IML-Etikettiersysteme und Roboterautomation: die Komplettlösung von H T Mould

Mit steigenden Anforderungen an Verpackungsoptik, Ausbringung und Recyclingfähigkeit ist In-Mould-Labeling (IML) zu einem Kernprozess in der Spritzgussverpackung geworden. Zwischen 2010 und 2015 etablierte sich IML zunächst in Automotive-, Medizin- und Konsumgüteranwendungen. Seit 2016 hat die Reife des Dünnwand-Spritzgusses IML auch bei Bubble-Tea-Bechern, Joghurtbechern, Menüschalen und Haushaltsverpackungen stark vorangetrieben. Das Ergebnis ist ein klarer Trend zu höherer Geschwindigkeit, mehr Automation und intelligenterer Liniensteuerung.

H T Mould bringt langjährige Erfahrung aus dem Dünnwand-Werkzeugbau und der Serienproduktion in die Entwicklung solcher Systeme ein. Wir liefern nicht nur leistungsfähige Werkzeuge, sondern integrieren IML-Etikettierer, Entnahmeroboter und nachgelagerte Verpackungstechnik zu einer abgestimmten Gesamtlösung. So vermeiden unsere Kunden Schnittstellenprobleme zwischen mehreren Lieferanten und erhalten einen durchgängigen Ansprechpartner von Werkzeug, Automation und Service.

1. Automatischer Etikettierer: Seiteneingangssystem

Die automatische Etikettiermaschine mit Seiteneingang ist eines der am häufigsten eingesetzten IML-Systeme und eignet sich besonders für tiefgezogene Dünnwandprodukte wie Joghurtbecher, Bubble-Tea-Becher und Kaffeebecher. Das System wird an der festen Werkzeugseite der Spritzgießmaschine installiert. Vorgeschnittene Etiketten werden mit präziser Servosteuerung in sehr hoher Geschwindigkeit in die Kavität eingebracht und dort per Elektrostatik oder Vakuum exakt an der Werkzeugwand fixiert. Beim anschließenden Spritzgießen verbindet sich das Etikett unter Temperatur und Druck dauerhaft mit dem Kunststoffteil.

Die Seitenetikettiermaschine von H T Mould bietet folgende Vorteile:

• Hohe Geschwindigkeit und Stabilität: Durch den Einsatz leistungsstarker Servomotoren und präziser Linearführungen kann der Etikettenvorschubzyklus auf weniger als 0,7 Sekunden verkürzt werden, was perfekt zum schnellen Dünnwand-Spritzgusszyklus passt.
• Genaue Positionierung: Ausgestattet mit einem visuellen Hilfskalibrierungssystem, um sicherzustellen, dass die Positionsabweichung des Etiketts im Formhohlraum weniger als ±0,2 mm beträgt und das fertige Produktmuster eine hohe Konsistenz aufweist.
• Fehlerselbstdiagnose: Der eingebaute Sensor überwacht das Vorhandensein oder Fehlen von Etiketten, Positionsabweichungen und den Status der elektrostatischen Adsorption in Echtzeit. Bei Anomalien wird automatisch ein Alarm ausgelöst und die Etikettenzustellung unterbrochen, um die Entstehung von Abfallprodukten zu vermeiden.
• Schneller Formwechsel und Etikettenwechsel: Modularer Aufbau, beim Wechseln von Formen und Etikettenspezifikationen sind keine professionellen Werkzeuge erforderlich, der Wechsel kann innerhalb von 10 Minuten abgeschlossen werden, geeignet für die Produktion mehrerer Sorten und kleiner Chargen.

Diese Ausrüstung eignet sich zur Unterstützung von Spritzgießmaschinen von 150 bis 700 Tonnen und wird häufig in Lebensmittelverpackungen, Getränkebechern, Behältern für Milchprodukte und anderen Branchen eingesetzt.

2. Automatischer Etikettierer: Top-Entry-System

Für Produkte mit flacheren Kavitäten oder speziellen Verpackungsgeometrien, etwa Deckel, flache Trays oder rechteckige Boxen, ist das Top-Entry-System die bessere Wahl. Der Etiketteneinzug sitzt oberhalb der Spritzgießmaschine und führt die Etiketten von oben oder diagonal in die Kavität ein. Dadurch eignet sich das System besonders für komplexe Kavitätenanordnungen und Mehrkavitätenwerkzeuge.

Die wichtigsten Merkmale des Top-Entry-Etikettiersystems von H T Mould:

• Unabhängige Steuerung mehrerer Kavitäten: Unterstützt die Etikettenausgabe für Formen mit bis zu 24 Kavitäten gleichzeitig. Die Positions- und Verzögerungsparameter jedes Hohlraumetiketts können unabhängig voneinander angepasst werden, um sich an unterschiedliche Produktanordnungen anzupassen.
• Die Anpassungsfähigkeit der Etiketten ist groß: Es kann Etiketten aus PP, PET, PS und anderen Materialien mit einer Dicke von 0,03 mm bis 0,12 mm verarbeiten und unterstützt das Vorschneiden von Rollenmaterialien und separate Zuführmethoden.
• Sparen Sie Energie und reduzieren Sie den Verbrauch: Durch die Optimierung des Designs des Gaskreislaufs und des elektrostatischen Generators wird der Druckluftverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Modellen um etwa 25 % reduziert, und der langfristige Betriebskostenvorteil liegt auf der Hand.
• Kratzfestes Design: Der Etikettentransportkanal besteht aus weichem antistatischem Material, um Kratzer auf der Etikettenoberfläche zu vermeiden und ein glattes Aussehen des Endprodukts zu gewährleisten.

Das Top-Side-Entry-System eignet sich besonders für die Produktion von Einweg-Lunchboxen, Obstverpackungsboxen, Kosmetikdeckeln und anderen Produkten und ermöglicht eine hochwertige Etikettierung ohne Einbußen bei der Geschwindigkeit.

3. Seitlicher Entnahmeroboter

Beim In-Mould-Labeling ist nicht nur das Etikettieren entscheidend, sondern auch die schnelle und sichere Entnahme nach dem Öffnen des Werkzeugs. Der seitliche Entnahmeroboter von H T Mould wird speziell mit Seitenetikettiersystemen und dünnwandigen Mehrkavitätenformen eingesetzt. Er kann auf der Bedien- oder Nichtbedienseite der Spritzgießmaschine installiert werden, fährt nach dem Öffnen schnell in das Werkzeug ein, nimmt mehrere Produkte gleichzeitig über Vakuumsauger auf und übergibt sie präzise an Förderband oder Stapelstation.

Wichtigste technische Merkmale:

• Hochgeschwindigkeits-Pickup: Durch den Einsatz eines leichten Kohlefaserarms und eines reaktionsschnellen Servoantriebs kann der Aufnahmezyklus innerhalb von 0,7 Sekunden gesteuert werden, und er unterstützt bis zu 96 Kavitäten und lässt sich nahtlos mit Etikettier- und Spritzgussrhythmen verbinden.
• Antihaft-Technologie: Angesichts der Eigenschaften dünnwandiger Produkte, die sich leicht verformen und kleben lassen, verfügt der Saugnapf über eine verteilte Mehrpunktanordnung und ist mit Luftblasen ausgestattet, um das Entformen zu unterstützen, wodurch die Ausschussrate effektiv reduziert wird.
• Kollineare Mehrproduktverarbeitung: Bei Produkten mit mehreren Kavitäten und unterschiedlicher Anordnung in einer Form kann der Roboter so programmiert werden, dass er eine selektive Aufnahme oder Sortierung durchführt, um die anschließende Verpackung zu erleichtern.
• Vollständiger Sicherheitsschutz: Ausgestattet mit einem Lichtgitter und einer Sicherheitsverriegelung verlangsamt oder stoppt es automatisch, wenn sich der Bediener nähert, und entspricht den CE- und GB-Sicherheitsstandards.

Der Roboter nutzt dasselbe Steuerungssystem wie die Seitenetikettiermaschine von H T Mould. Die Bedienoberfläche ist einheitlich aufgebaut, Parameter lassen sich einfach einstellen und der Schulungsaufwand für das Bedienpersonal sinkt deutlich.

4. Top-Entry-Entnahmeroboter

Pick-up-Roboter mit Top-Entry sind ideal für Systeme mit Top-Side-Entry oder dort, wo die Anordnung der Formhohlräume konzentrierter ist. Der Manipulator wird auf einer festen Schablone oder einem unabhängigen Portal über der Spritzgießmaschine installiert. Nach dem Öffnen der Form senkt es sich vertikal in das Innere der Form, um Teile aufzunehmen, steigt dann an und bewegt sich seitlich, um das Produkt auf der hinteren Förderanlage abzulegen.

Produktvorteile:

• Sparen Sie seitlichen Platz: Die Top-Installationsmethode nimmt nicht den Platz auf beiden Seiten der Spritzgießmaschine ein, was die Anordnung der Produktionslinie und die anschließende Erweiterung der Ausrüstung erleichtert.
• Stärkere Überlastfähigkeit: Im Vergleich zum seitlichen Einstiegstyp kann der obere Manipulator mit einer größeren Tragfähigkeit ausgelegt werden, was für Anwendungsszenarien geeignet ist, bei denen das Gewicht eines einzelnen Teils groß ist oder die Anzahl der Formhohlräume groß ist.
• Hohe Sauberkeit kompatibel: Für Produkte mit hohen Sauberkeitsanforderungen wie medizinische und Lebensmittelverpackungen kann der Manipulator aus Edelstahl und staubfreien Schmierlösungen hergestellt werden, um Reinraumumgebungen der ISO-Klasse 7 zu erfüllen.
• Intelligente Pfadoptimierung: Das Steuerungssystem unterstützt individuelle Aufnahmebahnen und kann Formschieber, Kernzüge und andere Mechanismen automatisch vermeiden, um das Risiko von Störungen zu verringern.

Der Pick-up-Roboter mit Top-Entry eignet sich besonders für große, dünnwandige Behälter, Produkte mit mehreren Hohlräumen und flachen Kartons sowie für Anwendungsszenarien, die eine Zusammenarbeit mit automatischen Verpackungslinien erfordern.

5. Kundenspezifische Verpackungsautomation

Der Verpackungsprozess nach der Entnahme ist in klassischen Produktionsabläufen oft der personalintensivste Schritt. H T Mould erweitert sein Leistungsspektrum deshalb bis in die nachgelagerte Verpackungsautomation und liefert kundenspezifische Verpackungsmaschinen, die den gesamten Ablauf vom Spritzgießen bis zum fertigen Produkt weitgehend automatisieren.

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Wir können die folgenden Verpackungsausrüstungsmodule entsprechend der Produktform und den Verpackungsanforderungen entwerfen und integrieren:

• Automatisches Zähl- und Stapelgerät: Die vom Roboter entnommenen Produkte werden entsprechend der eingestellten Menge automatisch zu Stapeln gestapelt und mit dem Förderband ordentlich angeordnet, um das anschließende Verpacken oder Kartonieren zu erleichtern.
• Automatische Verpackungs-/Kartoniermaschine: Geeignet für Szenarien, in denen fertige Produkte in PE-Beutel, Kartons oder Wendeboxen verpackt werden müssen, wobei die Beutel automatisch in einem Arbeitsgang geöffnet, befüllt und verschlossen werden.
• Automatische Siegel- und Schrumpfverpackungsmaschine: Für Produkte, die eine Schrumpffolienverpackung erfordern, kann die exquisite Verpackung durch Schrumpfkanäle automatisch verpackt, versiegelt und geschnitten und fertiggestellt werden.
• Etikettenerkennungs- und -ablehnungssystem: Das visuelle System wird verwendet, um die Etikettierungsqualität jedes Produkts vor dem Verpacken zu erkennen und fehlerhaft etikettierte Produkte automatisch zu entfernen, um die Lieferqualität sicherzustellen.
• Palettierung und FTS-Andocken: Nach dem Verpacken können die fertigen Produktkartons automatisch von Robotern palettiert und an AGV-Wagen angedockt werden, um eine automatisierte Lagerung der fertigen Produkte zu realisieren.

Alle unsere Verpackungsanlagen verfügen über eine einheitliche Steuerungsarchitektur mit den Front-End-Spritzguss-, Etikettier- und Aufnahmesystemen und unterstützen die zentrale Überwachungssteuerung und Datenerfassung (SCADA), sodass Kunden jederzeit den Überblick über den Betriebsstatus, die Produktionseffizienz und Fehlerinformationen der gesamten Linie behalten können.

Warum eine integrierte IML-Linie von H T Mould?

• Tiefe Integration ohne Schnittstellenkonflikte: Formen, Etikettiermaschinen, Roboter und Verpackungsmaschinen werden von H T Mould entwickelt, gefertigt, getestet und betreut. Kunden arbeiten mit einem einzigen Partner und vermeiden so Abstimmungsprobleme oder gegenseitige Schuldzuweisungen im Störungsfall.
• Niedrigere technische Einstiegshürde: Kunden müssen die komplexen Parameter des IML-Prozesses nicht im Detail beherrschen. Es genügt, Produkt- und Verpackungsanforderungen zu definieren, und H T Mould liefert eine komplette Turnkey-Lösung vom Werkzeug bis zur Automation.
• Verkürzen Sie den Projektzyklus: Alle Module wurden in der Entwurfsphase vollständig aufeinander abgestimmt und die Debugging-Zeit vor Ort kann im Vergleich zur Patchwork-Lösung um mehr als 40 % verkürzt werden, was den Kunden hilft, schneller in Produktion zu gehen.
• Integrierter After-Sales-Service: Einheitliche Garantie für die gesamte Linie, ausgestattet mit engagierten Kundendiensttechnikern, die Ferndiagnose, regelmäßige Inspektionen, Notfallmaßnahmen und andere Dienstleistungen anbieten. Gleichzeitig reservieren wir häufig verwendete Ersatzteile, um sicherzustellen, dass die Produktion im Falle eines Anlagenausfalls in kürzester Zeit wieder aufgenommen werden kann.
• Kontinuierliche Optimierung und Weiterentwicklung: Auf Basis der laufenden F&E-Investitionen von H T Mould in Dünnwandwerkzeuge und Automation profitieren Bestandskunden von Upgrades der Steuerungstechnik und der laufenden Optimierung von Prozessparametern.

Fazit

Von einzelnen Werkzeugen bis hin zu kompletten In-Mould-Labeling-Systemen, Entnahmerobotern und automatischen Verpackungslinien verfolgt H T Mould das Ziel, Kunden den Weg zu einer effizienten Produktion deutlich zu erleichtern. Unsere IML-Automationslösungen laufen stabil bei zahlreichen Herstellern aus den Bereichen Lebensmittelverpackung, Konsumgüterverpackung und Medizintechnik und helfen dabei, Produktwert, Personaleffizienz und Prozessstabilität spürbar zu verbessern.

Wenn Sie ein zuverlässiges, effizientes und wirklich integriertes In-Mould-Labeling- und Verpackungssystem suchen, sprechen Sie mit H T Mould. Wir beraten Sie gern zu Ihren Produktanforderungen und entwickeln die passende automatisierte Produktionslösung für Ihr Projekt.

H T Mould: vom Werkzeug bis zur fertigen Verpackung, alles aus einer Hand.

*Die Bilder zeigen beispielhafte Anlagen. Die konkrete Ausfuehrung wird kundenspezifisch ausgelegt.