Kartoniarka do automatycznego pakowania

Ręczne formowanie kartonu, wkładanie produktu, dokładanie instrukcji, zamykanie klap i oznaczanie opakowania może działać przy krótkich seriach. Gdy jednak te same czynności są powtarzane setki lub tysiące razy podczas zmiany, zaczynają ograniczać wydajność całego procesu.

Kartoniarka może przejąć część lub większość tych operacji: uformować opakowanie, umieścić w nim produkt i elementy dodatkowe, zamknąć kartonik oraz przekazać go do znakowania lub dalszego pakowania. Zakres pracy zależy jednak od rodzaju urządzenia, konstrukcji opakowania i sposobu podawania produktu.

Kartoniarka jednostkowa czy maszyna do kartonów transportowych?

Określenie „kartoniarka” bywa używane w odniesieniu do różnych urządzeń. Przed rozpoczęciem projektu należy więc ustalić, jaki rodzaj opakowania ma być obsługiwany.

Kartoniarki jednostkowe pracują zazwyczaj ze składanymi kartonikami wykonanymi z tektury litej. Pobierają płaski, wcześniej sklejony kartonik z magazynu, otwierają go, umieszczają produkt w środku, a następnie zamykają klapy. Takie rozwiązania stosuje się między innymi przy pakowaniu kosmetyków, wyrobów medycznych, elektroniki, części technicznych i zestawów detalicznych.

W przypadku kartonów transportowych z tektury falistej wykorzystuje się natomiast między innymi:

• formierki kartonów,

• maszyny wkładające produkty do kartonów,

• zaklejarki,

• systemy case packing,

• kompletne linie formowania, napełniania i zamykania kartonów.

Jedno urządzenie nie zawsze realizuje wszystkie te operacje. Dlatego już na początku trzeba określić, czy celem jest pakowanie produktu w kartonik jednostkowy, formowanie kartonu wysyłkowego, automatyczne wkładanie produktów czy tylko zamykanie gotowych opakowań.

Kiedy kartoniarka ma uzasadnienie?

Automatyczne pakowanie w karton najlepiej sprawdza się tam, gdzie produkt oraz jego opakowanie mają powtarzalne wymiary i sposób ułożenia. Dotyczy to między innymi:

• kosmetyków,

• wyrobów medycznych i farmaceutycznych,

• elektroniki i akcesoriów,

• części zamiennych,

• elementów technicznych,

• zestawów montażowych,

• produktów wymagających opakowania detalicznego.

Karton może być właściwym wyborem, gdy produkt wymaga ochrony przed zgniataniem, zachowania określonego kształtu albo uporządkowanego rozmieszczenia kilku elementów. Ma również znaczenie wtedy, gdy opakowanie pełni funkcję sprzedażową, informacyjną lub wizerunkową.

Wdrożenie kartoniarki warto rozważyć, gdy:

• ręczne składanie i zamykanie kartonów ogranicza wydajność,

• jakość opakowania różni się zależnie od operatora,

• występują błędy w kompletacji,

• proces wymaga dokładania ulotek, instrukcji lub wkładek,

• gotowe opakowanie musi mieć powtarzalny wygląd,

• stanowisko ma zostać połączone z kontrolą, drukiem lub etykietowaniem.

O opłacalności nie decyduje jednak wyłącznie liczba produktów. Ważne są również stabilność asortymentu, liczba formatów opakowań, częstotliwość przezbrojeń, wymagane tempo i sposób dostarczania produktu do maszyny.

Mniejsza, ale długa i powtarzalna seria może być łatwiejsza do zautomatyzowania niż duży wolumen zamówień o zmiennych wymiarach i składzie.

Jak działa kartoniarka?

W typowej kartoniarce jednostkowej proces zaczyna się od magazynu płaskich, wcześniej sklejonych kartoników. Maszyna pobiera pojedynczy kartonik, otwiera go i ustawia w pozycji umożliwiającej wprowadzenie produktu.

Produkt może być podawany:

• ręcznie przez operatora,

• półautomatycznie,

• automatycznie z przenośnika,

• przez dedykowany podajnik,

• bezpośrednio z wcześniejszego etapu linii.

Po umieszczeniu produktu kartoniarka zamyka opakowanie. W zależności od konstrukcji kartonika może wykorzystywać zamknięcie zakładkowe albo klejenie, najczęściej przy użyciu kleju hot-melt. Następnie opakowanie jest przekazywane do dalszej kontroli, znakowania, pakowania zbiorczego lub wysyłki.

Kartoniarki mogą różnić się także sposobem wprowadzania produktu. W urządzeniach poziomych produkt jest zazwyczaj wsuwany do kartonika z boku. W kartoniarkach pionowych trafia do opakowania od góry. Wybór zależy od kształtu, stabilności i sposobu wcześniejszego podawania produktu.

Produkt i jego podawanie

Najwięcej problemów pojawia się często nie podczas formowania kartonika, lecz na styku produktu z maszyną. Produkt powinien trafiać do opakowania w przewidywalnej pozycji i bez ryzyka zablokowania prowadnic lub uszkodzenia.

Drobne, niestabilne albo ostre elementy mogą wymagać wcześniejszego:

• ułożenia na tacce,

• połączenia w zestaw,

• umieszczenia we wkładce,

• zapakowania w worek,

• ustabilizowania przed wprowadzeniem do kartonika.

Jeśli zawartość składa się z kilku elementów, trzeba również określić kolejność ich podawania i sposób kontroli kompletności. W tym celu linia może współpracować między innymi z liczarkami, wagami kontrolnymi, czujnikami albo systemem wizyjnym.

Jakość kartonu ma znaczenie

Automatyczna praca wymaga większej powtarzalności materiału niż pakowanie ręczne. Na poprawność podawania i formowania kartonika wpływają między innymi:

• gramatura i sztywność tektury,

• dokładność wykroju,

• jakość bigowania,

• sposób wcześniejszego sklejenia,

• tolerancje wymiarowe,

• kierunek włókien,

• warunki przechowywania.

Wilgoć, odkształcenia lub różnice między partiami mogą powodować problemy z pobieraniem kartoników, ich otwieraniem i zamykaniem.

Opakowanie zaprojektowane wyłącznie z myślą o ręcznym składaniu nie zawsze nadaje się do automatycznego podawania. Dlatego podczas testów należy używać rzeczywistych wykrojów od docelowego dostawcy, a nie tylko kartonów o zbliżonych wymiarach.

Czy automatyzacja eliminuje operatora?

Nie zawsze. W prostszej konfiguracji maszyna może automatycznie formować i zamykać opakowanie, a operator nadal wkłada produkt oraz elementy dodatkowe. Taki układ ogranicza najbardziej powtarzalne ruchy i może być dobrym etapem przejściowym pomiędzy pakowaniem ręcznym a pełną automatyzacją.

W bardziej rozbudowanej linii operator:

• uzupełnia magazyn kartoników,

• nadzoruje dostarczanie produktów,

• kontroluje jakość,

• wykonuje przezbrojenia,

• reaguje na komunikaty urządzenia.

Zakres jego pracy zależy od zmienności asortymentu, poziomu automatyzacji oraz urządzeń współpracujących z kartoniarką.

Karton czy worek pre-open?

Nie każdy produkt wymaga kartonu. Przy drobnych komponentach, akcesoriach, odzieży, elementach montażowych i części zamówień e-commerce lepszym rozwiązaniem może być automatyczne pakowanie w gotowe worki pre-open.

Maszyna Autobag® podaje otwarty worek w pozycję roboczą. Operator lub automatyczny podajnik umieszcza produkt w środku, po czym urządzenie zamyka opakowanie zgrzewem i przygotowuje kolejny worek.

W wybranych konfiguracjach zintegrowana drukarka termotransferowa może nanosić kody, tekst, dane zamówienia i inne informacje bezpośrednio na worek. Pozwala to ograniczyć osobne drukowanie oraz ręczne naklejanie etykiet.

Worek pre-open może być właściwym wyborem, gdy najważniejsze są:

• elastyczność przy wielu wymiarach produktów,

• szybkie przezbrojenia,

• niewielka przestrzeń potrzebna do przechowywania opakowań,

• ograniczenie liczby ręcznych czynności,

• drukowanie danych podczas pakowania.

Kartonik sprawdzi się lepiej, jeżeli produkt wymaga większej sztywności, ochrony przed zgniataniem, uporządkowania elementów lub reprezentacyjnego opakowania detalicznego.

Oba rozwiązania mogą również działać razem. Produkt może zostać najpierw umieszczony w oznaczonym worku, a następnie zapakowany do kartonika jednostkowego, kartonu zbiorczego lub opakowania wysyłkowego.

Drukowanie i etykietowanie kartonów

Gotowy karton może zostać oznaczony poprzez:

• bezpośredni nadruk,

• nadruk atramentowy,

• etykietę wydrukowaną i nałożoną automatycznie,

• wcześniej zadrukowane opakowanie.

Miejsce znakowania zależy od konstrukcji linii. Informacje mogą być nanoszone przed zamknięciem kartonu albo już na gotowym opakowaniu.

Jeżeli dane pochodzą z systemu produkcyjnego, magazynowego lub zamówienia, trzeba określić sposób komunikacji oraz zasady powiązania produktu z właściwym oznaczeniem. Znaczenie mają również czytelność kodów, trwałość nadruku i miejsce aplikacji etykiety.

Jakie dane są potrzebne do doboru kartoniarki?

Rozmowa o urządzeniu powinna zaczynać się od produktu i całego procesu, a nie od konkretnego modelu maszyny.

Do wstępnej oceny potrzebne są:

• rodzaj, wymiary i masa produktu,

• liczba wariantów,

• wymagany układ produktu w opakowaniu,

• konstrukcja i wymiary kartonika,

• liczba sztuk na godzinę lub zmianę,

• sposób podawania produktu,

• liczba i częstotliwość przezbrojeń,

• elementy dodatkowe, takie jak instrukcje i wkładki,

• wymagania dotyczące druku lub etykietowania,

• dostępna powierzchnia i kierunek przepływu produktu.

Warto dostarczyć rzeczywisty produkt wraz z obecnym kartonikiem, wkładkami i oznaczeniami. Zdjęcia oraz dokumentacja techniczna pomagają w pierwszej ocenie, ale nie zastępują testu podawania, formowania i zamykania opakowania.

Jak ocenić opłacalność?

Cena kartoniarki jest tylko jednym z elementów decyzji. Należy również uwzględnić:

• czas ręcznego pakowania,

• liczbę operatorów,

• koszt i jakość kartonów,

• czas przezbrojeń,

• częstotliwość zmian formatów,

• integrację z pozostałą częścią linii,

• szkolenie i obsługę techniczną,

• koszt błędów i uszkodzeń.

Nie każda automatyzacja wymaga od razu kompletnej linii. Czasami najlepszym rozwiązaniem będzie półautomatyczne stanowisko przejmujące najbardziej czasochłonny etap. W innym przypadku uzasadniona będzie integracja formowania kartonika, podawania produktu, zamknięcia i znakowania.

Dobór rozwiązania na podstawie testów

Dobrze dobrana kartoniarka powinna być dostosowana do produktu i organizacji procesu, a nie wymuszać niepotrzebne zmiany tylko ze względu na możliwości maszyny.

Testy z wykorzystaniem rzeczywistego produktu i docelowego opakowania pozwalają ocenić:

• stabilność podawania,

• poprawność formowania kartonika,

• sposób wprowadzania produktu,

• jakość zamknięcia,

• czas przezbrojenia,

• ergonomię pracy operatora,

• możliwość integracji z drukiem i kontrolą.

FIGE pomaga dobrać odpowiedni poziom automatyzacji oraz ocenić, czy w konkretnym zastosowaniu właściwsza będzie kartoniarka, system pakowania w worki pre-open czy połączenie kilku technologii.

Chcesz sprawdzić, jaki sposób pakowania będzie odpowiedni dla Twojego produktu? Skontaktuj się z FIGE i prześlij informacje o produkcie, opakowaniu oraz obecnym procesie.