Desafíos de tamaño y forma de caja

Montaje y sellado de cajas ultrapequeñas y de formas irregulares

Bajo la presión de las grandes tiendas y las tiendas de conveniencia que trabajan para aumentar la eficiencia de la cadena de suministro, muchos fabricantes se enfrentan a empaquetar sus productos en cajas cada vez más pequeñas. Los requisitos de estantería y disponibilidad para exhibición contribuyen aún más a la aceleración de esta tendencia.

Las cajas pequeñas tienen características inherentes que plantean desafíos únicos para los fabricantes de máquinas de procesos de automatización de empaques secundarios. Sus dimensiones son... bueno, pequeñas: las cajas son livianas y, en general, bastante inestables. Las configuraciones de cajas comunes suelen ser altas y estrechas o largas y poco profundas, lo que las hace especialmente inestables y difíciles de controlar. Además, suponiendo que la salida del producto de la línea primaria permanece sin cambios, el número de cajas requeridas para empacar la misma cantidad de bienes aumenta proporcionalmente a la reducción en el tamaño de la caja. Con este aumento en la tasa de casos, armar y sellar cajas pequeñas y ultra pequeñas con un proceso manual no presenta una solución favorable. Esta nota técnica analiza cuatro desafíos clave que enfrentan los fabricantes de máquinas, los gerentes de operaciones de empaque, los operadores y los técnicos de mantenimiento cuando manejan casos muy pequeños en un proceso automatizado y cómo Formadora de cajas CE50-UG de Pearson y Sellador de cajas CS50-UG superarlos.

Desafío uno: alimentación uniforme

Para formar cajas, los espacios en blanco se apilan en un cargador que alimenta continuamente la formadora automática de cajas. En general, el peso de los espacios en blanco más grandes que se apoyan entre sí ejerce suficiente presión para mantener la pila en su lugar y evitar que los espacios en blanco individuales caigan hacia atrás. Sin embargo, el peso ligero de las cajas pequeñas no crea suficiente presión para mantener la pila en su lugar y mantenerla inclinada hacia adelante. Además, en el punto de recogida, se debe lograr una alineación vertical completa para garantizar una transición suave al mecanismo de montaje de la máquina. Esta posición vertical puede contribuir aún más a que los espacios en blanco restantes en el cargador se vuelquen hacia atrás. Para superar este desafío, el diseño de la revista de Formadora de cajas CE50-UG de Pearson se diferencia de un cargador de formadoras de cajas estándar en varios aspectos. La pila en blanco se mantiene en su lugar y se mantiene en la orientación adecuada a través de un seguidor motorizado. En la parte frontal del cargador, los espacios en blanco se separan a través de un accionamiento dual único, que impulsa las tablas hacia el frente para garantizar que estén orientadas perfectamente en posición vertical. Un sistema de gestión de la presión de la pila y los separadores de cajas articulados aíslan la placa que se recogerá del resto de la pila, lo que maximiza la fiabilidad y el rendimiento de la recogida del cargador.

Desafío dos: reducción de componentes

Para manejar cajas ultrapequeñas, es necesario reducir sustancialmente el tamaño de muchos componentes dentro de la máquina. Posteriormente, también están mucho más cerca entre sí, lo que hace que el diseño general de la máquina sea mucho menos tolerante incluso con las variaciones más mínimas. Al mismo tiempo, muchos fabricantes de productos minoristas requieren una mayor flexibilidad en sus máquinas para adaptarse a los cambios frecuentes en su línea de producción. No importa qué tan exactas deban ser ciertas posiciones, todavía tienen que funcionar para una amplia gama de tamaños de caja y adaptarse a una buena cantidad de inconsistencias de corrugado. Muchas de las principales funciones dentro de CE50-UG de Pearson y CS50-UG se logran mediante el uso de servoaccionamientos. Al cambiar entre tamaños de caja en la interfaz hombre-máquina (HMI), la máquina calcula automáticamente la leva del servosoftware requerida y ajusta la posición. La precisión del servo elimina la necesidad de configurar manualmente esos puntos, así como cualquier variabilidad en la configuración de la máquina que pueda afectar negativamente el rendimiento. Todos los demás puntos de cambio manual se han diseñado con elementos de rodamientos con contadores o escalas, lo que elimina cualquier conjetura y garantiza que la máquina sea fácil y rápida de cambiar repetidamente.

Desafío tres: aplicación de pegamento, forma consistentemente cuadrada

La precisión y el tiempo son aún más críticos en la aplicación de pegamento en la pequeña superficie de las pequeñas solapas de las cajas, especialmente cuando las cajas pasan a altas velocidades por la formadora o selladora. Además, los formadores de cajas generalmente emplean un mandril para comprimir y fijar el pegamento y cuadrar la caja. Para adaptarse a una amplia gama de tamaños de caja, desde dimensiones extremadamente pequeñas hasta dimensiones más tradicionales, el mandril generalmente debe ser ajustable. En el caso de CE50-UG de Pearson y CS50-UG, el servomovimiento y la contención total de las cajas en toda la máquina aseguran cajas bien pegadas y cuadradas de manera uniforme. Los servomovimientos de indexación reducen y controlan la velocidad de la caja durante el cierre de la solapa y la aplicación del pegamento, lo que garantiza que el adhesivo se aplique de manera uniforme y repetible, independientemente del tamaño de la caja. Desde el momento en que se configura la caja, está completamente contenida y se mantiene cuadrada en las paletas, lo que elimina la necesidad de un mandril de escuadrado preciso e inhibe el movimiento no deseado de la caja a medida que se indexa a través de la máquina. Un beneficio adicional de este diseño es un tiempo de cambio significativamente reducido.

Desafío cuatro: manejo del producto

Cuanto más pequeñas son las cajas, más desequilibradas se vuelven. Las configuraciones de cajas largas y cortas o altas y estrechas hacen que el manejo del producto sea particularmente desafiante. Además, los formadores de cajas a menudo montan cajas de costado. Para transferir la caja de la formadora de cajas a la cinta transportadora con el lado abierto hacia arriba, las cajas deben volcarse sobre la cinta transportadora. Es necesaria una transición suave para permitir una transferencia constante y continua a la estación de empaque. CE50-UG de Pearson aprovecha la tecnología comprobada de erigir una caja de costado, pero incluye un diseño único de punta hacia arriba que controla la rotación de la caja de horizontal a vertical. A medida que se inclina la caja, se vuelve a contener por todos los lados, eliminando movimientos no deseados y asegurando un posicionamiento correcto. Esto, junto con el suave movimiento de indexación del servo de la máquina, permite que las cajas se aceleren fuera de la máquina de manera continua y constante. Por el contrario, los diseños de formadores tradicionales utilizan vuelos de movimiento continuo para dejar caer la caja en la punta donde espera hasta que la siguiente caja la impacte a toda velocidad. Esto a menudo hace que los casos salten y se muevan de manera descontrolada e impredecible. Al acelerar los casos sin problemas desde cero, este problema se reduce en gran medida en el nuevo diseño y los casos se presentan consistentemente al equipo posterior del cliente.

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Montaje y sellado de cajas ultra pequeñas y de forma irregular (.pdf)