Rastreamento e controle do registro preciso de filmes
Registro de filmes por detecção de marca óptica (eye mark) e sensores fotoelétricos de alta velocidade
As máquinas verticais de formar, encher e selar (vFFS) oferecem excelente precisão na formação de sacos graças à sua capacidade de escanear marcas de registro mais de 200 vezes por segundo e efetuar correções na posição do módulo de formação em menos de 5 milissegundos (mais rápido do que o tempo de reação humana). O alinhamento visual correto entre os gráficos impressos e o selo transversal é mantido com uma tolerância de ±0,5 mm. Este sistema de controle evita deslocamentos indesejados das imagens, regula o consumo do filme e facilita a operação consistente da máquina, mesmo na produtividade máxima de 120 sacos por minuto.
Sensores de correção em malha fechada e de orientação por borda mantêm o filme na mesma posição.
Sensores de borda infravermelhos fornecem controle lateral do desvio da película, detectando a posição da borda da película e reportando essa posição ao sistema CLP. O que acontece em seguida? O sistema em malha fechada recebe essa informação e ajusta os roletes-guia e as configurações de tração. Um aprimoramento adicional do sistema é obtido por meio de sistemas de frenagem dinâmica, que detectam e corrigem pequenos desvios da película à medida que esta é desenrolada. Atuadores pneumáticos proporcionam capacidade de ajuste na ordem de mícrons. O sistema de realimentação também é importante nesse contexto, pois reporta informações de posição com uma frequência de 10 Hz. Todos esses mecanismos garantem o alinhamento da película durante longos períodos de produção, com precisão da ordem de 0,3 mm. O resultado final é a eliminação de problemas de selagem causados pelo desvio da película durante a produção.
Controle de movimento utilizando codificadores rotativos e acionamentos servo.
As máquinas verticais FFS utilizam sistemas altamente precisos para garantir que a mesma quantidade de película seja utilizada na mesma posição, evitando assim a ocorrência de erros de produção.
Colares formadores temporizados, acionamentos servo sincronizados e controle do comprimento do saco por encoder rotativo.
Nossos motores servo mantêm um controle preciso da velocidade durante todo o processamento do filme. Além disso, os encoders rotativos detectam a posição de rotação do eixo milhares de vezes por segundo. O fator impressionante é a integração dos dados de rotação com os dados de posição dos colares formadores. Isso permite comprimentos de sacos excepcionalmente uniformes, com uma variação de apenas meio milímetro em todo o lote. Em situações em que o processo produtivo exige paradas e reinícios súbitos, os servos de alto torque possibilitam movimentos suaves, sem trancos. Durante o processo, a desaceleração e o movimento rápido dos colares formadores são controlados e ajustados pelo sistema de controle de movimento com base nos dados em tempo real provenientes dos encoders. A produção precisa permite-nos otimizar o uso do material de embalagem, reduzindo seu consumo em 15% na maioria dos casos.
Os ajustes da posição de vedação e do momento de corte são realizados por meio de CLPs em um sistema em malha fechada.
O CLP identifica a localização das barras térmicas de vedação e o instante em que as lâminas realizam o corte, comparando esses dados com a localização esperada das barras de vedação e o momento previsto para o corte. São feitos ajustes no sistema para quaisquer posições fora da faixa de ± 0,3 mm. As posições das barras de vedação e o momento do corte são ajustados dinamicamente em resposta às variações na tensão do filme. O CLP utiliza algoritmos PID calibrados na escala de milissegundos para controlar o acionamento das lâminas. O CLP leva em conta a expansão térmica dos sensores de temperatura, garantindo que a vedação permaneça firme e totalmente impermeável ao ar. As taxas de erro nesses sistemas normalmente ficam abaixo de 0,1%. O Instituto de Automação de Embalagens apresentou, em seu relatório de 2023, uma pesquisa na qual afirmou que os ajustes posicionais realizados por esses sistemas aumentaram a produtividade em 20%.
Estabilidade Mecânica: Colar Formador, Alinhamento do Tubo e Controle de Tensão
A formação de colares com geometria otimizada e o alinhamento dos tubos verticais garantem uma deriva mínima do filme
Colares formadores bem projetados e com formato adequado facilitam a conversão precisa de um filme plano em um tubo, sem quaisquer deformidades. Sistemas a laser para alinhamento vertical mantêm todos os componentes perfeitamente alinhados com as garras e impedem deslocamentos laterais que causam desalinhamentos nos gráficos impressos e selagens inadequadas das embalagens. Testes demonstraram que as variações de posição são reduzidas em mais de 92% com o uso de colares formatados. Essa precisão é fundamental em aplicações de alta velocidade, nas quais uma variação tão pequena quanto 0,5 mm pode provocar a falha total da estrutura da embalagem. O controle da tensão do rolo desenrolador e do alinhamento lateral (skew) durante o deslocamento vertical do filme
Durante o deslocamento vertical do filme, freios controlados por servo garantem o controle constante da tração e se ajustam automaticamente às variações de velocidade e diâmetro dos rolos de filme. Células de carga especializadas detectam alterações em uma faixa limitada, com correções ativas até 1000 vezes por segundo. Guias infravermelhos compensam infinitamente o desvio lateral do material antes de este atingir a área da forma prevista. A combinação desses dois sistemas compensa o alongamento do filme relacionado à umidade e elimina o aparecimento de rugas. Para o projeto especificado, o fabricante é capaz de fornecer uma capacidade produtiva superior a 200 saquinhos por minuto, sem esforço adicional.
Perguntas Frequentes
Qual é a finalidade do rastreamento preciso de filme?
O rastreamento preciso de filme garante a manutenção do alinhamento adequado do filme, o posicionamento correto do filme, o alinhamento dos gráficos, a precisão das selagens e, em última instância, contribui para minimizar o desperdício de filme e maximizar a eficiência produtiva.
Como funcionam os sensores de orientação por borda?
Os sensores de orientação por borda rastreiam a posição lateral do filme e comunicam esses dados a um sistema CLP para realizar ajustes em tempo real na posição e estabilidade do filme.
Qual é a função dos motores servo em uma máquina FFS?
Os motores servo controlam o movimento do filme e garantem que cada saco tenha um comprimento consistente, além de reduzir perdas na produção graças à capacidade de deslocar e ajustar o movimento do filme com base no sinal do codificador.
Por que a estabilidade mecânica é importante em máquinas FFS?
É necessária uma estabilidade mecânica adequada para manter o filme corretamente alinhado, preservar a tensão correta do filme e evitar deriva e distorção mecânicas, a fim de obter uma embalagem precisa enquanto se mantém uma alta taxa de produção.