Dans la continuité de sa gamme de modules et machines « Ready to Pack », Cermex vient de proposer à l’un de ses clients, une PME française de l’agro-alimentaire, une nouvelle version d’encaisseuse wrap. Celle-ci est capable de traiter des produits surgelés en étuis ou en barquettes aluminium sous flowpack pour les encaisser à l’horizontal (produits dits « couchés ») ou sur chant (produits dits « debout »)… pour un maximum de flexibilité industrielle et merchandising !

Au-delà de l’intégration de deux robots dans une même machine Wrap-Around en l’occurrence, cette nouvelle application montre l’importance de la politique de conception par sous-ensembles fonctionnels et industriels privilégiée par Cermex depuis plus de 3 ans. Toutes ses nouvelles machines sont développées ou re-développées selon cette approche pragmatique qui consiste à optimiser le savoir-faire de chaque équipe de techniciens concepteurs des Bureaux d’Etudes (120 personnes sur 500 collaborateurs que compte l’entreprise), avant de juxtaposer l’ensemble dans ce qui est, finalement pour le client, une machine unique.

Cela permet, a contrario d’autres approches, de conserver le meilleur d’une connaissance très empirique et humaine comme l’est par exemple la manipulation du carton, avec le meilleur de la technologie actuelle comme l’est le développement de la robotique considérée dès lors comme un moyen et non comme une fin en soi.
Cette application présentée à Interpack en est une parfaite illustration.

Un principe de regroupement produits original grâce à l’association de robots !

Après avoir cadencé les produits en entrée de machine, les produits surgelés mis sous étuis ou sous barquettes aluminium en flowpack sont empilés directement dans l’outillage de l’un des deux du robot. L’outillage est, en fait, une pince mécanique qui descend pas à pas, à réception de chacun des produits pour les empiler.

On constitue donc, par programmation, une pile de « n » étuis ou barquettes à plat dans cette pince.

Afin de respecter les cadences, deux robots identiques sont à disposition de part et d’autre du tapis d’amenée des produits, pour que le second prenne le relais du premier quand ce dernier va déposer (encaisser) sa pile de produits dans le carton.

Dans le cas présent, Cermex a fait le choix du robot 6 axes FANUC M16 iB/20, qui permet tout débattement dans l’espace et aussi assure par la rotation de son poignet, l’encaissage des lots de produits dans le carton, soit  :

Par le dessus en un seul cycle, pour les étuis sur chant (produits dits « debout »)
Latéralement, pour les barquettes flowpackées, et en un ou plusieurs cycles selon le nombre de piles (produits dits « couchés »).

Le principal avantage de la solution Cermex : optimiser la robotique…

Le principal avantage de cette solution à deux robots intégrant le groupage des produits, consiste à exploiter au mieux le potentiel mécanique du robot. En effet, au lieu de réaliser jusqu’à 50 cycles/mn avec chaque robot pour encaisser les produits à l’unité pour suivre la cadence nominale d’arrivée des produits, Cermex préfère diviser cette cadence par 5 voire 10 en traitant un lot entier à chaque cycle.

Certes, la masse embarquée est multipliée dans cette configuration mais le multi référencement produits/fournisseurs pratiqué par Cermex permet de choisir LA référence robot répondant le mieux à cette problématique.

Les effets d’inertie liés aux vitesses et aux accélérations sont bien plus facilement maîtrisables à petite vitesse qu’à grande vitesse. La précision à la prise et à la dépose des produits en est également plus fiable à ce niveau de cadence, point non négligeable avec de telles applications au niveau de l’emballage primaire (flowpack notamment).

La maîtrise dans la manipulation produit est également assurée à la dépose dans le wrap carton, en maintenant le lot d’étuis sur chant par les ventouses de la tête  dont on a escamoté les deux mors de pince jusqu’au pliage des rabats du carton, ce qui élimine tout risque de chute.

La suremballeuse WB45 vue côté carton

En parallèle de ce sous-ensemble de regroupement des produits et de leur encaissage, la WB Cermex aura extrait et mis en forme la découpe carton (ici des barquettes à trottoirs) appelée à recevoir les produits selon les standards de Cermex en matière de mécanisation de carton ondulé. Les grandes étapes de la cinématique sont :

Extraction / Formage de l’emballage
Les découpes sont stockées sur un magasin horizontal de conception ergonomique qui limite la pression exercée sur la découpe présentée à l’extraction. Après une pré-extraction réalisée par système de ventouses,  les découpes sont extraites dans l’axe par un dispositif motorisé avec variation de fréquence. Cela permet ainsi le positionnement précis de l’emballage sur un convoyeur de transfert.

Transfert des emballages
Les découpes, parfaitement positionnées entre les taquets avant et arrière, sont transférées aux différents postes de la machine par servo-moteur.

Groupage & encaissage des produits
Effectué par les deux robots 6 axes décrits précédemment.

Pliage, encollage et pressage de l’emballage
Le pliage des rabats intérieurs réalisé après encaissage garantit le maintien des produits dans l’emballage pendant son transfert.
Un pistolet, installé sur un support mobile commandé mécaniquement, assure l’encollage de la patte de jonctionnement suivant un mouvement rectiligne, régulier et continu.
A noter que cette suremballeuse à double robots pourra, dans sa plage dimensionnelle, traiter initialement jusqu’à 11 formats de produits/emballages différents !

CARACTERISTIQUES PRINCIPALES :

Secteur d’application : agro-alimentaire à moyennes cadences

Type d’emballages primaires traités :
Etuis carton parallélépipédiques, à regrouper sur un rang sur chant (produits « debout » dans l’UVC).
Barquettes nues de section trapézoïdale, sous flowpack à regrouper empilées à plat (produits dits « couchés » dans l’UVC).

Type d’emballages secondaires traités :
Découpes en carton ondulé simple cannelure, type barquettes hautes avec ou sans trottoirs supérieurs, et avec rabats courts ou jointifs.

Performances mécaniques générales :
Cadence arrivées produits de l’application présentée : 100 produits/minute
Cadence sortie suremballeuse : 10 emballages formés, encaissés, collés par minute