Automatyzacja

Automatyczny system składania woreczków na lód

Zautomatyzowany system do odbierania, składania, liczenia i transferu woreczków na lód z wydajnością 65 sztuk na minutę, zintegrowany z istniejącą linią produkcyjną.

Kluczowe informacje

Czas realizacji:
4 miesiące
Skala projektu:
Średnia złożoność, zespół 2-osobowy
Technologie:
Systemy pneumatyczne, automatyka przemysłowa, taśmociągi
Główne wyzwanie:
Integracja z istniejącym systemem tnącym przy zachowaniu wysokiej wydajności

Moja rola

  • Główny konstruktor odpowiedzialny za projekt mechaniczny
  • Integracja z urządzeniem produkującym woreczki
  • Nadzór nad budową i wdrożeniem systemu

Problem i wyzwanie

Producent woreczków na kostki lodu potrzebował zautomatyzowanego rozwiązania do odbierania, składania i przekazywania woreczków w linii produkcyjnej. Głównym wyzwaniem była integracja z istniejącym systemem przy zachowaniu wysokiej wydajności.

  • Odbieranie woreczków z maszyny produkującej
  • Składanie woreczków redukującego powierzchnię 3-krotnie
  • Dokładne liczenie woreczków w linii produkcyjnej
  • Transfer do kolejnego urządzenia w ciągu technologicznym
  • Osiągnięcie wydajności 60 woreczków na minutę

Proces projektowy

Proces projektowy był zorientowany na stworzenie wydajnego systemu, który mógłby być bezproblemowo zintegrowany z istniejącą infrastrukturą producenta.

1. Analiza procesu produkcyjnego

Pierwszym etapem była dokładna analiza istniejącego procesu produkcyjnego i identyfikacja kluczowych parametrów, które determinowały projektowane rozwiązanie:

  • Analiza parametrów woreczków: wymiary 220×150mm, folia LDPE
  • Badanie istniejącego systemu tnącego z wałem nożowym
  • Identyfikacja metody komunikacji między urządzeniami (sygnał z wału tnącego)
  • Określenie wymagań dotyczących synchronizacji z pozostałymi elementami linii

2. Koncepcja i wybór rozwiązań

Na podstawie przeprowadzonej analizy opracowałem koncepcję modułowego systemu, który najlepiej spełniał wszystkie wymagania:

  • Taśmociąg wejściowy z modułem liczącym oraz układającym
  • Centralny moduł składający pneumatyczno-mechaniczny
  • Taśmociąg wyjściowy podający złożone woreczki do następnego urządzenia

Kluczowym elementem koncepcji był system liczenia oparty na pomiarze obrotów wału z nożem tnącym, co zapewniało precyzyjną synchronizację z produkcją.

3. Projektowanie szczegółowe

W fazie projektowania szczegółowego skupiłem się na opracowaniu dokładnych specyfikacji wszystkich komponentów systemu:

  • Modyfikacja urządzenia wejściowego:
    • Interfejs elektroniczny odbierający sygnał z wału tnącego
    • Jednozłączowe połączenie z maszyną produkującą
  • Centralny mechanizm pneumatyczno-mechaniczny do składania boków woreczków
  • Taśmociąg wyjściowy z regulacją prędkości

4. Prototypowanie i testy

Po zakończeniu projektowania przystąpiłem do budowy prototypu i przeprowadzenia testów w warunkach rzeczywistych. Podczas testów napotkałem na szereg wyzwań:

  • Synchronizacja odbioru woreczków z momentem cięcia: regulacja prędkości taśmociągu wejściowego
  • Nieprawidłowe składanie przy dużych prędkościach: optymalizacja pracy siłowników
  • Zapewnienie stabilnego transferu na wejściu: elementy prowadzące na taśmociągu

Każde napotkane wyzwanie wymagało przeprowadzenia szczegółowej analizy przyczyn i opracowania skutecznego rozwiązania.

5. Wdrożenie

Po pomyślnym zakończeniu testów, system został wdrożony w linii produkcyjnej klienta:

  • Instalacja i podłączenie do istniejącego systemu tnącego
  • Kalibracja całego systemu zapewniająca płynny przepływ woreczków
  • Testy wydajnościowe w warunkach produkcyjnych

Innowacje techniczne

Zintegrowany system liczenia

Wykorzystanie istniejącego procesu cięcia do precyzyjnego zliczania z jednozłączowym interfejsem minimalizującym ingerencję w istniejące urządzenie.

Pneumatyczny system składania

Sekwencyjnie sterowane siłowniki synchronizowane z sygnałem liczącym, z regulowanymi parametrami dopasowanymi do tempa produkcji.

Zoptymalizowany system transferu

Płynne przekazywanie złożonych woreczków do kolejnego etapu z regulacją prędkości w zależności od tempa pracy linii.

Rezultaty

Wdrożony system składania woreczków na lód przyniósł klientowi wymierne korzyści:

Wydajność

Osiągnięto wydajność 65 woreczków na minutę, przekraczając cel założony przez klienta (60 woreczków na minutę).

Dokładność liczenia

Dokładność liczenia 100% dzięki bezpośredniemu powiązaniu z procesem cięcia, co eliminowało błędy występujące w innych metodach liczenia.

Redukcja powierzchni

Zmniejszenie powierzchni zajmowanej przez woreczki o 70%, co znacząco usprawniło dalsze etapy procesu produkcyjnego.

Integracja

Bezproblemowa integracja z istniejącą infrastrukturą, bez konieczności wprowadzania znaczących zmian w linii produkcyjnej.

Wnioski

Projekt automatycznego systemu składania woreczków na lód przyniósł kilka cennych wniosków:

  • Wykorzystanie sygnału z wału tnącego okazało się najdokładniejszą metodą liczenia
  • Prosta modyfikacja urządzenia wejściowego umożliwiła integrację bez ingerencji w proces cięcia
  • System pneumatyczno-mechaniczny zapewnił niezawodne składanie przy zachowaniu wysokiej wydajności
  • Kluczowa była synchronizacja wszystkich trzech modułów w oparciu o sygnał liczący
  • Elastyczność systemu pozwala na adaptację do zmiennych prędkości produkcji

Projekt stworzył efektywne ogniwo między produkcją woreczków a kolejnym etapem procesu, zapewniając precyzyjne składanie, liczenie i transfer przy minimalnej ingerencji w istniejącą infrastrukturę.

Zainteresował Cię ten projekt?

Sprawdź moje inne realizacje lub skontaktuj się ze mną, aby omówić potencjalną współpracę.