Seguimiento y control de la registración precisa de películas
Registración de películas mediante detección de marcas ópticas y sensores fotoeléctricos de alta velocidad
Las máquinas verticales de formación, llenado y sellado (vFFS) ofrecen una excelente precisión en la formación de bolsas gracias a su capacidad para escanear marcas de registro más de 200 veces por segundo y realizar correcciones en la posición del módulo de formación en menos de 5 milisegundos (más rápido que el tiempo de reacción humano). Se mantiene un alineamiento visual correcto entre los gráficos impresos y el sellado transversal con una tolerancia de ±0,5 mm. Este sistema evita desplazamientos no deseados de las imágenes, controla el consumo de la película y facilita un funcionamiento constante de la máquina incluso a la productividad máxima de 120 bolsas por minuto.
Los sensores de corrección en bucle cerrado y de guía por borde mantienen la película en la misma posición.
Los sensores de borde infrarrojos proporcionan un control lateral de la deriva de la película detectando la posición del borde de la película y comunicando dicha posición al sistema PLC. ¿Qué ocurre a continuación? El sistema en bucle cerrado recibe esta información y ajusta los rodillos guía y los parámetros de tensión. Se logra una mayor precisión del sistema mediante sistemas de frenado dinámico, que detectan y corrigen pequeñas desviaciones de la película mientras esta se desenrolla. Los actuadores neumáticos permiten realizar ajustes con una precisión del orden de los micrómetros. El sistema de retroalimentación también es fundamental en este conjunto, ya que informa sobre la posición con una frecuencia de 10 Hz. Todos estos mecanismos garantizan un alineamiento preciso durante largos períodos de producción, con una tolerancia del orden de ±0,3 mm. El resultado final es la eliminación de problemas de sellado causados por la deriva de la película durante la producción.
Control de movimiento mediante codificadores rotativos y accionamientos servo.
Las máquinas verticales FFS utilizan sistemas altamente precisos para garantizar que se emplee la misma cantidad de película en la misma posición, evitando así la aparición de errores de producción.
Collares de formación temporizados, accionamientos servo sincronizados y control de la longitud de la bolsa mediante codificador rotativo.
Nuestros motores servo mantienen un control preciso de la velocidad durante todo el procesamiento de la película. Además, los codificadores rotativos detectan la posición de rotación del eje miles de veces por segundo. El factor impresionante es la combinación de los datos de rotación con los datos de posición de los collares de formación. Esto permite obtener longitudes de bolsas excepcionalmente uniformes, con una variación de tan solo medio milímetro en toda la partida. En situaciones donde el proceso de producción requiere paradas y arranques repentinos, los servomotores de alto par facilitan un movimiento suave sin sacudidas. Durante el proceso, la desaceleración y el movimiento rápido de los collares de formación son controlados y ajustados por el sistema de control de movimiento, basándose en los datos en tiempo real del codificador. La producción precisa nos permite optimizar el uso del material de embalaje, reduciendo su consumo en un 15 % en la mayoría de los casos.
Los ajustes de la posición de sellado y del momento de corte se realizan mediante PLC en un sistema de control en bucle cerrado.
El PLC identifica la ubicación de las barras térmicas de sellado y el instante en que se efectúan los cortes, comparando luego estos valores con la ubicación esperada de las barras de sellado y el momento previsto para el corte. Se realizan ajustes automáticos del sistema para cualquier desviación fuera del rango de ± 0,3 mm. Las posiciones de las barras de sellado y el momento de corte se ajustan dinámicamente en respuesta a los cambios de tensión de la película. El PLC emplea algoritmos PID calibrados en milisegundos para controlar el momento exacto de activación de las cuchillas. El PLC compensa la dilatación térmica de los sensores de temperatura, garantizando así un sellado hermético y completamente estanco al aire. Las tasas de error en estos sistemas suelen ser inferiores al 0,1 %. El Instituto de Automatización del Embalaje presentó en su informe de 2023 una investigación en la que afirmaba que los ajustes posicionales realizados por estos sistemas han incrementado la capacidad de producción en un 20 %.
Estabilidad mecánica: collar de formación, alineación del tubo y control de tensión
La formación de collares con geometría optimizada y la alineación de los tubos verticales garantizan una deriva mínima de la película
Los collares de formación bien diseñados y con forma adecuada facilitan la conversión precisa de una película plana en un tubo, sin deformidades. Los sistemas láser para la alineación vertical mantienen todo perfectamente alineado con las mordazas y evitan desplazamientos laterales que causan desalineaciones de los gráficos impresos y sellos de bolsas no sellados. Las pruebas han demostrado que las variaciones de posición se reducen en más del 92 % con collares conformados. Esta precisión es fundamental en aplicaciones de alta velocidad, donde una variación tan pequeña como 0,5 mm puede provocar el fallo total de la estructura de la bolsa. El control de la tensión del rollo desenrollado y de la alineación lateral durante el desplazamiento vertical de la película
Durante el desplazamiento vertical de la película, los frenos controlados por servomotores garantizan un control constante de la tensión y se ajustan automáticamente ante los cambios de velocidad y de diámetro de los rollos de película. Células de carga especializadas detectan variaciones dentro de un rango limitado, con correcciones activas de hasta 1000 veces por segundo. Los guías infrarrojos compensan infinitamente la deriva lateral del material antes de que este llegue a la zona donde se prevé su forma final. La combinación de ambos sistemas compensa la elongación de la película provocada por la humedad y elimina la aparición de arrugas. Para este diseño concreto, el fabricante es capaz de ofrecer una capacidad de producción superior a 200 bolsas por minuto sin esfuerzo adicional.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la finalidad del seguimiento preciso de la película?
El seguimiento preciso de la película garantiza el mantenimiento de una alineación adecuada de la película, la posición correcta de esta, la alineación de los gráficos, la precisión de las selladuras y, en última instancia, contribuye a minimizar el desperdicio de película y a maximizar la eficiencia productiva.
¿Cómo funcionan los sensores de guía por borde?
Los sensores de guía por borde detectan la posición lateral de la película y transmiten estos datos a un sistema PLC para realizar ajustes en tiempo real en la posición y estabilidad de la película.
¿Cuál es la función de los motores servo en una máquina FFS?
Los motores servo controlan el movimiento de la película y garantizan que las bolsas tengan una longitud constante, así como una reducción de las pérdidas en la producción gracias a la capacidad de desplazar y ajustar el movimiento de la película en función de la señal del codificador.
¿Por qué es importante la estabilidad mecánica en las máquinas FFS?
Se requiere una estabilidad mecánica suficiente para mantener correctamente alineada la película, conservar la tensión adecuada de la misma y evitar derivas y distorsiones mecánicas, con el fin de lograr un empaque preciso manteniendo al mismo tiempo una alta tasa de producción.