より速く、より環境に優しい、よりスマートなボトルのラベリング

食品飲料業界では、棚の魅力が製品の発売を左右する可能性があります。そして、選択肢が無限にあるように見える市場では、消費者の注目を集めることは困難な戦いです。

飲料については、独特のボトルのシルエットと魅力的なラベルデザインが、市場での存在感を確立するうえで同じ役割を果たすことがよくあります。同時に、包装材料を最小限に抑えること、そして製造効率を最適化することは、常に重要な検討事項です。

Axon (アクソン)の制御テクノロジディレクタであるクリス･トーマス氏は次のように述べています。「接着剤塗布ラベルとは異なり、フルスリーブ･シュリンク･ラベルでは製造メーカはマーケティングのためにびん全体を利用することができます。シュリンクスリーブによって最適な製品表現が可能になり、事実上あらゆるびんの形状に適応させることができます。」

ノースカロライナ州ローリーに本拠を置くアクソンは、熱収縮スリーブ、不正開封防止バンド、ストレッチスリーブ、およびフルラインの熱収縮トンネル用のアプリケータを製造しています。同社は、統合包装製品およびソリューションの大手プロバイダであるPro Machの一部門です。
 

超薄膜アプリケーションの課題

超薄膜の出現により、シュリンクラベルは従来の選択肢の約半分の量のプラスチックで作ることができるようになりました。より薄いフィルムは包装材料を減らすだけでなく、それらは環境に優しい生分解性のものができたためにますます利用されるようになっています。

また、超薄膜は熱集中型シュリンクトンネル内でより速く収縮することができ、それによってエネルギー使用量を減らすことができます。

トーマス氏は次のように述べています。「間違いなく、多くの利点があります。 しかし、25ミクロンという薄さのフィルムを貼り付けるのは大きな課題です。」

ティッシュペーパーのような取り扱い特性を持っているため、超薄膜は制御が困難です。特に高速アプリケーションでは、一貫したラベル配置を達成するためには非常に高い精度が必要になります。

トーマス氏は次のように述べています。「フィルムが厚ければ、フィルムを貼っているときに製品がわずかに縁から外れいてしてもボトルの周りにうまく貼れることがありますが、超薄膜ではそれは許されません。そして物事がうまくいかないと、高速であるとさらにうまくいかなくなります。」
 

精度を保ったまま、速度を最適化

超薄膜の課題を解決するために、アクソンは最近、75～25ミクロンのフィルム用に設計されたSLX高速シュリンク･スリーブ･アプリケータを発表しました。コンパクトな設置面積を特長とするSLXは、今日利用可能な最も先進的なシングルヘッド･インライン･システムの1つです。

トーマス氏は次のように述べています。「当社の最初の目標は、この機械で精度を維持し、速度記録を設定することでした。モデルによりますが、SLXの定格は1分間に600～800製品(ppm)で、特定の条件では1000ppmまで伸ばすことができます。」

この並外れたパフォーマンスの秘訣は3つあります。最初に、インフィードにデュアル･タイミング･スクリューが付いているため、機械は正確な製品の位置決めを維持します。第二に、マンドレル型のアプリケータは特許申請中のフィルムデリバリ技術を特長としています。そして、最後に、機器はAllen-Bradley®のCompactLogix™ 5380コントローラやAllen-BradleyのKinetix® 5500サーボドライブなど、ロックウェル･オートメーションの最新の制御プラットフォームで動作します。
 

要望を満たす制御システム

連続動作機械で最適な速度を達成するために、アクソンは高い生産環境でも精度を維持できるプロセッサ容量を持つコントローラを必要としていました。このタイプの機械が高速で稼動するとき、応答時間における1ミリ秒の遅れは数ミリの距離に変換されます。

トーマス氏は次のように説明します。「私たちが製品開発を始めたとき、CompactLogix 5380は存在しませんでした。私たちが目標を達成することができるかどうか私は確信が持てませんでした。しかし、私はプロセッサの性能にとても驚きました。」

トーマス氏は次のように付け加えています。「さらに、Kinetix 5500サーボはそれらの位置をうまく保持します。さらに、適応チューニング機能とロードオブザーバ機能を持っています。それは、すべてすぐに機能しました。」

ロードオブザーバと適応チューニング機能によって、時間の経過とともに変化する可能性のある未知の力学を電気的に補正するようにドライブを自動的にチューニングすることによって、スマートマシンの機能が可能になります。
 

無駄をなくした切換え

自動スプライスユニットのおかげで、SLXはシームレスなフィルムロール交換を可能にするようにも作られています。また、この装置は、機械ツールの調整をガイドする電子フォーマットのモニタリングシステムによって製品の簡単に切換えることができます。機械は10～15分以内に新製品を稼動する準備ができます。

将来を見据えて、アクソンはシュリンクスリーブ技術の全体的なエネルギー効率を改善する方法を開発することを望んでいます。

トーマス氏は次のように述べています。「超薄膜はエネルギーを節約するのに役立ちますが、私の目標の1つは全体的により少ないエネルギーを消費するシュリンクシステムを設計することです。
それが業界にとって次のハードルです。」

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