Термоформовочные машины

Термоформовочная машина — это автоматическая или полуавтоматическая линия, объединяющая в одном корпусе три процесса: формование лотка (вакуумформование пленки в форму по заданному размеру), укладку продукта и запайку верхней пленкой с одновременным созданием заданной атмосферы внутри упаковки. В отличие от ручной упаковки в готовые лотки, термоформовочная машина создает упаковку из плоской пленки непосредственно перед запайкой, что снижает расход упаковочного материала и позволяет точно подгонять формат лотка под конкретный продукт.

Линейка Colimatic THERA включает несколько моделей — THERA 100, THERA 250, THERA 450, THERA 500 и THERA 650, различающихся по производительности, размеру зоны загрузки и набору доступных технологий упаковки. Все машины серии выпускаются в исполнении из нержавеющей стали и комплектуются панелью оператора HMI с сенсорным экраном.

Термоформовочные машины Colimatic применяются в двух основных направлениях — пищевая промышленность и упаковка медицинских изделий. В пищевом сегменте оборудование используется для фасовки мяса, колбасных изделий, сыра, рыбы, готовых блюд, продуктов длительного хранения и других позиций, где важны герметичность упаковки и заданный газовый состав внутри лотка. В медицинском сегменте на базе тех же принципов Colimatic реализует линии для упаковки хирургических изделий, включая специализированное решение для упаковки хирургических игл и автоматизированные линии для медицинских изделий.

Выбор конкретной модели и технологии упаковки зависит от продукта: для продуктов с высоким риском окисления актуальна упаковка в модифицированной атмосфере (ATM), для деликатных или неровных по форме изделий — технология SKIN с плотным облеганием пленкой, а для товаров с длительным сроком хранения без охлаждения — термоусадочная упаковка (Shrink).

Основная задача оборудования — перевести упаковку продукта с ручных или полуавтоматических операций на единый автоматизированный цикл. Это дает три практических результата:

• снижение доли ручного труда на упаковочном участке за счет объединения формования лотка, дозирования и запайки в одной машине;

• увеличение срока годности продукта благодаря точному вакуумированию или созданию защитной газовой среды внутри упаковки;

• экономию упаковочного материала: система вакуумирования и газонаполнения в моделях THERA 500 и THERA 250 заявлена производителем со снижением расхода пленки до 30%.

Дополнительно термоформовочная машина решает задачу стандартизации формата упаковки: один и тот же лоток формуется из рулона с одинаковыми параметрами на каждом цикле, что упрощает дальнейшую логистику и укладку на паллеты.

Рабочий цикл термоформовочной машины состоит из последовательных этапов, синхронизированных электронной системой управления на базе PLC Siemens.

Этап 1. Формование лотка

Нижняя пленка с рулона протягивается в зону формования, где под действием вакуума и/или сжатого воздуха (пневматика FESTO) принимает форму матрицы — так получается лоток нужного размера и глубины.

Этап 2. Загрузка продукта

Сформированные лотки перемещаются в зону загрузки, где продукт укладывается вручную оператором или автоматической системой подачи — в старших моделях линии предусмотрена интеграция с роботизированными системами загрузки.

Этап 3. Вакуумирование, газонаполнение и запайка

В сварочной станции пленки создается вакуум (насосы BUSCH) с последующей подачей защитного газа при упаковке в модифицированной атмосфере (ATM), либо реализуется технология SKIN или термоусадка — в зависимости от заданной программы. После этого верхняя пленка приваривается к лотку.

Этап 4. Резка и выгрузка

Готовая лента с упаковками проходит через нож поперечной и продольной резки, после чего отдельные упаковки выгружаются с машины и передаются на дальнейшую обработку — маркировку, взвешивание или укладку на паллеты.

Ниже приведены параметры, указанные производителем на официальных страницах моделей. Точные технические характеристики для конкретной задачи уточняются под требования заказчика — модели изготавливаются с учетом индивидуальной конфигурации.

THERA 500 — для среднего и высокого объема производства

• Производительность: до 15 циклов/мин;

• толщина пленки: до 800 мкм;

• максимальный диаметр верхнего рулона: 300 мм, нижнего — 350 мм;

• длина машины: 7000 мм, ширина — до 1100 мм, высота — до 2000 мм;

• зона загрузки: 1500 мм;

• ширина нижней пленки — до 440 мм, верхней — до 420 мм;

• максимальный шаг подачи: до 400 мм, максимальная глубина упаковки — до 120 мм;

• доступные функции: запайка, вакуум, модифицированная атмосфера (ATM), термоусадка, skin-упаковка, многошаговый режим;

• оснащена системой рекуперации кинетической энергии сервоприводов (KERS), что снижает суммарное энергопотребление машины.

THERA 450 — компактная модель для средних производств

• Производительность: до 14 циклов/мин;

• толщина пленки: от 80 до 800 мкм;

• максимальный диаметр рулонов (верхний и нижний): 400 мм;

• длина машины: 4000 мм, ширина — до 1200 мм, высота — до 2000 мм;

• зона загрузки: 700–1000 мм;

• ширина нижней пленки: 320–420 мм, верхней — 300–420 мм;

• максимальный шаг подачи: 300 мм, максимальная глубина упаковки — 120 мм;

• корпус выполнен полностью из нержавеющей стали, электрошкаф со степенью защиты IP65 — машина пригодна для работы во влажных и агрессивных средах и полностью моется.

THERA 250 — для роста небольшого производства

• Производительность: до 6 циклов/мин;

• толщина пленки: 400 мкм;

• максимальный диаметр рулонов (верхний и нижний): 400 мм;

• длина машины: 4000 мм, ширина — до 1200 мм, высота — до 2000 мм;

• зона загрузки: 700 мм;

• ширина нижней пленки: 320 или 420 мм, верхней — 300 или 400 мм;

• максимальная глубина упаковки: 100 мм;

• компактные габариты и конкурентная цена — модель ориентирована на предприятия, переходящие с ручной или полуавтоматической упаковки на термоформовочную линию.

THERA 100 и THERA 650 — младшая и модульная модели линейки

THERA 100 — самая компактная и экономичная машина в линейке, поддерживает вакуумную упаковку и упаковку в модифицированной атмосфере; ориентирована на производства с ограниченным пространством. THERA 650 построена по модульному принципу и рассчитана на индивидуальную адаптацию под формат упаковки, набор опций и требуемую скорость — точные параметры конфигурации этой модели уточняются индивидуально у производителя.

Все машины серии THERA используют общий электронный блок управления (PLC Siemens) и позволяют переключаться между несколькими технологиями упаковки в зависимости от продукта и требований к сроку годности:

• Вакуумная упаковка — удаление воздуха из упаковки перед запайкой, применяется для продуктов, чувствительных к окислению;

• Упаковка в модифицированной атмосфере (ATM/MAP) — замена воздуха в упаковке на защитную газовую смесь;

• SKIN-упаковка — пленка плотно облегает контур продукта, используется для деликатных или нестандартных по форме изделий (доступна на моделях от THERA 250 и старше);

• Термоусадочная упаковка (Shrink) — упаковка с последующей термоусадкой пленки по контуру продукта;

• Top-seal — запайка готовых лотков верхней пленкой без формования нижнего лотка на машине.

Отдельное направление — линейка «Calo Zero» и решения для устойчивой упаковки: производитель предлагает эко-совместимые материалы, 100% перерабатываемую бумагу и монопленку, а также сниженную толщину пленки (от 30 мкм на THERA 500, от 60 мкм на THERA 250) без потери прочности упаковки.

Ключевое отличие оборудования Colimatic — не абстрактная «высокая эффективность», а набор конкретных инженерных решений:

• Откидные формующие камеры («campane incernierate») с открыванием по типу книги сокращают время смены формата и обслуживания станции формования;

• Панель оператора HMI с сенсорным экраном дает доступ ко всем параметрам цикла, отображает неисправности и поддерживает удаленное подключение к линии производства;

• Система KERS (на THERA 500) связывает приводы через общую шину DC-BUS и использует энергию торможения одних сервомоторов для питания других, снижая общее энергопотребление машины;

• Конструкция из нержавеющей стали и электрошкаф IP65 (THERA 450) обеспечивают полную мойку оборудования и работу в агрессивных или влажных средах;

• Совместимость с автоматическими системами загрузки продукта — машины проектируются с возможностью интеграции роботизированной подачи.

На практике это означает, что автоматизация подачи пленки, формования лотка, дозирования и запайки сокращает количество ручных операций на упаковочном участке и позволяет синхронизировать скорость фасовки с последующими этапами — маркировкой, взвешиванием и подготовкой к паллетированию.

Термоформовочная машина редко работает как отдельный узел — как правило, она интегрируется в производственную линию вместе с дополнительным оборудованием. Colimatic предлагает следующие направления автоматизации:

• системы этикетирования и печати даты изготовления/срока годности на готовой упаковке;

• автоматические дозаторы продукта для линий с высокой скоростью фасовки;

• роботизированные системы загрузки продукта в формуемые лотки;

• индивидуальную конфигурацию машины под конкретный формат упаковки, поскольку, по данным производителя, оборудование Colimatic изготавливается исключительно под требования заказчика.