Трансформация производства: промышленное этикетировочное оборудование – подробное руководство

Промышленное этикетировочное оборудование включает в себя оборудование и системы, используемые для автоматического нанесения этикеток на продукцию и упаковку. В современном производстве точная и единообразная маркировка имеет решающее значение для брендинга, соответствия требованиям и прослеживаемости. Автоматизированные этикетировочные машины наклеивают или печатают этикетки на продукцию (например, бутылки, банки, картонные коробки или поддоны) с минимальным вмешательством человека. Эти машины жизненно важны во многих отраслях – от пищевой промышленности и производства напитков до фармацевтики и электроники, – поскольку практически все потребительские товары требуют чёткой маркировки для идентификации, штрихкодов, указания состава или брендинга. Ряд специализированных аппликаторов этикеток (также называемых аппликаторами для принтеров этикеток) обеспечивают печать и нанесение этикеток роботизированным способом. Используя современное этикетировочное оборудование, производители достигают более высокой производительности, большей точности и соответствия нормативным требованиям (например, кодам партий, срокам годности), чего невозможно достичь при использовании ручных методов.

Системы этикетирования можно классифицировать по уровню автоматизации (ручные, полуавтоматические или полностью автоматические), способу нанесения (самоклеящиеся самоклеящиеся этикетки или термоусадочные рукава) и форме тары (круглые бутылки, квадратные банки, плоские картонные коробки и т. д.). Например, этикетировочные машины для бутылок предназначены для обмотки или нанесения этикеток на цилиндрические бутылки, в то время как этикетировочные машины для банок могут работать с более широкими корпусами и плоскими стенками. Некоторые машины используют методы тампонирования-выдува или натирания для нанесения самоклеящихся этикеток, в то время как этикетировочные машины для термоусадочных рукавов подают пластиковые рукава, которые затем подвергаются термоусадке для покрытия 360°. Более новые этикетировочные машины «печать и нанесение» сочетают в себе встроенный принтер и аппликатор для печати каждой этикетки по запросу и немедленного нанесения ее на движущийся продукт. Каждый тип машины разработан для определённых объёмов и форм продукции: полуавтоматические этикетировочные машины требуют наличия оператора для загрузки или запуска этикеток (идеально подходит для небольших партий), тогда как автоматические этикетировочные машины работают на конвейере и наносят этикетки на высокой скорости с минимальным участием человека. Выбор подходящей машины зависит от производственных потребностей, типа этикетки и геометрии контейнера.

Классификация по уровню автоматизации

Этикетировочные машины варьируются от ручных устройств до полуавтоматических и полностью автоматических систем. Ручные этикетировочные машины представляют собой простые настольные или ручные устройства, используемые в очень малых объемах или в условиях ремесленного производства. Оператор обычно размещает продукт и вручную оборачивает или прижимает этикетку; такие машины немного повышают однородность по сравнению с ручной этикетировкой, но все еще требуют полной человеческой работы. В противоположность этому, полуавтоматическая этикетировочная машина автоматизирует большую часть процесса, но все еще требует участия оператора. Например, рабочий может разместить бутылки на конвейере или вручную подавать этикетки, затем запустить машину; после этого машина распределяет, отрезает и наносит этикетку, а оператор извлекает готовую продукцию. Такая конфигурация повышает скорость и однородность по сравнению с чисто ручной работой и является экономически эффективной для умеренных объемов. Однако она полагается на оператора, который должен правильно загружать или выравнивать предметы.

Полностью автоматические этикетировочные машины Являются самыми передовыми. Они интегрируются с конвейерными линиями и практически не требуют вмешательства человека во время работы. Изделия (например, бутылки или банки) непрерывно подаются с одного конца и выходят с другого полностью промаркированными. Датчики обнаруживают каждый предмет и точно останавливают или замедляют линию на мгновение, пока наносится этикетка. Эти машины используют механические аппликаторы (например, пневматические трамбовки или воздушные форсунки) для нанесения этикеток «на лету», достигая высокой точности. Автоматические системы справляются с высокоскоростным, крупномасштабным производством — от сотен до тысяч изделий в минуту — с равномерным размещением и минимальной погрешностью. Они идеально подходят для таких отраслей, как розлив напитков или фармацевтика, где точность и производительность критически важны. Как правило, ручные и полуавтоматические этикетировочные машины лучше всего подходят для небольших объемов или специализированных производств, в то время как автоматические этикетировщики предпочтительны для массового производства.

SF-3030 Автоматическая этикетировочная машина для круглых бутылок

Типы этикетировочных машин по продукту и методу

Этикетировочное оборудование также адаптировано к форме продукта и типу этикетки. Этикетировочные машины для круглых бутылок обертывают этикетки вокруг цилиндрических контейнеров (например, бутылок из-под газировки, банок с приправами). Они часто используют вращающиеся ремни или поворотные столы для вращения бутылки во время нанесения этикетки, что обеспечивает плавную обертку. Этикетировочные машины для банок похожи, но могут работать с более широкими или другими по форме предметами. Для плоских или квадратных продуктов (таких как коробки, ящики или жестяные банки) аппликаторы с кисточками или валиками прижимают этикетки к одной или нескольким плоским поверхностям. Двусторонние или многосторонние этикетировщики обрабатывают ящики и коробки, нанося этикетки на переднюю и заднюю части с помощью синхронизированных аппликаторов. Существуют специальные машины для туб, банок, флаконов и нестандартных форм — например, системы для этикетирования флаконов наносят небольшие этикетки на медицинские флаконы, используя высокоточные методы обертывания.

Используются несколько методов нанесения:

• Этикетировочные машины с самоклеящейся этикеткой (с отклеиванием и самоклеящейся этикеткой) Наклеивайте предварительно напечатанные самоклеящиеся этикетки. Рулон этикеток отделяется от подложки и прикрепляется к продукту с помощью аппликатора (пневмоцилиндра или сопла). Эти этикетки очень распространены благодаря своей скорости и простоте.
• Этикетировочные машины для термоусадочной пленки (или машины для термоусадочной этикетки) Используйте пластиковые этикетки-рукавки (ПВХ, ПЭТ и т. д.), которые надеваются на контейнер. После нанесения упаковка проходит через термотоннель, где рукавная этикетка сжимается, плотно облегая упаковку. Это обеспечивает покрытие на 360° (максимальное пространство для брендинга) и защиту от вскрытия. Этот метод популярен для напитков, косметики и товаров, требующих нанесения полноразмерной графики.
• Этикетировщики с надувными или растягивающимися рукавами используют эластичные этикетки, натянутые на контейнеры (менее распространены, чем термоусадочные).
• Системы струйной печати или печати на контейнерах прямая печать данных или графики на упаковке, иногда в сочетании с аппликатором для самоклеящихся этикеток (известный как метод печати и нанесения).

Например, на заводе по розливу воды машина для печати этикеток на бутылках может состоять из струйного принтера, который сначала печатает переменную информацию (коды партии, QR-коды и т. д.) на рулоне этикеток, а затем автоматического аппликатора, который наматывает эти этикетки на движущиеся бутылки. Аналогичным образом, машины для аппликации этикеток (также называемые принтерами-аппликаторами этикеток) часто объединяют в себе мини-принтер и диспенсер для печати и нанесения этикеток по запросу.

Ниже представлен пример этикетировочной машины портального типа, распространённой конструкции для цилиндрических контейнеров: она использует ролики для переноса этикетки, наносит клей и наносит этикетку кисточкой на проезжающую бутылку. Другой тип этикетировочной машины, роторная, удерживает бутылки на вращающейся карусели (см. изображение ниже), что позволяет последовательно наносить этикетки с нескольких сторон на каждую бутылку. Каждый метод этикетирования разработан для определённых скоростей и типов этикеток.

Рисунок: Схема этикетировочной машины портального типа с роликами и щётками. Такие машины часто используются для обертывания этикеток вокруг цилиндрических бутылок.

Основные компоненты и эксплуатация

Современные этикетировочные машины состоят из нескольких основных компонентов: диспенсеров/принтеров этикеток, аппликаторов, системы транспортировки и управления. Сначала этикетки печатаются или выдаются с рулонов или принтеров. Во многих системах этикетки предварительно печатаются (часто с помощью термотрансферных или струйных принтеров) на бумаге или плёнке с самоклеящимся слоем на обратной стороне. (Некоторые этикетировщики используют встроенную технологию прямой термопечати или лазерной печати для создания штрихкодов и переменных данных по запросу.) Этикетка временно удерживается на аппликаторе до момента её приклеивания.

Затем аппликатор наносит этикетку на продукт. Распространенные методы аппликации включают:

• Удар-трамбовка: Пневматический цилиндр («тампон») прижимает этикетку к контейнеру, а затем отходит, когда поток воздуха (удар) переносит этикетку на поверхность.
• Продувка (воздухом): Машина размещает этикетку перед контейнером и подает короткий импульс сжатого воздуха, проецируя этикетку с аппликатора на поверхность продукта без контакта.
• Протирание: Валик или щетка физически наносят самоклеящуюся этикетку на контейнер, что часто используется для этикетировщиков бутылок.

Эти методы описаны в справочниках по проектированию упаковочного оборудования. Например, в системе тампонирования-выдува цилиндр выдвигается, касаясь клейкой стороны этикетки на бутылке; затем он втягивается, и воздушное сопло наносит этикетку на стенку бутылки. Конкретный метод зависит от материала тары (стекло или пластик), формы и скорости.

Датчики и элементы управления синхронизируют работу: фотоэлектрические датчики определяют поступление бутылки, активируя аппликатор в нужный момент. Этикетировочные машины также оснащены конвейерами или поворотными столами для позиционирования каждого изделия. На крупных производственных линиях системы машинного зрения и приводки обеспечивают нанесение этикетки под правильным углом и в нужном месте.

Этикетки для печати и нанесения

Некоторые этикетировочные машины объединяют печать и нанесение этикеток в одном устройстве. Эти машины печати и нанесения этикеток получают рулон пустой этикеточной бумаги, печатают необходимую информацию (текст, штрихкод, графику) на месте и немедленно наносят её на движущийся продукт. По мере продвижения продукта по конвейеру каждый из них ненадолго останавливается перед аппликатором. Машина печатает следующую этикетку, отделяет её от подложки и наклеивает — всё это, пока продукт находится в машине. Это устраняет необходимость в отдельной предварительной печати и сокращает запасы предварительно напечатанных этикеток. Системы печати и нанесения этикеток высокоэффективны для выполнения операций «точно вовремя» и для кодирования данных партии или серийных номеров на каждом продукте. Благодаря объединению функций они сокращают потери материала и количество ошибок, связанных с человеческим фактором.

Преимущества автоматизированной маркировки

Современное этикетировочное оборудование обладает рядом преимуществ по сравнению с ручным или устаревшим оборудованием. Основные преимущества:
Высокая скорость и производительность: автоматические этикетировщики могут обрабатывать сотни изделий в минуту. Например, высокопроизводительный этикетировщик для круглых бутылок может достигать производительности более 200 бутылок в минуту. Эта непревзойденная скорость обеспечивает бесперебойность производства и позволяет выполнять крупные заказы.

• Повышенная точность и согласованность: Машины наносят каждую этикетку в одинаковом положении и с одинаковым натяжением, исключая складки, несоосность и неравномерное расстояние между этикетками. Точное размещение этикеток критически важно для обеспечения единообразия штрихкодов и брендинга. Автоматизированные системы также гарантируют правильность нанесения этикетки на каждый тип продукта. Благодаря использованию датчиков и регистрации, уровень ошибок значительно ниже, чем при ручной маркировке.
• Эффективность труда и затрат: После настройки автоматические машины практически не требуют контроля. Это сокращает затраты на рабочую силу и освобождает персонал для других задач. Даже полуавтоматические этикетировщики значительно снижают утомляемость и монотонную нагрузку оператора по сравнению с ручной этикетировкой. Со временем инвестиции в оборудование окупаются за счёт повышения производительности и сокращения отходов.
• Универсальность и гибкость: Многие машины можно быстро настроить или запрограммировать на этикетки разных размеров, форм и продуктов. Например, быстросменные платформы или перенастраиваемые аппликаторные головки позволяют производителям переключаться между этикетированием высоких бутылок сегодня и низких банок завтра с минимальным временем простоя. Программное управление печатью позволяет оперативно менять дизайн.
• Брендинг по всей площади (термоусадочные этикетки): Этикетировщики с термоусадочной пленкой обеспечивают покрытие продукта на 360°, позволяя наносить полноцветную графику и защитные пломбы. Это обеспечивает максимальную видимость бренда. Как отмечают эксперты по упаковке, термоусадочные этикетки предоставляют «превосходные возможности для брендинга», поскольку позволяют более креативно и полно маркировать всю упаковку.
• Долговечность и защита: Этикетки, нанесённые машинным способом, особенно термоусадочные, более долговечны. Термоусадочные этикетки устойчивы к влаге, истиранию и воздействию химикатов. Это гарантирует, что важная информация (информация о пищевой ценности, предупреждения о безопасности) останется читаемой при транспортировке и хранении. Надёжная фиксация предотвращает отслоение и защищает этикетку даже в суровых условиях.
• Соответствие и прослеживаемость: Автоматизированные этикетировщики могут печатать и наносить серийные номера (штрихкоды, QR-коды, RFID-метки) непосредственно на продукцию. Это критически важно в регулируемых отраслях, таких как фармацевтика или пищевая промышленность, где требуется отслеживать каждую единицу продукции. Например, RFID-принтеры этикеток встраивают чипы и кодируют данные в каждую этикетку. Этикетировщики с функцией печати и нанесения также могут добавлять номера партий или сроки годности в режиме реального времени, обеспечивая актуальное соответствие каждого продукта нормативным требованиям.

Каждое из этих преимуществ помогает производителям соответствовать стандартам качества и удовлетворять требования рынка. Более того, интеграция систем печати и аппликации «повышает эффективность и снижает риск человеческих ошибок и трудозатраты», что делает их идеальным решением для высокопроизводительных линий. Таким образом, компании могут добиться повышения производительности, сокращения количества отзывов продукции и более эффективного представления бренда, инвестируя в современное этикетировочное оборудование.

Отраслевые приложения

Этикетировочные машины широко используются на упаковочных линиях во всех отраслях. Основные области применения:

• Еда и напитки: Возможно, это наиболее распространённое применение. Для розлива воды, газированных напитков, пива, соусов и приправ используются высокоскоростные этикетировочные машины. Например, на линиях водоподготовки используются машины для печати этикеток на бутылках с водой, позволяющие быстро наносить индивидуальные этикетки на канистровые ёмкости объёмом 3–5 галлонов. Для молочных продуктов, консервов и пищевых масел также используются этикетировщики с круговой и лицевой/обратной маркировкой, на которых можно наносить этикетки с указанием ингредиентов и брендинга.
• Фармацевтика: Лекарства, флаконы, шприцы и другие медицинские изделия требуют точного нанесения этикеток для обеспечения безопасности (указания дозировки, коды партий). Системы этикетирования флаконов и ампул специально разработаны для работы с небольшими стеклянными контейнерами. Эти машины часто оснащены визуальным контролем читаемости этикеток. Этикетировщики для сериализации (агрегации поддонов) широко используются в фармацевтической промышленности, позволяя отслеживать движение продукции и бороться с подделками.
• Косметика и средства личной гигиены: Такие продукты, как флаконы с лосьоном, кремы в баночках или тюбиках, наносятся этикетировочными машинами с привлекательным графическим оформлением. Этикетировщики для термоусадочных этикеток популярны для полноцветной маркировки бутылок с водой, солнцезащитных кремов и напитков. Двусторонние этикетировщики наносят этикетки одновременно спереди и сзади (например, на бутылки с шампунем или моющим средством), что позволяет ускорить обслуживание очередей с высоким спросом.
• Промышленная и химическая промышленность: Для емкостей с химикатами, маслами и смазочными материалами используются долговечные этикетировочные машины. Эти машины часто наносят более крупные и прочные этикетки (иногда из фольги или синтетического материала), устойчивые к растворителям. Для маркировки автоцистерн и больших бочек можно использовать даже специальные аппликаторы.
• Электроника и автомобилестроение: Такие товары, как аккумуляторы, кабели и электронные компоненты, маркируются для идентификации. Этикетки, печатаемые и наклеиваемые, широко используются для маркировки транспортных этикеток и товарных бирок. Системы RFID-маркировки всё чаще используются для отслеживания деталей на автоматизированных складах.
• Логистика и электронная коммерция: Этикетировочные машины, не являясь «товарами» в потребительском смысле, также используются в сфере транспортировки и складирования. Этикетировщики быстро наносят транспортные этикетки или этикетки на содержимое коробок, а этикетировщики поддонов печатают идентификационные данные на целых поддонах.

В каждом случае тип этикетировочной машины и материал этикетки выбираются в соответствии с требованиями к продукту (размер, материал, производительность). Как отмечается в отраслевом справочнике IQS, этикетировочное оборудование «обслуживает самые разные отрасли» – от производства продуктов питания и напитков до товаров для дома – и может производить любую продукцию – от простых штрихкодов до сложных логотипов. На современных заводах часто имеется несколько этикетировочных станций – например, одна этикетировочная машина для основной этикетки продукта, а другая – для этикеток безопасности или содержимого – все они координируются централизованными системами управления.

Выбор правильного решения для маркировки

Выбор промышленной этикетировочной машины зависит от нескольких факторов:

• Скорость и объем производства: Оцените максимальное количество бутылок в минуту или час. На линиях с низкой производительностью или на этапе запуска могут использоваться ручные или полуавтоматические этикетировщики, в то время как для крупных производств требуются автоматические поточные машины. Сравните заявленную скорость машины (например, 50, 100, 300 бутылок в минуту) с вашими потребностями.
• Тип и компоновка контейнера: Учитывайте форму (круглую, овальную, прямоугольную), диапазон размеров и поверхность (рельефную или плоскую). Некоторые машины являются модульными и могут быть настроены на разные диаметры; другие — стационарные. Например, этикетировочные машины для круглых бутылок часто оснащены регулируемыми направляющими и станциями очистки для работы с бутылками разных размеров. Для сложных упаковок (с несколькими панелями) могут потребоваться многоголовочные системы.
• Материал этикетки и клей: Определите, будут ли этикетки самоклеящимися (бумажные или плёночные) или термоусадочными. Для машин для термоусадочных этикеток также необходим термоусадочный туннель. Этикетки, требующие специального клея (водостойкого, снимаемого), могут повлиять на выбор аппликатора. При использовании RFID-этикеток убедитесь, что принтер поддерживает кодирование.
• Интеграция и управление: Определите, как этикетировщик впишется в вашу линию. Будет ли он работать с конвейера или будет работать автономно? Какие программные/ПЛК-интерфейсы необходимы? Многие современные этикетировщики оснащены человеко-машинными интерфейсами (ЧМИ) для лёгкого изменения рецептов и сетевым подключением для систем прослеживаемости.
• Гибкость: Если вы маркируете много продуктов или сезонные товары, выбирайте машину с быстрой перенастройкой (регулируемой или безинструментальной) и программной памятью для форматов этикеток. Полуавтоматические машины иногда можно модернизировать до автоматических, добавив бункеры или конвейеры.
• Бюджет и обслуживание: Сбалансируйте затраты и рентабельность инвестиций. Полностью автоматические системы стоят дороже, но со временем экономят трудозатраты. Проверьте требования к техническому обслуживанию (запасные части, чистка), а также наличие обучения и поддержки от производителя. Надёжная машина должна минимизировать время простоя и обеспечивать стабильную производительность в течение многих лет.

Консультации с производителями этикетировочных машин и анализ практических примеров могут помочь в принятии решения. Соответствие возможностей машины вашим конкретным требованиям к продукту и этикетке обеспечивает оптимальную эффективность. В любом случае, хорошо интегрированное решение для этикетирования повысит эффективность линии, сократит количество ошибок и обеспечит высококачественный брендинг.

Развивающиеся тенденции

Этикетировочное оборудование продолжает совершенствоваться в соответствии с технологическими тенденциями. Ключевые разработки включают:

• Интеграция интеллектуального производства: Современные этикетировщики часто поддерживают подключение к Интернету вещей и регистрацию данных. Это позволяет отслеживать производительность в режиме реального времени, быстро диагностировать неисправности и осуществлять удалённое обновление. Например, некоторые машины могут автоматически корректировать данные с учётом незначительных изменений скорости или положения контейнера с помощью машинного зрения.
• Технологии цифровой печати: По мере того, как цифровые принтеры становятся быстрее и доступнее, всё больше компаний используют печать по требованию вместо предварительно напечатанных этикеток. Это сокращает отходы и позволяет вносить изменения в последний момент. Для печати этикеток на заказ малыми тиражами также используются струйная УФ-печать и цифровое тиснение.
• Расширенные материалы: Экологичные и интеллектуальные материалы для этикеток становятся всё более популярными. Биоразлагаемые этикетки и клеи на водной основе обеспечивают экологичную упаковку. RFID- и NFC-метки интегрируются в этикетки для интерактивной упаковки и отслеживания цепочки поставок.
• Робототехника и многофункциональные станции: Некоторые системы теперь используют роботизированные руки для перемещения продукции, сочетают этикетирование с другими задачами (например, укупоркой или проверкой) или наносят этикетки под нестандартными углами. Этикетировщики карусельного типа (ротационные системы) продолжают совершенствоваться для сверхскоростных линий.

Хотя основные принципы маркировки остаются неизменными, стремление к большей гибкости, прослеживаемости и эффективности побуждает производителей внедрять эти инновации. Компаниям, стремящимся сохранить конкурентоспособность, следует выбирать оборудование для маркировки, которое поддерживает будущие обновления и новые стандарты.

Заключение

Промышленное этикетировочное оборудование – краеугольный камень современного производства, гарантирующий нанесение на продукцию необходимой информации и фирменной символики. Автоматизируя нанесение этикеток, компании достигают более высокой скорости, стабильности и качества по сравнению с ручным методом. Разнообразное специализированное оборудование – от автоматических этикетировщиков для бутылок до систем для термоусадочной пленки – обслуживает различные типы продукции и отрасли. Важнейшие компоненты, такие как аппликаторы этикеток, конвейеры и интегрированные принтеры, работают вместе, обеспечивая точное нанесение этикеток в больших масштабах. Результат – оптимизация производственных линий, снижение трудозатрат и соответствие отраслевым стандартам. Правильно спроектированное и подобранное этикетировочное оборудование улучшает внешний вид продукции и повышает эффективность работы, обеспечивая компаниям конкурентное преимущество в сфере упаковки.

Часто задаваемые вопросы о промышленном этикетировочном оборудовании