Máquina de embalagem extensível de braço rotativo semiautomática profissional

Se você estiver especificando uma embaladora de filme stretch para paletes que não podem girar — caixas de paletes empilhadas, cargas altas ou instáveis, tambores de líquidos — uma máquina semiautomática com braço rotativo é a configuração a ser considerada inicialmente. A carga permanece em pé no chão enquanto um braço montado em uma coluna orbita ao seu redor, de modo que a embaladora nunca submete a carga à rotação. Os dados publicados para esta classe de máquina abrangem cargas de até 1400 × 1400 × 1800 mm (C × L × A), uma velocidade do braço de 10 a 14 rpm e uma produção nominal de até 35 paletes por hora. A condição de decisão crucial para um gerente de compras ou engenheiro de fábrica é se essa cifra de 35 paletes/hora se confirma para a altura real da carga e o programa de embalagem — a verificação do tempo de ciclo abaixo mostra onde isso se confirma e onde não se confirma.

Visão geral

Por que a carga deve permanecer imóvel: o princípio do braço rotativo

Uma embaladora giratória gira o palete. Isso funciona bem para cargas compactas e estáveis, mas torna-se um problema quando a carga é uma pilha de caixas de paletes mantidas juntas apenas pelo próprio peso, uma carga alta com um centro de gravidade elevado ou recipientes com líquidos que não devem ser girados. Nesses casos, a solução ideal é o inverso: manter a carga estacionária e deixar o mecanismo de transporte do filme se mover.

É exatamente isso que uma embaladora de braço rotativo faz. O palete é colocado no chão — sem necessidade de plataforma giratória ou esteira na configuração básica. Um braço giratório em uma coluna vertical circunda a carga, liberando o filme a partir de um carro que se move para cima e para baixo ao longo do perfil da carga. O braço gira; a carga não faz nada. Como o braço orbita em vez de carregar, a capacidade da máquina não é limitada pelo peso da carga — o piso sob a carga é que define esse limite. Confirme as condições do piso para cada projeto.

Como o operador trabalha com a máquina

O ciclo semiautomático mantém o operador no controle apenas do manuseio do filme:

1. Amarre a ponta do filme em um canto do palete ou deslize-a por baixo da carga.
2. Pressione Iniciar. Um sensor fotoelétrico detecta a carga no topo e o CLP executa as manobras de enrolamento programadas — zonas inferior, intermediária e superior, cada uma ajustável de 0 a 99 voltas.
3. Quando o braço parar, corte o filme e pressione a ponta sobre o invólucro.
4. Remova o palete; o próximo pode ser trazido.

Com o fixador e cortador de filme opcional, as etapas 1 e 3 são realizadas automaticamente e o papel do operador se reduz ao carregamento e descarregamento.

Dados da máquina em resumo

Será que 35 paletes/hora aguentam? Uma verificação do tempo de ciclo.

Considere o que se segue como uma estimativa de engenharia, não como uma afirmação comprovada. A uma taxa de 35 paletes por hora, o tempo total por palete é de aproximadamente 103 segundos — incluindo o tempo de embalagem e o manuseio pelo operador.

Considere um caso exigente: uma carga de 1800 mm de altura, braço a 12 rpm (uma volta a cada 5 s), 3 voltas na parte inferior mais 3 voltas na parte superior. O carro se move a 2900 mm/min ≈ 48 mm/s, portanto, uma passagem completa de subida e descida sobre a carga leva 2 × 1800 / 48 ≈ 75 s. As voltas extras na parte inferior e superior adicionam 6 × 5 = 30 s. Tempo total de enrolamento ≈ 105 s — já no limite ou ligeiramente acima do orçamento de 103 s antes de qualquer tempo de manuseio. O orçamento de etapas de trabalho para este caso é verificado da seguinte forma:

A conclusão é prática: 35 paletes/hora é realista para cargas menores ou com menos vento. Uma carga de 1200 mm é envolvida em aproximadamente 80 segundos com as mesmas configurações, deixando cerca de 20 segundos para o operador amarrar, cortar e trocar o palete. Se a sua linha de produtos for predominantemente composta por cargas de altura total, reduza o número de envolvimentos ou planeje uma taxa horária menor — e confirme a taxa alcançável por projeto com base no seu perfil de carga.

Sobreposição do filme: derivada da velocidade do braço e da velocidade do carro.

A sobreposição não é uma configuração que alguém adivinha; ela resulta diretamente da distância que o carro sobe durante uma revolução do braço.

A 12 rpm, o braço gira uma vez a cada 5 s. Nesses 5 s, o carro sobe 48 mm/s × 5 s ≈ 240 mm. Uma fita de filme de 500 mm aplicada sobre essa subida sobrepõe-se à fita anterior em 500 − 240 = 260 mm — aproximadamente 50%. A 10 rpm, a subida por volta é maior e a sobreposição cai para cerca de 42%. Observe também que o filme se estreita ligeiramente sob tensão, portanto, a sobreposição efetiva é um pouco menor que o valor geométrico. É por isso que o CLP inclui um ajuste de sobreposição por programa: defina a sobreposição alvo para cada receita e deixe o controle conciliar a velocidade do braço e a velocidade do carro.

Consumo de filme com pré-estiramento de 250%

Outra estimativa, para uma carga empilhada de 1200 × 1000 mm e 1600 mm de altura, enrolada a 12 rpm com 3 voltas na parte inferior e 3 na parte superior:

• A carruagem cobre 2 × 1600 / 240 ≈ 13 voltas mais as 6 voltas extras = 19 voltas.
• Trajetória do filme por volta: 2 × (1.2 + 1.0) = 4.4 m.
• Filme na carga: 19 × 4.4 ≈ 84 m.
• Com pré-estiramento motorizado a 250%, filme retirado do rolo: 84 / 3.5 ≈ 24 m, conforme o exemplo prático publicado.
• Sem o pré-estiramento motorizado, a mesma aplicação consome os 84 m completos do rolo de filme.

Essa comparação demonstra a viabilidade do carro de pré-estiramento motorizado: a mesma aplicação de filme requer apenas cerca de 24 m de filme em rolo, em vez de 84 m. Confirme a taxa de pré-estiramento e a especificação do filme para cada projeto.

Cargas empilhadas e altas: onde essa configuração se mostra realmente útil.

As caixas de paletes empilhadas são mantidas juntas apenas pelo peso; girá-las em uma plataforma giratória aumenta o risco de deslizamento. Em uma máquina de braço rotativo, a pilha nunca se move, que é justamente o objetivo. Dois ajustes práticos melhoram a contenção: adicione voltas extras na junção entre as caixas e na base da carga, usando os contadores de voltas de 0 a 99 por zona. Próximo ao limite de altura de 1800 mm, verifique a folga do braço sob qualquer viga do telhado ou tubulação de sprinklers no local de embalagem pretendido antes de posicionar a máquina — este é um item de planejamento, não uma limitação da máquina, e deve ser confirmado para cada projeto.

O que confirmar antes de fazer o pedido

• Dimensões máximas da carga: comprimento, largura e altura em relação às dimensões de 1400 × 1400 × 1800 mm.
• Número de paletes por hora necessários, por altura de carga e programa de embalagem — utilize a verificação do tempo de ciclo acima.
• Amarração manual do filme plástico ou com a opção de grampo e cortador.
• Cargas apoiadas no chão ou uma esteira transportadora de comprimento personalizado.
• Altura do teto na posição de enrolamento, incluindo a folga para o braço de varredura.
• Energia elétrica e ar comprimido disponíveis no local: 380 V trifásico 60 Hz (ajustável) e 6–8 kgf/cm² de ar limpo e seco na configuração especificada.

Segurança e conformidade

As normas de projeto aplicáveis ​​a esta família de máquinas — EN 415-10, EN ISO 12100 e EN 60204-1 — são apenas métodos de projeto e estruturas de avaliação de riscos; não constituem um certificado de unidade. A proteção (malha perimetral com portão intertravado ou sensor de presença optoeletrônico), os dispositivos de parada de emergência, o dispositivo de desconexão elétrica e a documentação CE e de proteção são definidos para cada projeto no contrato de compra. Planeje o perímetro com antecedência: o braço descreve um círculo completo ao redor da posição da carga, e essa área deve ser mantida livre de pessoas durante o ciclo.

Perguntas frequentes sobre engenharia

Existe um limite de peso para a carga? O braço orbita a carga, mas nunca a suporta, portanto a máquina em si não impõe limite de peso — o limite é a capacidade de carga do piso no ponto de instalação. Confirme para cada projeto específico.

Qual é a altura máxima de carga? 1800 mm, conforme a especificação publicada.

A máquina pode funcionar sem um operador para amarrar o filme? Sim, com a opção de fixador e cortador de filme; a ponta é fixada e cortada automaticamente.

O ar comprimido é obrigatório? A configuração cotada inclui 6–8 kgf/cm² de ar limpo e seco. Confirme o seu fornecimento na fase de cotação.

É possível adicionar uma esteira transportadora posteriormente? Uma esteira transportadora de comprimento personalizado está disponível como opcional.

Próxima etapa

Envie-nos as dimensões e alturas das suas cargas, bem como a quantidade de paletes que necessita por hora. Selecionaremos o programa de embalagem e as opções mais adequadas e, em seguida, enviaremos uma proposta e um orçamento.

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Fontes

• Exemplos práticos de especificações da máquina, sequência do operador, tempo de ciclo, sobreposição e consumo de filme: A FHOPE publicou dados para a embaladora semiautomática de braço rotativo com filme stretch (série R200), em fhopepack.com.
• As normas de conformidade citadas referem-se apenas aos métodos de projeto e avaliação de riscos: EN 415-10, EN ISO 12100, EN 60204-1.