Sac automatisé

Nov 10, 2023

Scott Dahlgren, président, Carolina Material Technologies | 29 septembre 2022

En Amérique du Nord, les produits chimiques, les plastiques, les denrées alimentaires et de nombreux autres solides en vrac sont livrés sous quatre formes distinctes : wagons, camions, GRVS (sacs en vrac, bacs, boîtes) et sacs de 50 lb. Les petits producteurs commencent généralement avec des sacs de 50 livres. Au fur et à mesure que l'entreprise se développe, des mises à niveau sont effectuées pour accepter les GRVS, puis les chargements de camions et enfin les wagons comme choix préféré d'approvisionnement en produits. Ces modifications sont apportées à mesure que le prix/livre diminue généralement avec les achats en gros volumes et que les coûts de main-d'œuvre diminuent également.

Les systèmes de vidage de sacs entièrement automatisés d'aujourd'hui offrent une alternative viable non seulement aux vide-sacs manuels et aux machines de refendage semi-automatiques, mais également à l'approvisionnement des camions et des wagons. Mais pourquoi voudrait-on « revenir aux sacs » alors que les camions peuvent livrer le produit à moindre coût ?

Premièrement, le système entièrement automatisé offre une véritable solution de secours aux problèmes actuels de la chaîne d'approvisionnement. Avoir un système capable d'accepter des palettes de sacs et de maintenir les niveaux de production est vital pour de nombreux producteurs.

Deuxièmement, les systèmes de vidage de sacs entièrement automatisés et centrés sur le robot permettent une plus grande concurrence au sein de la chaîne d'approvisionnement, offrant une réelle économie de matière première en prix/livre (approvisionnement du marché mondial), tout en ne nécessitant qu'un seul opérateur à temps partiel.

Lorsqu'ils traitent avec des sacs, la plupart des producteurs utilisent des stations de vidange de sacs manuelles et filtrées. Un petit pourcentage est passé à une option semi-automatique. Au cours de la dernière décennie, des systèmes robotiques entièrement automatiques sont devenus disponibles. Les choix de solutions incluent :

1. Stations de vidage manuel des sacs de coupe et de vidage. Il s'agit de la conception la plus courante actuellement utilisée sur le marché nord-américain.

2.Semi-automatique. Chargement manuel d'un système de coupe automatisé

3.Systèmes entièrement automatisés. Chargement complet de la palette de la machine avec levage, coupe et vidage automatisés

Les opérateurs sont tenus de manipuler manuellement ces sacs. Les sacs sont retirés d'une palette - généralement par levage manuel - puis placés sur une station filtrée ou non filtrée. Les sacs sont ensuite coupés manuellement avec un couteau, tournés, soulevés et secoués - si l'opérateur est incliné - et le sac vide est généralement placé dans une poubelle à l'extérieur de la station. En option, un compacteur de sacs intégré peut être fourni.

Avantages :

Désavantages

Coût de la perte de produit - Rendement

La réaffectation ou l'élimination d'un opérateur (ou deux ou trois) offre des économies supplémentaires, tandis qu'en mettant en place un robot, les arrêts maladie, la fatigue et l'insatisfaction au travail deviennent un problème passé.

Ce système est généralement mis en œuvre pour faire face à une capacité d'utilisation plus élevée. Ces unités nécessitent que les opérateurs retirent manuellement les sacs de la palette, en plaçant chaque sac sur un convoyeur à bande ou similaire, qui emmène le sac dans le système de découpe et de déchargement automatisé. Le système de coupe protège le travailleur des lames de coupe, minimise la contamination et aide à contrôler la poussière pendant le déchargement. Divers systèmes de coupe et de vidage de sac sont utilisés pour vider chaque sac, mais généralement un tambour rotatif est utilisé pour filtrer le produit du sac. Les systèmes de coupe vont d'une à trois lames, l'unité à trois lames offrant des rendements de produit plus élevés. Le rendement varie de 97 à 99,5 %, selon le système.

Avantages

Désavantages

Coût de la perte de produit - Rendement

Deux technologies automatisées existent. Le premier déverse une palette entière de sacs dans un tambour de coupe rotatif. Ressemblant à un mélangeur géant, cette machine détruit le sac pour en libérer le contenu, mélangeant inévitablement des morceaux de sac dans la matière première. Quel que soit le problème résolu par la vitesse, il est remplacé par un nouveau problème : devoir filtrer le matériau souhaité des déchets broyés.

En utilisant la méthode du « tumbling », le mélange est centrifugé avec force contre un cylindre percé de trous comme un tamis. Certains des trous sont bouchés par des fragments ou des matériaux de sac, tandis que de minuscules morceaux de sac s'échappent par d'autres trous contaminant le produit tamisé. Le gaspillage du produit acheté est en moyenne d'environ 2 %, ce qui rend ce processus entièrement automatique coûteux. L'augmentation de la vitesse de traitement augmente cette perte - jusqu'à 3-4 %. De plus, la maintenance est modérément élevée, en raison de ce qui précède.

La deuxième technologie, qui sera au centre des préoccupations, est centrée sur la robotique et a été introduite sur le marché européen en 2004. Le système est né d'un exercice d'analyse des causes profondes dans une usine de plastique cherchant à minimiser ou à éliminer les blessures des opérateurs. La sécurité, l'efficacité, la réduction de la contamination et les coûts de main-d'œuvre ont été au centre des préoccupations lors du développement du système robotique entièrement automatique. Ce système offre des pertes de produit inférieures à 0,01 %.

La conception du système est centrée sur le robot intégré, éliminant complètement la nécessité pour les opérateurs de soulever, placer, couper ou vider les sacs.

Les robots industriels ont changé les installations de fabrication modernes en empilant des sacs remplis, par exemple, éliminant ainsi les tâches répétitives et éreintantes qui entraînent souvent des blessures, des réclamations d'assurance et un roulement élevé du personnel. En Amérique du Nord, depuis la grande démission, ces types d'emplois sont devenus extrêmement difficiles à pourvoir et presque impossible de retenir des coéquipiers dans ce rôle.

Le système automatisé intègre un robot pour ramasser, couper, décharger et comprimer les sacs vides dans un cycle répétitif. Comme il s'agit d'un robot, la disponibilité est de près de 100 %. Ces systèmes peuvent décharger n'importe quelle quantité de sacs, jusqu'à ~1 300 sacs/heure (32,5 t/h) avec une efficacité de vidage de 99,99 %.

Les crochets de précision en acier inoxydable "saisissent" la rangée supérieure de sacs, quel que soit le nombre de sacs, leur emplacement sur la palette ou leur orientation. La conception permet à 8 à 12 crochets de capturer un seul sac. Les crochets sont généralement conçus pour boucher le trou fait, empêchant ainsi les fuites de produit du sac lors du levage et du déplacement de chaque sac. Les sacs passent sur une série de lames de coupe motorisées au-dessus de la trémie de décharge. Ces lames fonctionnent lorsque les sacs sont passés sur les pointes, à une hauteur précise, pour assurer la coupe la plus propre possible. Chaque sac - selon l'orientation - reçoit 3 à 6 coupes.

La pureté du produit est maintenue par des couteaux motorisés ultra-tranchants et trempés, ainsi que par la mise en place d'un tamis dans la décharge de la trémie.

Une fois les sacs coupés, ils sont placés sur une série de tiges, qui s'alignent avec les fentes de chaque sac et sont ensuite soumises à des vibrations agressives. Ces sacs sont laissés sur le système d'agitation pendant 15 à 30 secondes, ce qui se traduit par une efficacité de vidage de 99,99 %.

Les sacs vides sont déchargés dans une trémie de collecte carrée où ils sont comprimés tous les 'x' cycles, ce qui permet la compression de 1 500 à 2 000 sacs vides. Ces sacs compressés tombent sur une palette insérée par le client et sont retirés via un chariot élévateur lorsqu'ils sont pleins.

Alternativement - et avec les unités de plus grande capacité - une presse à balles automatisée peut être fournie. Cette presse à balles tire les sacs déchargés à travers une trémie d'entrée, dans la presse à balles, pour le compactage et la mise en balles. Les sacs en balles sont déchargés horizontalement pour la palettisation.

Le produit est déchargé via une trémie intégrée vers des systèmes pneumatiques ou mécaniques vers des processus en aval, y compris des silos. Alternativement, le produit peut être chargé dans des GRVS.

Avec toutes les unités, un opérateur à temps partiel est nécessaire pour faire fonctionner le système. Le travail nécessite de charger les palettes pleines, de retirer la pile de palettes vides et de retirer les sacs compactés.

Avantages

Désavantages

Coût de la perte de produit - Rendement

Les systèmes de déchargement de sacs actuels, centrés sur la robotique et entièrement automatisés offrent une solution viable non seulement aux autres systèmes de refendage de sacs, mais également à l'approvisionnement en matériaux des camions et des wagons. Grâce à l'efficacité et à la fiabilité de ces systèmes, les producteurs peuvent désormais accéder à l'approvisionnement mondial de nombreux matériaux en vrac, ce qui se traduit par une rentabilité accrue, tout en maintenant ou en augmentant les niveaux de production actuels. L'accès au marché mondial et l'automatisation sont nécessaires pour rester compétitifs sur le marché d'aujourd'hui. Avec une solution pour décharger de manière fiable les sacs de 50 livres, de nombreux produits peuvent désormais être achetés à l'étranger, à un coût inférieur à celui de l'approvisionnement local par camion et par train. Dans le même temps, l'utilisation de cet équipement permet un effet de levier accru auprès des fournisseurs locaux, ce qui entraîne une rentabilité accrue.

Scott Dahlgren est président de Carolina Material Technologies, le distributeur nord-américain de LaborSave d'Ayal Robotics, les inventeurs des systèmes de déchargement de sacs centrés sur le robot. Dahlgren a plus de 35 ans d'expérience dans la manutention de matériaux en vrac. Pour plus d'informations, appelez le 800-299-4994 ou visitez www.cmtnc.com.

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