sempre le stesse impostazioni, i controlli di qualità a valle non sono più necessari: un enorme valore aggiunto della regolazione monitorata del formato”.
Gli indicatori di posizione AP10S di SIKO. Foto © SIKO GmbH/ istockphoto.com
LE “MAGIC FINGER” SONO SEMPRE PIÙ RARE
Anche in tempi di carenza di manodopera specializzata, le soluzioni digitali forniscono sempre più supporto, afferma Aitor Henao: “Anni fa c’era l’unico operaio specializzato che lavorava in azienda da 20 o 30 anni e sapeva esattamente dove fare le regolazioni con la sua esperienza e le sue ‘magic finger’ se un’impostazione non funzionava più al cento per cento, ma oggi abbiamo un mercato del lavoro molto flessibile in cui i lavoratori specializzati sono una rarità. L’operatività intuitiva, che consente impostazioni affidabili del processo anche senza una conoscenza approfondita della macchina, rende più facile per le aziende contrastare la carenza di manodopera specializzata”.
La decisione a favore di una regolazione del formato monitorata è una riflessione su diversi fattori. Le posizioni con regolazioni frequenti su un’ampia gamma di varianti si prestano a un tale investimento nel monitoraggio digitale. Un altro argomento può essere rappresentato dai costosi tempi di inattività durante la regolazione dei formati, il che significa che accelerare i tempi di allestimento può essere cruciale.
Per le regolazioni poco frequenti, invece, o per quelle in cui le impostazioni errate sono immediatamente evidenti, PackSys Global continua a utilizzare gli indicatori di posizione meccanici di SIKO, con i quali è possibile tenere sotto controllo i valori di posizione.
ESEMPIO DI IMPOSTAZIONE DEL SENSORE
Il valore aggiunto della regolazione del formato monitorato può essere descritto con l’esempio del sensore del segno di stampa: per tagliare la sezione del tubo, il taglio deve essere effettuato nella posizione corretta rispetto all’immagine di stampa. A tal fine, sul laminato vengono applicati dei segni di stampa che vengono rilevati da sensori.
A seconda dell’immagine di stampa, il segno si trova in una posizione diversa sulla circonferenza del tubo. Di conseguenza, il sensore che rileva questo segno di stampa deve essere sempre posizionato in modo leggermente diverso sulla circonferenza. Grazie all’indicatore di posizione AP10S, la posizione del sensore del segno di stampa può essere registrata in gradi e memorizzata nella formula. Ciò significa che l’operatore non deve sporgersi verso la macchina per posizionare il sensore in modo favorevole rispetto al segno di stampa; al contrario, i valori target per il posizionamento vengono memorizzati per ogni immagine di stampa.
INTEGRAZIONE DEGLI INDICATORI DI POSIZIONE
Per Emanuel Heusser, l’applicabilità universale dell’AP05 sugli assi verticali e orizzontali è stato un punto di forza: “Il display è inclinato di 45 gradi e può essere configurato tramite il software come deve essere sistemato. Questo semplifica anche la nostra gestione del magazzino, perché non è necessario tenere in stock prodotti diversi per gli assi verticali e orizzontali. L’integrazione vera e propria è avvenuta senza problemi, sia in termini di progettazione meccanica che di integrazione elettronica”.
Anche Heusser valuta positivamente la collaborazione con SIKO: “Si sono sempre mostrati molto disponibili. SIKO cerca di rendere possibili desideri e suggerimenti, ad esempio l’AP05 è stato appositamente progettato con IO-Link per il nostro progetto FlexSeamer”.
Per il futuro, Aitor Henao vede chiaramente un ulteriore aumento della tendenza alla digitalizzazione e all’automazione dei sistemi, in particolare per quanto riguarda la regolazione del formato: “Questi piccoli dettagli, come il display a LED, fanno la differenza. Aumentano la qualità delle nostre macchine e dei nostri servizi e aiutano le aziende clienti a concentrarsi sulle loro aree principali”. ©TECNeLaB
La moderna macchina di saldatura per tubi FlexSeamer con sistemi di posizionamento SIKO per la regolazione ottimizzata del formato. Foto © PackSys Global
