L’evoluzione delle macchine per il packaging è guidata da esigenze sempre più precise: gestire un numero crescente di formati, ridurre i tempi di cambio formato, mantenere elevati livelli di produttività e garantire qualità e tracciabilità del processo. A questi fattori si aggiungono requisiti di compattezza, sostenibilità e semplicità di manutenzione. In questo scenario la flessibilità non rappresenta più una funzione accessoria della macchina, ma un parametro progettuale centrale.
L’approccio di Beckhoff si basa sull’integrazione dell’automazione in un’unica architettura PC-based. Controllo logico, motion control, safety, HMI, visione, acquisizione dati e sistemi di misura possono essere gestiti in modo coerente mediante TwinCAT. EtherCAT assicura la comunicazione in tempo reale tra i componenti della macchina, permettendo di sincronizzare assi, trasporti, robot, dispositivi I/O e sistemi di ispezione. L’impiego di una piattaforma comune riduce il numero di interfacce, semplifica la progettazione e favorisce il riutilizzo di moduli software nelle diverse configurazioni di macchina.
La flessibilità meccanica è sostenuta dai sistemi di trasporto intelligenti. XTS movimenta singolarmente i prodotti lungo percorsi rettilinei e curvi, consentendo cambi formato via software, sincronizzazione delle stazioni e riduzione dei tempi improduttivi. XPlanar, basato su mover a levitazione magnetica, amplia ulteriormente la libertà progettuale: il trasporto senza contatto permette traiettorie bidimensionali configurabili, fino a sei gradi di libertà e una gestione delicata del prodotto. Sono caratteristiche rilevanti soprattutto per piccoli lotti, formati variabili e applicazioni con requisiti igienici elevati.
Anche compattezza e sostenibilità entrano nel progetto della macchina. MX-System trasferisce funzioni tradizionalmente concentrate nel quadro elettrico in una soluzione modulare e decentralizzata, con protezione IP67: meno componenti, installazione semplificata, manutenzione più rapida e minore ingombro. Per le applicazioni sensibili al costo, l’Economy drive system combina servoazionamenti, motori e inverter compatti, integrati nel workflow TwinCAT.
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XTS per l’incartonamento di bottiglie
Un’applicazione significativa è quella realizzata da Clevertech per l’incartonamento di bottiglie destinate a una distilleria olandese. La linea deve gestire 24 tipologie di bottiglie e 42 formati di cartone, con numerosi cambi di produzione giornalieri. L’obiettivo era ridurre il tempo di cambio formato e aumentare la capacità produttiva, mantenendo invariato l’ingombro a terra dell’impianto.
La soluzione sviluppata da Clevertech utilizza XTS per movimentare una testa di presa in configurazione matriciale. La sincronizzazione dei mover consente di adattare automaticamente la geometria di presa ai diversi diametri delle bottiglie e alle configurazioni dei cartoni. Il cambio formato è stato ridotto da 30 a 7 minuti, mentre la capacità della macchina è aumentata da 110 a 225 bottiglie al minuto. La nuova configurazione permette inoltre di lavorare su più canali di alimentazione, riducendo la velocità lineare delle bottiglie e limitando il rischio di urti e rotture.
XPlanar per la macchina di test di tenuta delle sacche medicali
Nel packaging farmaceutico, invece, il tema centrale è spesso la preservazione dell’integrità del prodotto. Bonfiglioli Engineering ha adottato il sistema XPlanar nella macchina IVB Flex, dedicata al test di tenuta delle sacche medicali mediante tecnologia CCIT (Container Closure Integrity Testing). In questo contesto, la movimentazione senza contatto offerta dalla levitazione magnetica permette di limitare le manipolazioni dirette del prodotto e di ridurre l’usura meccanica.
Le sacche vengono posizionate su mover equipaggiati con supporti dedicati e trasferite alle sei stazioni di test. Qui vengono sottoposte a una prova di pressurizzazione della durata di circa sette secondi; in base al risultato, il sistema le indirizza verso l’uscita oppure verso lo scarto. La macchina integra otto mover XPlanar e tredici tile in un’impronta a terra di poco superiore a cinque metri quadrati. Il cambio formato avviene mediante la sostituzione dei supporti porta-sacca, consentendo di gestire contenitori di capacità differenti con tempi di riattrezzaggio contenuti.
Automazione per macchine riconfigurabili
Le esperienze di Clevertech e Bonfiglioli Engineering evidenziano due aspetti complementari dell’automazione per il packaging. Nel primo caso, XTS consente di aumentare la produttività e ridurre i tempi improduttivi in un processo di fine linea ad alta variabilità. Nel secondo, XPlanar permette di combinare movimentazione delicata, igiene e tracciabilità in un’applicazione farmaceutica. In entrambi i casi, l’integrazione tra controllo PC-based, software TwinCAT e trasporto intelligente rende possibile progettare macchine modulari, riconfigurabili e orientate al futuro.
