Aliments JTM populaires. JJ's Bakery Pies a besoin d'une mise à niveau d'emballage robotique via Sacmi

Oct 11, 2023

Face à la demande croissante pour ses délicieuses tartes à la main, JTM Foods, LLC a introduit une nouvelle ligne où l'emballage secondaire est rapide et polyvalent tout en occupant un très faible encombrement.

JTM Foods, LLC d'Erie, en Pennsylvanie, fabrique des tartes et des friandises croustillantes depuis 30 ans. Ses tartes aux collations sont de plus en plus populaires, non seulement sous sa propre marque JJ's Bakery, mais également sous un certain nombre de grandes marques et de détaillants pour lesquels JTM co-fabrique. Il n'est donc pas étonnant que, face à la demande croissante, de nouvelles capacités d'emballage améliorées aient été ajoutées récemment.

L'ajout le plus notable de ce type est la ligne F, avec les capacités de fabrication nécessaires pour produire des tartes aux collations en portion individuelle dans des boîtes pliantes. Alors que le vice-président senior des opérations Joe Amboyer et son équipe ont commencé à évaluer les systèmes qui équiperaient la ligne F, cinq éléments figuraient en tête de liste : la sécurité, une qualité élevée constante, la vitesse, la polyvalence et la facilité de changement. Tous les cinq sont entièrement exposés dans l'équipement d'emballage secondaire sélectionné : une cellule d'emballage robotisée tri-fonctionnelle de Sacmi. Le système de chargement par le haut produit quatre formats de plateaux en carton ondulé distinctement différents à partir d'ébauches en carton ondulé à paroi simple en carton ondulé 32 ECT C-flute : montré ici est l'outillage d'extrémité de bras qui ferme et comprime un couvercle en carton ondulé sur le carton ondulé à 48 points plateau de tartes en carton.

• Plateau ouvert 8 points

• Plateau ouvert 12 comptes

• Plateau de 12 unités incorporant ce que JTM appelle un couvercle "comb-over"

• Plateau de 48 unités avec un couvercle en carton ondulé séparé qui est collé sur le dessus

Fonctionnant à ce que JTM appelle des "vitesses élevées", le système Sacmi est appelé "tri-fonctionnel" car il 1) érige des plateaux en carton ondulé à partir de flans dans une station, 2) charge des cartons dans des plateaux dans une deuxième station et 3) ferme les bacs dans un troisième poste pour deux des formats. Lorsqu'on lui demande pourquoi tant de formats d'emballages secondaires sont nécessaires, Amboyer répond que cela a beaucoup à voir avec le nombre de clients que JTM dessert. "Il existe des exigences différentes pour les différentes marques et magasins qui essaient de servir les consommateurs et les acheteurs du mieux qu'ils peuvent", explique Amboyer. "Nous essayons d'offrir à nos clients la solution qui correspond le mieux à leurs besoins. La flexibilité et les capacités de changement rapide du système Sacmi font toute la différence dans le monde. Les outils de changement de format sont stockés à proximité, et nous pouvons passer d'un format à un autre en 30 minutes environ. Tout aussi important, la machine a un encombrement très réduit. "Nous voyons ici le même robot que le premier, désormais équipé d'un outillage différent qui exécute le pliage et la fermeture pour le format combover.

Cette empreinte, selon Sebastian Clemens de Sacmi, est de 4,2 x 3,6 m (13,77 x 11,81 pieds). "Compte tenu de la variété des formats, des vitesses de fonctionnement de la machine et du temps nécessaire pour changer de format, c'est un encombrement très réduit", note Clemens. "Et la machine est très conviviale. Une grande partie est basée sur des recettes et les pièces qui sont changées mécaniquement sont généralement d'une seule pièce, par opposition à un assemblage compliqué et chronophage."

Amboyer et Clemens soulignent tous deux qu'il s'agit loin du premier système d'emballage secondaire Sacmi dans l'usine d'Erie, et que certaines des premières machines étaient également trifonctionnelles. Mais cette nouvelle itération est la première capable de faire le "format comb-over". Il dispose également des dernières technologies en matière de robotique et de contrôle. "Les robots à deux axes, par exemple, sont montés sur châssis au lieu d'être montés au sol", explique Clemens. "Cela signifie moins de portée, moins de mouvement, moins d'espace consommé et moins d'énergie nécessaire." En ce qui concerne les commandes et les servomoteurs impliqués, ce sont les derniers et les meilleurs de Rockwell, y compris l'automate ControlLogix qui est le cerveau principal de la machine.

En service depuis juin 2021, la ligne F a été installée et mise en service au plus fort des conditions de Covid-19. "Oui, cela a rendu la tâche encore plus difficile", note Amboyer. "Mais avec une bonne planification et l'aide de très bons techniciens de support technique, nous avons pu le faire."

Parmi les autres équipements d'emballage clés de la nouvelle ligne, citons une encartonneuse à chargement latéral à grande vitesse de Bartelt, une société de Promach, ainsi qu'un nombre important de capacités de transport et d'accumulation de Garvey Conveyors. Mais tout commence avec le convoyeur de refroidissement en spirale fourni par IJ White, qui décharge les tartes fraîchement frites et refroidies sur un convoyeur à chaîne de table Garvey. Le système Garvey intègre une grande flexibilité à la sortie du refroidisseur à spirale. Ceci est important car JTM produit également des tartes de 2 oz qui sortent du même refroidisseur à spirale IJ White mais qui doivent être détournées non pas vers l'encartonneuse Bartelt mais plutôt vers une ligne distincte où l'emballage en continu est effectué. Remarques Amboyer, « Garvey a proposé une très bonne solution en termes de système de livraison de produits. » Ces quatre formats de carton ondulé sont traités sur la cellule robotisée trifonctionnelle : plateau ouvert 8 comptes (A), plateau ouvert 12 comptes plateau (B), peigne 12 points (C) et plateau 48 points avec couvercle (D).

Pour en revenir aux tartes de 4 onces, elles se déplacent en une seule file le long du convoyeur à chaîne de table Garvey en route vers l'encartonneuse Bartelt. Mais si l'encartonneuse tombe en panne pour une raison quelconque, des capteurs le détectent et un signal est envoyé à une porte en amont qui détourne automatiquement les tartes vers une table d'accumulation 3-D Garvey Infinity Series. Cette boucle de grande capacité laisse suffisamment de temps pour que les tartes circulent sans contre-pression ni dommage jusqu'à ce que l'encartonneuse soit à nouveau prête à recevoir les tartes, moment auquel les tartes sont à nouveau introduites dans le convoyeur à voie unique menant à l'encartonneuse. La disponibilité de ce temps d'accumulation signifie que la friteuse en amont et les systèmes de refroidissement en spirale peuvent continuer à fonctionner sans interruption.

Au fur et à mesure que les tartes à file unique atteignent l'étuyeuse Bartelt CMC, son système d'alimentation à courroie intelligente utilise des capteurs SICK pour lire l'espacement entre les tartes et envoyer ces données au contrôleur Rockwell de la machine. Le contrôleur indique ensuite aux servomoteurs entraînant les trois courroies d'alimentation de modifier leur vitesse afin d'obtenir un espacement optimal entre les tartes. Si, pour une raison quelconque, les tartes ne sont pas espacées de manière appropriée, un autre capteur SICK le détecte et, avec l'aide du contrôleur, ces tartes sont soufflées. Une fois correctement espacées, les tartes sont livrées sur des plateaux porteurs montés sur chaîne qui recirculent en permanence. Chaque plateau est tourné mécaniquement de 90 degrés afin que les tartes avancent vers l'avant. Dans cette orientation, chaque tarte est poussée en douceur par un dispositif d'insertion de produit à came à barillet servocommandé dans un carton qui a été prélevé dans un magasin par un alimentateur rotatif et érigé. Les tuckers rotatifs à servocommande horizontaux ferment les volets mineurs et les volets principaux sont fermés par un rail fixe. L'adhésif est appliqué par un système fourni par Nordson.

En raison de la conception épurée à cadre ouvert de la machine, la visibilité du produit est évidente et cette conception simplifie également l'assainissement. De plus, l'encartonneuse est conçue de manière ergonomique pour offrir une facilité d'utilisation et une sécurité sur le lieu de production. Quant aux cartons eux-mêmes, ils sont en SBS 12 points avec revêtement poly imprimé offset en plusieurs couleurs.

Monté à une courte distance en aval de l'encartonneuse se trouve un codeur laser Videojet qui inscrit la date de péremption ou la date Julien sur chaque carton. Vient ensuite une balance de contrôle/détecteur de métaux Mettler-Toledo, après quoi les tartes en carton sont acheminées vers un emballage secondaire.

C'est là qu'intervient le système Sacmi. Avec chacun des quatre formats de barquettes ondulées, la séquence d'actions est légèrement différente, mais pour la barquette ouverte 8 points, cela se passe comme ça. La machine est équipée d'une formeuse de barquettes en carton ondulé alimentée par un magasin intégré. L'extraction des flans plats du magasin est entraînée par des servomoteurs, qui permettent un contrôle précis de l'accélération et de la décélération. Un bras robotisé à deux axes utilise des ventouses pour saisir une ébauche de plateau en carton ondulé et la placer dans un outil femelle afin qu'un outil de formage mâle du haut puisse le poinçonner dans l'outil femelle. Une unité thermofusible Nordson applique l'adhésif. Un système de convoyeur à navette transporte les barquettes formées du formage au poste de chargement. Les navettes sont équipées de supports à vide pour garantir la position de référence correcte des plateaux en carton ondulé. Le système de livraison du produit qui emmène les tartes du refroidisseur à spirale à l'emballage garantit un endommagement minimal du produit.

Quatre plateaux en carton ondulé sont chargés à la fois et chaque plateau contient deux couches de quatre cartons. Juste en amont de la station de chargement, les cartons sont rangés une à une dans une assembleuse à poches perpendiculaire au convoyeur d'alimentation à une file. L'alimentation des cartons comprend un contrôle optique par des capteurs SICK pour mesurer la longueur et l'écart entre les produits, optimisant ainsi la vitesse de la courroie de distribution transportant les cartons dans l'assembleuse.

À l'aide d'un ramassage par aspiration, un robot prélève 16 cartons à la fois dans l'assembleuse de poches et les transporte dans la station de chargement, où quatre plateaux en carton ondulé fraîchement formés à partir de flans plats vous attendent. Ici, quatre cartons sont chargés dans chaque plateau en carton ondulé. Après avoir répété le même cycle une deuxième fois, chaque plateau contient huit cartons, de sorte que les quatre plateaux sont indexés vers l'avant et hors de la machine. Juste avant de sortir, ils passent devant deux unités à jet d'encre Videojet sur les côtés opposés qui impriment les informations de lot et de code de date. Passons ensuite à la palettisation manuelle.

La production de la barquette ouverte 12 unités est similaire en ce sens que les barquettes remplies passent simplement par le troisième robot du système trifonctionnel. Ce troisième robot entre cependant en action, à la fois pour le format peigne 12 points et le format plateau plus couvercle 48 points. Sur le format comb-over, où le couvercle est fixé à la barquette en carton ondulé, les stations de formation et de chargement des barquettes sont essentiellement les mêmes que celles que nous avons vues pour les barquettes à toit ouvert. Mais lorsque le plateau à peigne chargé atteint la troisième station robotique, une unité Nordson applique de la colle thermofusible sur les trois rabats et l'outillage de l'effecteur final ferme simplement les rabats et applique la compression nécessaire pour terminer la tâche.

Avant de passer au format final de la barquette ondulée, un mot sur le terme "comb-over", que vous ne trouverez d'ailleurs pas dans l'Encyclopédie Wiley des technologies d'emballage. Il vient de la description d'une coiffure portée par les hommes chauves dans laquelle les cheveux sont longs et peignés sur la zone chauve pour minimiser l'apparence de la calvitie. D'après Amboyer, "La machine effectue littéralement un peignage avec ce rabat supérieur."

Passons maintenant au plateau de 48 unités qui reçoit un couvercle en carton ondulé séparé. Deux plateaux sont chargés à la fois par le même système robotisé utilisé pour les autres formats mais avec un outillage en bout de bras unique au format 48 points. Chaque plateau reçoit quatre couches de 12 cartons chacune. Lorsqu'un carton rempli atteint la troisième station robotique, il ne rencontre pas l'outillage en bout de bras utilisé pour le format à peigne mais plutôt l'outillage conçu pour le couvercle séparé. Est également exécuté par cet outillage l'extraction d'une alimentation magasin d'un flan ondulé plat qui devient le couvercle. Il est sélectionné à partir d'une alimentation de magasin intégrée, un processus qui est à nouveau entraîné par des servomoteurs. Lorsque l'outillage transporte le flan vers un plateau rempli, il passe sur les buses de colle Nordson qui appliquent de l'adhésif sur les quatre rabats. L'outillage descend ensuite sur le plateau rempli et les quatre rabats sont pressés contre le plateau pendant une durée suffisamment longue pour lier fermement le couvercle en carton ondulé au plateau en carton ondulé. Les unités finies sortent de la station d'application des couvercles et se dirigent vers une station où elles sont palettisées manuellement.

Il convient de noter que juste au moment où la ligne F entrait en production commerciale dans l'usine de 80 000 pieds carrés d'Erie, JTM Foods finalisait les plans d'expansion d'une toute nouvelle installation de 190 000 pieds carrés à Wichita, Kans. Lorsque viendra le temps de doter la nouvelle usine de systèmes d'emballage, de nombreux fournisseurs de machines d'emballage mentionnés ci-dessus seront à nouveau sollicités. TP