カトラリー包装機は、フォーク、ナイフ、スプーン、ストローを数えて配置し、配布用に密封されたフィルムパックに包装する自動システムです。これらの機械は、1 種類の調理器具または混合されたカトラリー セットを梱包できます。たとえば、1 つのパックにフォーク、ナイフ、ナプキンを含めることができます。機械では、製品の種類に応じて、計数、配置、封印にさまざまな方法が必要です。
食品配達、航空会社のケータリング、施設内での食事の拡大に伴い、使い捨てカトラリーの使用が増加しています。射出成形機は毎分数百個の部品を生産できます。適切な梱包プロセスがなければ、完成したカトラリーがバルクコンテナに溜まってしまう可能性があります。カトラリーも保護されていないため、個別のパックとして発送することはできません。この問題を解決してくれるのが梱包機です。
ステージ 1 - の給餌とオリエンテーション
カトラリー包装機が解決する最初の課題は、ばらばらの調理器具を 1 つのラインに移動することです。業界では次の 2 つのフィーダ タイプが一般的です。
振動ボウル フィーダーは、円錐形のボウル内にらせん状のトラックを使用します。{0}振動により調理器具がトラックの上に移動します。機械的なガイドが、間違って配置された部品をボウルに押し戻します。正しく配置された食器のみが出口シュートに到達します。ボウルフィーダーはスプーンやフォークとうまく連携します。ナイフはその形状により扱いにくい場合があります。別のレーンが必要になる場合があります。
遠心フィーダーは、設定された速度で回転する垂直ディスクを使用します。遠心力により調理器具が外輪に向かって移動します。次に、ポケットまたはガイドを正しい方向に配置します。遠心フィーダーはボウルフィーダーよりも高速に動作します。多くの場合、1 分あたり 200 ～ 400 個の個数を処理します。彼らは器具の形状により敏感です。また、品種変更時の精密な切り替え部品も必要となります。
混合パックの場合、複数のフィーダーを同時に実行できます。各フィーダーは 1 種類のアイテムを供給します。結合コンベヤーが流れを合流させます。フォーク1本、ナイフ1本、
ステージ 2 - のカウントとグループ化
器具がフィーダーから出た後、計数ステーションに移動します。光学センサー、通常は赤外線光電センサーが、光ビームを通過する各部品を検出します。コントローラーはピースごとに 1 つのカウントを追加します。設定されたカウントに達すると、コントローラーはダイバーターまたはゲートに信号を送り、バッチをラッピング ステーションに移動します。
マルチアイテムパックの場合、各フィーダーレーンには独自のカウンターがあります。-マシンは、すべてのレーンが必要な数量を供給するまで待機します。その後、バッチは先に進みます。サーボ-駆動システムは、古い空気圧システムよりも正確にダイバータ ゲートを制御できます。サーボモーターは、ミリメートルレベルの再現性でゲートを位置決めできます。-これにより、計数エラー、短いパック、余分な個数を減らすことができます。
一部の高度なマシンでは、カウント後にビジョン システムを使用することもあります。カメラがグループ化されたセットの画像を撮影します。システムは画像を参照画像と比較します。スプーンが欠けている場合、または余分なフォークが存在する場合、バッチはリジェクトシュートに移動します。これにより、間違ったパックが密封されて出荷されるのを防ぎます。
ステージ 3 - フィルムの供給と成形
カトラリー包装機は、カウントされたカトラリーを連続ロールから柔軟なフィルムで包みます。通常、映画は次の手順を経て進行します。
リラックスしてください。電動リールがマシンサイクルに合わせた速度でフィルムを送ります。ダンサーローラーによりフィルムテンションを安定させます。これにより、伸びやシワを防ぐことができます。
印刷登録。フィルムにグラフィックが印刷されている場合は、光電センサーがレジストレーション マークを読み取ります。システムはフィルム送りを調整して、プリントを各パックの正しい位置に保ちます。
形にする。フィルムは成形カラーを通過します。この漏斗-の形をした金属ガイドは、平らなフィルムをカトラリーの周りでチューブ状に折り曲げます。襟のサイズによってパック幅が決まります。パックサイズが異なると、異なる成形カラーと新しい縦方向シール設定が必要になる場合があります。
縦シール。加熱されたバーまたは回転式シールジョーが、チューブに沿って重なったフィルムの端を接合します。これにより、連続した密閉チューブが作成されます。
フラットピローパックの場合、別のペアのシールバーが両端を閉じます。マチ付きまたは 3 つのサイドシール パックの場合、フィルムは形成する前に所定の長さに切断されます。これにより、フォーマットのオプションが増えますが、制作速度が低下する可能性があります。
ステージ 4 - シーリングと切断
最終のシール段階ではパックを分離し、端を閉じます。次の 2 つの方法が一般的です。
インパルスシールでは、シールサイクル中にのみ熱を使用します。ニクロム線でフィルムをシール温度まで加熱します。ポリプロピレンの場合、これは通常 150 度から 190 度です。機械はフィルムの厚さに応じて 0.3 ～ 1.5 秒間フィルムを保持します。その後、圧力下でシールが冷却されてから、機械がシールを解放します。インパルスシールにより、きれいで狭いシールラインが作成されます。熱に弱いフィルムにも適しています。-
連続回転シールでは、フィルム チューブの移動に合わせて回転する加熱ホイールを使用します。ホイールは安定した温度を保ちます。これにより、シールの一時停止がなくなるため、生産速度が向上します。ロータリー シーリングは、均一なフィルムを毎分 80 ～ 150 パック使用する高速ラインでうまく機能します。-フィルムの種類を変更する際の柔軟性が低下します。
密封後、機械的または超音波切断ブレードがパックを分離します。完成したパックはアウトフィードコンベア上に移動します。その後、ケースに梱包する前に金属探知機と重量検査機を通過します。
包装性能に影響を与える要因
この機器が適切に動作するかどうかは、施設管理者が監視する必要があるいくつかの要因によって決まります。
フィルム仕様。ポリプロピレン (PP) は、使い捨てカトラリーの一般的な包装材です。優れた剛性、透明性、ヒートシール性能を備えています。-多くの市場の規則により、堆肥化可能なフィルムの使用が増えています。 EN 13432 認証を受けたフィルムでは、シール温度を低くし、シール時間を長くする必要がある場合があります。これにより、同じ機械での標準的な PP フィルムと比較して、生産速度が 15% ～ 25% 低下します。
製品の一貫性。射出成形されたカトラリーには、パーティング ラインに沿った薄い余分な材料であるバリが発生することがあります。フィーダートラックにフラッシュが蓄積し、紙詰まりや計数エラーが発生する可能性があります。金型の品質が良いと、包装ラインのスムーズな稼働が維持されます。
環境条件。温度と湿度はフィルムの性能に影響を与える可能性があります。空調制御のない施設では、季節によってシール強度やフィルム張力に変化が見られる場合があります。オペレーターは温度設定とダンサーローラーの圧力を調整する必要がある場合があります。
規制遵守。米国では、食品に接触する包装は、接着剤およびコーティングについては FDA 21 CFR Part 175 の対象となり、特定のポリマーおよび関連材料については 21 CFR Part 178 の対象となります。-欧州連合では、規則 (EC) No 1935/2004 により、食品と接触する材料に関する規則が定められています。これらの材料は、人間の健康に害を及ぼす可能性のあるレベルの物質を放出してはなりません。これらの市場で使用される機械には、必要な規則を満たす適切なステンレス鋼、食品グレードのポリマー、潤滑剤を使用する必要があります。{10}
よくある質問
カトラリー包装機はどれくらいの速度で動作しますか?ポリプロピレン フィルムを使用した単一品目ラインは、連続ロータリー シーリングにより 1 分あたり 80 ～ 120 パックに達します。混合パックラインは通常、毎分 40 ～ 70 パックで稼働します。-各サイクルの前に複数のフィーダー レーンが連携して動作する必要があるため、速度が遅くなります。
1 台のマシンでフォーク、ナイフ、スプーンを互換的に処理できますか?はい、設定されたサイズの範囲内で可能です。フィーダー部品と成形カラーは調整または交換できます。デザートフォークからスープスプーンに切り替えるには、フィーダーボウルの交換が必要になる場合があります。これには 20 ～ 40 分かかる場合があります。パックサイズを変更すると、新しい成形カラーとシールバーの圧力調整が必要になる場合があります。
対応しているフィルムの種類は何ですか?ほとんどの機械は、ポリプロピレン、ポリエチレン、およびラミネートフィルムを処理できます。 EN 13432 認証を受けた堆肥化可能なフィルムも使用されています。これらのフィルムには、異なるシール設定が必要です。紙-ベースのラミネートは、指令（EU）2019/904 の強化に基づく使い捨てプラスチックの制限としても使用されています。-
機械にはどれくらいのメンテナンスが必要ですか?毎日のメンテナンスには、シールバーからのフィルム残留物の除去とフィーダートラックの摩耗のチェックが含まれます。毎週のチェックには、サーボの調整、センサーの動作、切断刃の鋭さなどを含める必要があります。シールジョーとフィーダーボウルは一般的な摩耗部品です。耐用年数は、生産量に応じて通常 6 ～ 18 か月です。
情報源
- 欧州標準化委員会。 EN 13432:2000 – 堆肥化と生分解によって回収可能な包装の要件。 CEN、2000 年。
- 欧州議会および欧州理事会。特定のプラスチック製品の環境への影響の削減に関する指令 (EU) 2019/904。欧州連合の公式ジャーナル、2019 年。
- 欧州議会および欧州理事会。食品と接触することを目的とした材料および物品に関する規制 (EC) No 1935/2004。欧州連合の官報、2004 年。
- 米国食品医薬品局. 21 CFR パート 175 – 間接食品添加物: 接着剤およびコーティングの成分。連邦規則集。
- 米国食品医薬品局. 21 CFR Part 178 – 間接食品添加物: ポリマー。連邦規則集。
- 国際標準化機構。 ISO 22000:2018 – 食品安全マネジメントシステム: 食品安全マネジメントシステムのあらゆる組織に対する要件
