人気のJTMフーズ。 JJ's BakeryのパイにはSacmiによるロボット包装のアップグレードが必要

Oct 11, 2023

おいしい手持ちスナックパイに対する需要の高まりに直面して、JTM Foods, LLC は、二次包装が迅速かつ多用途でありながら、占有面積が非常に小さい新しいラインを導入しました。

ペンシルベニア州エリーの JTM Foods, LLC は、過去 30 年間にわたりスナックパイとクリスピーなおやつを製造してきました。 同社のスナックパイは、自社の JJ's Bakery ブランドだけでなく、JTM が共同製造している多くの有力ブランドや小売店でも特に人気が高まっています。 したがって、需要の増大に直面して、最近、新しく改良されたパッケージング機能が追加されたのも不思議ではありません。

このような追加機能で最も注目すべきはライン F で、折り畳み式カートンで 1 回分のスナックパイを製造する製造能力を備えています。 運営担当上級副社長のジョー・アンボイヤー氏と彼のチームは、ライン F に導入されるシステムの評価を開始したとき、安全性、一貫した高品質、スピード、多用途性、切り替えの容易さの 5 つのことがリストの最上位にありました。 5 つすべてが、選択した二次包装装置 (Sacmi の 3 機能ロボット包装セル) に完全に表示されます。 トップローディング システムは、32 ECT C フルート波形で作られた単層波形ブランクから 4 つの明確に異なる波形トレイ フォーマットを生成します。ここに示されているのは、波形の蓋を閉じて 48 カウントの波形に圧縮するアームの端のツールです。箱詰めされたパイのトレイ。

• 8カウントオープントレイ

• 12カウントオープントレイ

• JTM が「コームオーバー」蓋と呼ぶものを組み込んだ 12 カウント トレイ

• 上部に接着剤が塗布された独立した波形の蓋が付いた 48 カウントのトレイ

JTM が「高速」で動作するサクミ システムは、1) 1 つのステーションでブランクから段ボールトレイを組み立て、2) 2 番目のステーションでカートンをトレイに積み込み、3) 閉じるという動作を行うため、「三機能」と呼ばれています。 2 つのフォーマットの 3 番目のステーションのトレイ。 なぜこれほど多くの二次パッケージ形式が必要なのかとの質問に対し、Amboyer 氏は、JTM がサービスを提供している顧客の数に大きく関係していると述べました。 「消費者や買い物客にできる限り最高のサービスを提供しようとするブランドや店舗ごとに、さまざまな要件があります」とアンボイヤー氏は言います。 「私たちは、お客様のニーズに最適なソリューションを提供できるよう努めています。Sacmi システムの柔軟性と迅速な切り替え機能は、世界に大きな違いをもたらします。フォーマット切り替えツールは近くに保管されており、1 つのフォーマットから切り替えることができます」 「約 30 分で別のフォーマットに変換できます。同様に重要なのは、マシンの設置面積が非常にコンパクトであることです。」ここでは、最初のロボットと同じロボットが見られますが、コンバー フォーマットの折り畳みと閉じを実行する別のツールが取り付けられています。

サクミのセバスチャン・クレメンス氏によると、その設置面積は4.2×3.6メートル（13.77×11.81フィート）だという。 「さまざまなフォーマット、マシンの動作速度、切り替えに必要な時間を考慮すると、設置面積は非常に小さいです」とクレメンス氏は述べています。 「そして、この機械は非常にユーザーフレンドリーです。その大部分はレシピ主導で、機械的に交換される部品は通常、複雑で時間のかかる組み立てではなく、単一の部品です。」

アンボワイエ氏もクレメンス氏も、これはエリー工場における最初のサクミ二次包装システムとは程遠いものであり、初期の機械の一部は 3 機能を備えていたことも指摘しています。 しかし、この最新のイテレーションは、「コームオーバー形式」を実行できる初めてのイテレーションです。 最新のロボット工学と制御技術も搭載しています。 「たとえば、2 軸ロボットは床に設置されるのではなく、頭上のフレームに設置されます」とクレメンス氏は言います。 「これは、リーチが短くなり、動作が少なくなり、消費されるスペースが減り、必要なエネルギーが減ることを意味します。」 関連する制御とサーボ モーターに関しては、マシンの背後にある主要な頭脳である ControlLogix PLC を含め、ロックウェルの最新かつ最高のものです。

2021 年 6 月から現在稼働しているライン F は、新型コロナウイルス感染症の真っ只中に設置され、試運転されました。 「はい、それがさらに挑戦的なものになりました」とアンボワイエ氏は言います。 「しかし、適切な計画と、非常に優れたサービス サポート技術者の支援により、それを完了することができました。」

新しいラインのその他の主要な包装機器には、Promach 社の Bartelt 社の高速サイドロード箱詰め機や、Garvey Conveyors 社の大量の搬送および集積機能が含まれます。 しかし、すべては IJ White が提供するスパイラル冷却コンベアから始まり、揚げたて冷却されたパイを Garvey の卓上チェーン コンベアに排出します。 Garvey システムには、スパイラル クーラーからの排出時に多くの柔軟性が組み込まれています。 JTM では同じ IJ ホワイト スパイラル クーラーから出てくる 2 オンスのパイも製造していますが、これを Bartelt カートナーではなく、フロー ラッピングが行われる別のラインに転用する必要があるため、これは重要です。 アンボイヤー氏は、「ガーベイは、製品配送システムに関して非常に優れたソリューションを思いつきました。」これら 4 つの段ボールフォーマットはすべて、3 機能ロボットセルで処理されます: 8 カウントオープントレイ (A)、12 カウントオープントレイトレイ (B)、12 カウントのコームオーバー (C)、および 48 カウントの蓋付きトレイ (D)。

4 オンスのパイの話に戻りますが、バーテルトのカートナーに向かう途中、ガーベイの卓上チェーン コンベアを一列で移動します。 しかし、何らかの理由でカートナーが停止した場合、センサーがこれを検出し、上流のゲートに信号が送信され、パイが自動的に Garvey Infinity シリーズ 3 次元累積テーブルに転送されます。 この大容量ループにより、カートナーが再びパイを受け取る準備ができるまで、背圧やダメージを受けることなくパイが循環する時間が十分に確保され、その時点でパイは再びカートナーにつながるシングル レーン コンベアにゲートで入れられます。 この蓄積時間を利用できるということは、上流のフライヤーとスパイラル冷却システムが中断することなくスムーズに動作し続けることができることを意味します。

単一列のパイが Bartelt CMC Cartoner に到着すると、スマート ベルト インフィード システムが SICK センサーを使用してパイ間の間隔を読み取り、そのデータを機械の Rockwell コントローラーに送信します。 次に、コントローラーは 3 つのインフィード ベルトを駆動するサーボ モーターに、パイ間の最適な間隔が達成されるように速度を変更するように指示します。 何らかの理由でパイが適切な間隔で配置されていない場合、別の SICK センサーがそれを検出し、コントローラーからの支援を受けて、それらのパイが吹き飛ばされます。 適切な間隔をあけたパイは、チェーンに取り付けられたキャリア トレイに運ばれ、常に循環します。 各トレイは機械的に 90 度回転され、パイは幅広の端を先頭にして前方に進みます。 この向きでは、各パイはサーボ駆動のバレル カム製品インサーターによって、ロータリー フィーダーによってマガジンから取り出され、組み立てられたカートンにスムーズに押し込まれます。 水平サーボ駆動のロータリー タッカーがマイナー フラップを閉じ、メジャー フラップは固定レールによって閉じられます。 接着剤はノードソンが提供するシステムによって塗布されます。

機械のオープンフレームのクリーンなデザインにより、製品の視認性が高く、このデザインにより衛生管理も簡素化されます。 さらに、カートナーは人間工学に基づいて設計されており、操作が容易で生産現場の安全性が確保されています。 カートン自体は 12 ポイントの SBS で、ポリ コーティングが複数色でオフセット印刷されています。

カートナーから少し離れた下流には、各カートンに賞味期限またはジュリアン日を記入する Videojet レーザー コーダーが取り付けられています。 次はメトラー・トレドの組合せ検査計量機/金属探知機で、その後、箱詰めされたパイは二次包装に向けて移動します。

ここでSacmiシステムが活躍します。 4 つの段ボールトレイの形式ごとに動作の順序が若干異なりますが、8 カウントのオープントレイの場合は次のようになります。 この機械には、マガジン給紙段ボールトレイフォーマーが統合されています。 マガジンからのフラットブランクの抜き取りはサーボモーターによって駆動され、加減速を正確に制御します。 2 軸ロボット アームは真空カップを使用して波形トレイのブランクを取り出し、それを雌型ツールに置き、上から雄型成形ツールで雌型ツールに打ち抜くことができます。 ノードソン ホットメルト ユニットが接着剤を塗布します。 シャトルコンベアシステムは、成形されたトレイを成形部から積載ステーションまで運びます。 シャトルには真空ホルダーが装備されており、段ボールトレイの正しい基準位置を保証します。パイをスパイラルクーラーから包装まで搬送する製品搬送システムにより、製品の損傷を最小限に抑えます。

一度に 4 つの段ボールトレイがロードされ、各トレイには 4 つのカートンが 2 層収納されます。 積載ステーションのすぐ上流で、カートンは一列の送り込みコンベアに対して直角に走行するポケット コレーターに一列に並べられます。 カートンのインフィードには、SICK センサーによる光学チェックが含まれており、製品間の長さと隙間を測定するため、カートンをコレーターに搬送するタイミング ベルトの速度が最適化されます。

真空ピックアップを使用して、ロボットは一度に 16 カートンの製品をポケット コレーターから取り出し、積み込みステーションに運びます。そこでは、平らなブランクから新たに成形された 4 つの段ボールトレイが待機します。 ここでは、各段ボールトレイに 4 つのカートンが積み込まれています。 同じサイクルを 2 回繰り返した後、各トレイには 8 つのカートンがあり、4 つのトレイすべてが前方にインデックスされて機械の外に出されます。 出る直前に、ロットと日付コード情報を印刷する 2 台の Videojet インクジェット ユニットを反対側から通過します。 次に手動パレタイジングに入ります。

12 カウントのオープン トレイの製造は、充填されたトレイが 3 機能システムの 3 番目のロボットを通過するだけであるという点で似ています。 ただし、この 3 番目のロボットは、12 カウントのコームオーバー形式と 48 カウントのトレイと蓋の形式の両方で動作します。 蓋が波形トレイに取り付けられるコームオーバー形式では、トレイの形成および装填ステーションは、オープントップ トレイの場合と基本的に同じです。 しかし、積み込まれたコームオーバー トレイが 3 番目のロボット ステーションに到着すると、ノードソン ユニットが 3 つのフラップにホットメルトを塗布し、エンド エフェクター ツールが単にフラップを押して閉じ、タスクを完了するために必要な圧縮を加えます。

最後の段ボールトレイのフォーマットに進む前に、「コームオーバー」という用語について説明します。ちなみに、この用語は、Wiley Encyclopedia of Packaging Technology には見つかりません。 これは、ハゲの外観を最小限に抑えるために、髪を長く伸ばしてハゲ部分をとかす、ハゲの男性が着用するヘアスタイルの説明に由来しています。 アンボワイエ氏は、「このマシンは文字通り、上部のフラップを使ってコームオーバーを行います」と語ります。

次に、別の波形の蓋を受け取る 48 カウントのトレイについて説明します。 2 つのトレイは、他のフォーマットで使用されているのと同じロボット システムによって一度にロードされますが、48 カウント フォーマットに特有のアーム端ツールが使用されます。 各トレイには 12 個のカートンが 4 層ずつ入っています。 充填されたカートンが 3 番目のロボット ステーションに到達すると、コームオーバー形式に使用されるアームの端のツールではなく、別個の蓋用に設計されたツールに遭遇します。 また、このツールによって、蓋となる平らな波形ブランクをマガジンフィードから抽出することも実行されます。 それは統合されたマガジンフィードから選択され、このプロセスは再びサーボモーターによって駆動されます。 ツールがブランクを充填済みのトレイに向かって運ぶ際、4 つのフラップすべてに接着剤を塗布するノードソン接着剤ノズルの上を通過します。 次に、工具が充填されたトレイ上に下降し、4 つのフラップすべてが十分な時間トレイに押し付けられ、波形の蓋が波形のトレイにしっかりと接着されます。 完成したユニットは蓋適用ステーションを出てステーションに進み、そこで手動でパレットに積み込まれます。

注目に値するのは、ライン F が 80,000 平方フィートのエリー工場で商業生産を開始していた頃、JTM フーズはカンザス州ウィチタにある真新しい 190,000 平方フィートの施設の拡張計画を最終決定していたということです。 新しい工場に包装システムを設置する時期が来ると、上記の包装機械サプライヤーの多くが再び要請されることになります。 PW