Per questa applicazione, il cliente necessitava di automatizzare il riempimento e la tappatura di bottiglie da 1893 ml e 3785 ml, con velocità produttive fino a 80 bpm e 50 bpm rispettivamente. L'obiettivo era mantenere il peso netto target e gli standard igienici richiesti dall'industria alimentare, rendendo al contempo il percorso del prodotto efficiente e facile da pulire.
La sfida
La sfida non consisteva semplicemente nel dosare con precisione una salsa viscosa, ma nel mantenere stabile tale precisione anche al variare delle caratteristiche del prodotto.
Un'impostazione di dosaggio fissa non sarebbe stata sufficiente a compensare le variazioni di temperatura e viscosità. Il sistema doveva quindi misurare il peso effettivo di ogni bottiglia durante il ciclo di riempimento e utilizzare queste informazioni per correggere automaticamente eventuali scostamenti.
Anche i due formati di bottiglia richiedevano una flessibilità concreta. I cambi formato dovevano essere rapidi, mentre la macchina doveva ridurre al minimo il prodotto residuo e garantire un accesso agevole per pulizia e manutenzione. Allo stesso tempo, la tappatura doveva mantenere precisione e ripetibilità alle alte velocità produttive.
La soluzione Weightpack
Weightpack ha sviluppato un monoblocco rotativo che integra riempimento a peso netto e tappatura meccanica in una configurazione compatta per uso alimentare, realizzata secondo i requisiti VDMA Classe I.
La salsa viene trasferita attraverso una linea predisposta per CIP direttamente al collettore rotativo, che distribuisce il prodotto a 18 valvole di dosaggio. Una pompa volumetrica controllata brushless garantisce un'alimentazione continua, mentre la configurazione senza serbatoio riduce la quantità di salsa residua all'interno della macchina tra produzione e operazioni di pulizia.
Il controllo del peso avviene durante tutto il ciclo di riempimento. Ogni bottiglia viene pesata in ingresso, durante il dosaggio e al termine del ciclo tramite celle di carico IP69K dedicate. Il PLC confronta il peso rilevato con il valore target e corregge automaticamente il dosaggio quando viene rilevato uno scostamento.
Questo controllo è particolarmente importante quando le condizioni del prodotto variano. Ogni stazione combina una valvola pinch pneumatica con una propria cella di carico elettronica, permettendo al sistema di effettuare correzioni durante la produzione senza interventi dell'operatore.
Per la chiusura, il tappatore meccanico utilizza teste magnetiche a isteresi regolabile con controllo individuale della coppia, garantendo una chiusura costante sui due formati.
Anche igiene e accessibilità sono parte integrante del design. Il telaio in acciaio inox AISI 304/316 presenta superfici lisce e prive di interstizi ed è completamente lavabile. L'apertura senza utensili semplifica cambi formato, pulizia e manutenzione, mentre il touchscreen da 18,5" permette agli operatori di gestire ricette, cicli produttivi e informazioni sul processo in tempo reale.
Caratteristiche principali:
- Riempimento a peso netto con correzione automatica a ogni ciclo
- Celle di carico IP69K per il monitoraggio elettronico continuo del peso
- Pompa volumetrica a controllo brushless
- Tappatura meccanica con controllo individuale della coppia
- Telaio lavabile in acciaio inox AISI 304/316
- Percorso del prodotto senza serbatoio per ridurre il prodotto residuo
- Cambi formato rapidi senza utensili
- Sistema automatico di scarto delle bottiglie non conformi
Risultati in produzione
Il cliente può gestire entrambi i grandi formati sulla stessa macchina mantenendo il processo di riempimento sotto controllo continuo, anche quando le variazioni di temperatura modificano la viscosità della salsa.
La correzione automatica degli scostamenti contribuisce a mantenere il peso effettivo vicino al target e a limitare il sovradosaggio. La configurazione senza serbatoio riduce inoltre il prodotto residuo all'interno del percorso di alimentazione, rendendo le operazioni di pulizia più rapide ed efficienti.
Il risultato è un sistema produttivo capace di raggiungere 80 bottiglie al minuto nel formato da 1893 ml e 50 bottiglie al minuto nel formato da 3785 ml, mantenendo costanti peso di riempimento, qualità della chiusura e condizioni igieniche.