Igiene e affidabilità nelle linee di Ecocap’s con l’automazione Omron

Automazione Industriale Award 2013
Ecocap's di Casalecchio di Reno (BO) è la società che ha depositato il brevetto internazionale dell'omonima tecnologia su cui si basa questo specifico processo di incapsulamento. Il sistema si compone di due elementi base: una macchina operatrice e un disco di alluminio preformato da applicare sull'imboccatura della lattina. Per raggiungere l'obiettivo di realizzare un sistema di
termosaldatura delle capsule con un livello affidabilità prossimo al
100%, l'azienda ha puntato su un sistema di automazione integrato a
marchio Omron.

La soluzione

Le macchine per l'incapsulamento realizzate da Ecocap's nascono per supportare impianti di imbottigliamento ad alta velocità (fino a 90.000 lattine/ora). L'idea è quella di completare il processo di packaging attraverso l'applicazione di un dischetto di alluminio puro (37 μ di spessore) sull'imboccatura della lattina, in modo da sigillarla. L'operazione è eseguita all'interno di un carosello in cui sono posizionate 60 teste di saldatura e formatura. Qui, le capsule prefustellate, prelevate da quattro caricatori, vanno incontro alla lattina che, dopo essere stata sollevata e sagomata, viene aggraffata meccanicamente in temperatura per il tempo necessario alla saldatura. Il tutto avviene con una sincronia al millisecondo (il tempo di cessione è di 40 ms) grazie a un inseguimento meccanico.

La termoregolazione multicanale è una condizione fondamentale affinché la capsule siano saldate in modo preciso e accurato. La termosaldatura viene eseguita attraverso polimerizzazione della lacca a temperatura di 230° esatti (tempo di polimerizzazione 0,6 secondi); il tutto in un ambiente che lavora in rotazione continua a 50-55° con punte (sulla testina di saldatura) di circa 60°. Ognuna delle 60 teste di saldatura è stata quindi corredata di una doppia resistenza, termoregolata attraverso unità EJ1 di Omron, una scelta che garantisce il livello di affidabilità richiesto, soprattutto in relazione agli elevati stress termici cui sono sottoposti i componenti. Gli EJ1 forniscono all'utente finale un'informazione immediata e completa sugli eventi e sugli eventuali accorgimenti per risolverli.
Tutta la parte meccatronica della macchina è controllata da Omron, compresa la gestione dei motori, affidata a 5 inverter Omron serie V1000. La macchina è stata concepita per poter effettuare un cambio formato 'al volo' tramite un controllo sui motori brushless che garantisce il corretto posizionamento delle lattine per il prelievo.
Le attività di controllo sono demandate a un plc Omron CJ1 (la trasmissione dei dati avviene tramite Devicenet per gli I/O remoti e tramite Modbus per gli EJ1), qui affiancato da un'unità NE1A per la parametrizzazione ad hoc sulla sicurezza.
Sulla porta seriale del plc, inoltre, è stato inserito un modem Gsm/Gprs per le funzioni di teleassistenza da e verso il costruttore, il tutto senza occupare la linea telefonica aziendale.

I vantaggi

Nel caso di Ecocap's, la soluzione di automazione selezionata ha permesso di migliorare la flessibilità operativa, soprattutto in relazione al passaggio alle camme elettroniche. La piattaforma Omron consente infatti di importare facilmente i parametri delle geometrie legate ai profili originali per consentire un monitoraggio continuo delle attività legate alle funzionalità dei motori. Grazie alle funzioni di simulazione, inoltre, la programmazione può essere implementata a prescindere dalla meccanica.
Altri vantaggi sono riconducibili alla sostenibilità del prodotto finito: per la termosaldatura sono usate lacche atossiche per uso alimentare (in luogo delle colle, che invece possono aumentare fenomeni igroscopici e dunque la formazione di muffe), il tappo può essere riciclato insieme alla lattina ed essendo fisicamente solidale con il top della lattina rappresenta un vero e proprio sigillo di garanzia.

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