Principio di funzionamento di una macchina astucciatrice

Principio di funzionamento di una macchina astucciatrice: il processo completo dall'alimentazione alla sigillatura del cartone
Un'astucciatrice è un'apparecchiatura fondamentale nel settore del packaging che consente l'incartonamento automatizzato dei prodotti. La sua logica operativa ruota attorno a quattro fasi chiave: alimentazione accurata, disposizione ordinata, incartonamento efficiente e sigillatura affidabile, e può essere adattata al confezionamento in cartone di vari prodotti come prodotti farmaceutici, alimentari e beni di prima necessità. Di seguito è riportato un dettaglio del suo principio di funzionamento passo dopo passo.
I. Processo di lavoro di base: 6 fasi chiave
Il funzionamento di una macchina astucciatrice è altamente automatizzato e tutti i componenti lavorano in coordinamento per completare il processo di astucciamento nella seguente sequenza:
Alimentazione in cartone
La macchina immagazzina cartoni piatti e piegati in una "tramoggia per cartoni" e un meccanismo di alimentazione (ad esempio, ventose, ruote di frizione) è installato sul fondo della tramoggia.
Il meccanismo di alimentazione preleva i singoli cartoni piatti dalla tramoggia a una frequenza impostata e li trasporta alla "stazione di formatura dei cartoni".
Nella stazione di formatura, le aste di spinta meccaniche o gli ugelli di aspirazione espandono i cartoni piatti in una forma tridimensionale (formando la base e le pareti del cartone) mentre pre-piegano i bordi inferiori del cartone in preparazione per la successiva sigillatura.
Alimentazione e raccolta dei prodotti
A seconda della forma del prodotto (ad esempio bottiglie, buste, blister), vengono adottati diversi metodi di alimentazione:
Per prodotti in bottiglia/cartone: un nastro trasportatore + meccanismo di divisione delle corsie dispone i prodotti in una configurazione ordinata "a fila singola/a più file" per garantire un numero costante di prodotti per cartone (ad esempio, 3 flaconi di medicinali per cartone).
Per prodotti simili a buste/fogli: ciotole vibranti, vassoi di smistamento o pinze robotiche organizzano i prodotti sfusi in un orientamento fisso (ad esempio, con le aperture delle buste rivolte verso l'alto).
Alcune macchine integrano un sistema di "rilevamento di pezzi mancanti" (ad esempio, sensori fotoelettrici) in questa fase. Se viene rilevato un numero insufficiente di prodotti o un orientamento anomalo del prodotto, la macchina interrompe l'alimentazione e attiva un allarme per prevenire un astucciamento difettoso.
Spinta e caricamento del prodotto
I prodotti organizzati vengono trasportati alla "stazione di spinta", dove un'asta di spinta (solitamente azionata da un servomotore con una precisione di ±0,5 mm) spinge i prodotti senza intoppi nella scatola formata lungo una traiettoria prestabilita.
Per evitare che il cartone si deformi a causa dell'estrusione, la velocità di spinta è sincronizzata con la velocità di trasporto del cartone (ad esempio, se il cartone si muove a 10 m/min, anche la velocità di spinta è impostata a 10 m/min). Nel frattempo, all'interno del cartone è preinstallata una struttura di guida o un rivestimento morbido per ridurre l'attrito.
Piegatura e pre-sigillatura delle alette
Dopo aver caricato i prodotti, le "alette superiori" del cartone (solitamente divise in alette interne ed esterne) vengono prima piegate mediante un meccanismo di piegatura meccanico: le alette interne vengono piegate verso l'interno per adattarsi alle pareti del cartone, mentre le alette esterne coprono quelle interne per formare una "struttura sigillata a doppio strato".
Alcune macchine aggiungono in questa fase un "pre-rivestimento con adesivo hot melt" (per situazioni che richiedono la sigillatura con colla) o un "rinforzo antipiega" (per materiali in cartone rigido per garantire pieghe piatte senza rimbalzo).
Sigillatura finale
In base al design del cartone, esistono due metodi principali di sigillatura:
Sigillatura con colla : una pistola per colla a caldo o un meccanismo di spruzzatura con colla a base d'acqua applica una quantità fissa di colla sulla zona di incollaggio delle alette (il dosaggio della colla è controllabile con precisione, ad esempio 0,1 g per cartone). Una rotella di pressione compatta quindi le alette per garantire una salda adesione (la resistenza alla pelatura è in genere ≥5 N/25 mm).
Sigillatura a scatto/inserimento : per scatole con bottoni a pressione incorporati o linguette di inserimento, le palette meccaniche spingono le linguette nelle posizioni di scatto o premono la struttura a scatto per completare la sigillatura. Non sono richiesti materiali di consumo aggiuntivi, rendendo questa soluzione adatta per imballaggi ecosostenibili.
Dopo la sigillatura, viene eseguita un'ispezione di tenuta (ad esempio tramite sensore di visione). Se vengono rilevati problemi come l'applicazione mancante della colla o le linguette disallineate, la macchina scarta automaticamente la scatola difettosa in un canale di scarto.
Trasporto e impilamento del prodotto finito
I prodotti incartonati qualificati vengono trasferiti alla fase successiva (ad esempio, codifica, incartonamento) tramite un nastro trasportatore. Alcune macchine integrano un "meccanismo di impilamento automatico" che impila ordinatamente i prodotti finiti in una quantità prestabilita (ad esempio, 10 astucci per pila), facilitando il successivo incartonamento manuale o robotizzato.
II. Componenti principali e loro abbinamento funzionale
Il funzionamento efficiente di una macchina astucciatrice si basa sul coordinamento di componenti chiave, le cui funzioni corrispondono ai requisiti fondamentali del processo sopra descritto:

III. Differenze operative tra i tipi di macchine astucciatrici
In base alle forme dei prodotti e ai requisiti di confezionamento, le macchine astucciatrici si dividono in "macchine astucciatrici orizzontali" e "macchine astucciatrici verticali", con lievi differenze nei loro processi di lavoro:
Astucciatrice orizzontale : gli astucci vengono posizionati orizzontalmente e i prodotti vengono spinti lateralmente. È adatta per prodotti in bottiglia, cartone e blister (ad esempio, blister, scatole per cosmetici). I suoi vantaggi includono un'elevata stabilità di confezionamento e un'ampia gamma di formati di prodotto applicabili.
Astucciatrice verticale : gli astucci vengono posizionati verticalmente (con le aperture rivolte verso l'alto) e i prodotti cadono nell'astuccio dall'alto. È adatta per prodotti in busta e granulari (ad esempio, detersivo per bucato, bustine di snack). I suoi vantaggi includono un ingombro ridotto e una maggiore velocità di astucciatura (fino a 300 astucci al minuto).
Attraverso il processo sopra descritto, una macchina astucciatrice realizza la trasformazione completamente automatizzata da "prodotti sfusi" a "prodotti finiti sigillati in cartone", migliorando significativamente l'efficienza del confezionamento (da 5 a 10 volte superiore rispetto all'astucciamento manuale) e garantendo al contempo precisione e uniformità di confezionamento. È una delle apparecchiature principali nelle moderne linee di produzione di imballaggi.