梱包作業：モバ梱包レーン

2023年5月30日

ファームパッキング

採卵効率と卵の取り扱いに関するすべて

モバ社の卵選別機は、最先端技術を搭載しております。特に顧客価値を大きく高める設計については、さらに詳しくご紹介する価値がございます。本連載では、こうした「隠れた優れた機能」に焦点を当ててまいります。今回は、オムニアおよびフォルタ卵選別機の包装ラインについて、詳しくご説明いたします。

卵の包装には様々な形状やサイズがございます。しかしながら、卵の等級判定の観点からは、主に三種類の包装形態に分類されます：

トレイは、通常パルプまたはプラスチックで製造されます。
充填後に密封される消費者向け包装で、蓋が一体型または別体のものがあります。これらの包装は様々な素材で作られており、最も一般的に使用される素材はパルプまたは（再生）PETです。
通常、特定の梱包レーンでの処理が必要な特別な梱包品です。

パックを自動的に処理するためには、幅が4～6個の卵である必要があります。一列に4個未満の卵があるパックは通常連結されており、例えば3×4や2×6のパックが該当します。この場合、連結されたパックは再び幅6個となり、それに応じて処理が可能です。ただし、パックの長さは変動する場合があります。消費者向けパックは2～4列で構成されることがあり、標準的な包装ラインで処理できます。

卵の包装が4列を超える場合、特別な包装レーンを備えたオムニア選別機をご利用いただけます。

卵を梱包する際には、次の二点が非常に重要です：

選卵効率：適切な卵を適切なレーンに適切な量で振り分けること
卵の取り扱い；卵を割らずにパックに入れること

もちろん、包装を閉じる必要がある場合には、適切に閉じるべきですが、ここで重要な要素は、処理される包装の品質でもあります。

オムニアおよびフォルタの包装ラインで使用されるMobaデネスターは、1,500種類以上の異なるパックを処理することが可能です。これは決して容易なことではありません。処理される各パックには専用の設定が必要であり、その設定はただ一つの目的、すなわち卵をパック内で正しい位置に、可能な限り迅速かつ丁寧に配置することのみに使用されます。

これを実現するため、このレーンにはエンコーダーを備えたサーボモーターが2基装備されています。1基のサーボモーターはパックを搬送するプッシャーチェーンを制御し、もう1基はドロップセットを制御します。これらのモーターが連携することで、パッキングレーンはパックの位置決めと卵の投入を1ミリメートルの精度で行いながら、毎分最大50パックという高速パッキングを実現しています！

この非常に高い処理速度には、慎重に計画された速度の軌跡が求められます。処理中のパックの動きを詳しく観察されますと、パックの速度は次の三つの動作に分けられることがお分かりいただけるでしょう：

加速（段階的増加）
絶え間ない動き
減速（減速操作）

とはいえ、特に詰められたパックは移動時に一定の慣性を持っています。この慣性がパッキングレーン上の位置に影響を与えないよう、パックのカップ部分はプッシャーの前方に設置された専用突起部によって保持されます。この突起部は、パックを所定位置に固定するチェーンに取り付けられています。

採点効率

特定の包装レーンへの卵の供給量は常に変動します。ドロップセットの最大処理速度は、6個幅の包装レーンにおいて1時間あたり100ケース（36,000個）です。万が一、包装ラインに到着する卵の数がこの処理能力を超える場合、余剰の卵は迂回されるか、あるいはバッファセクション（バッファセクションはオムニア選別機の一部です）に一時的に留め置かれます。その後、ドロップセットが空になった時点で、数分後に排出されます。これにより、突発的な卵の大量流入であっても、一つの包装ラインで処理することが可能です。

逆に、処理される卵の数量が、包装ラインが処理可能な最大数量を下回る場合もございます。この場合、包装ラインの処理速度は低下いたします。基本的に、ラインの制御システムが自動的に選択可能な包装速度は三種類ございます。この機能により、包装ラインの可動部品への不要な摩耗や損傷を回避できます。

最後に、卵の包装は、その包装の特性上、低速でのみ処理できる場合があります。このような場合、当該包装を最適な方法で処理できるよう、包装ラインの最大処理速度を下げることが可能です。

卵の取り扱い

卵の包装形状やサイズが多様であるため、ドロップセットは複数の点で柔軟性が必要です。まず重要な設定は、卵を配置する高さです。パックの高さは約30mmから65mmまで変動します。ドロップセットが30mmの高さで卵を配置するよう設定されている場合、パックの高さがそれ以上になると、ドロップセットが適切に開かず、卵を配置するスペースが確保できなくなります。

次に、ドロップセットはパック内のカップ間のピッチに適合できる必要があります。このカップ間のピッチは45mmから55mmまで変動します。ドロップセットがこのカップ間の距離に適合できない場合、卵が破損してしまいます。この問題を解決するため、ドロップセットには6段階の設定が設けられており、処理中のどのパックに対しても卵が真下に落下できるようになっています。

最後に、ドロップセットは梱包レーン上で固定位置を有しており、梱包の各列はドロップセットの真下に正確に中心位置に配置される必要があります。梱包レーンのインデックスモーターは、各梱包の長さを把握しているだけでなく、梱包の列がドロップセットの真下に来るように正確な位置も認識しています。前方方向の設定に加え、サイドガイドを用いて梱包が横方向からも適切に中心位置に配置されるよう確保されます。

段ボール箱の閉め作業

卵を充填する際のパックの適切な位置決めに加え、カートンの位置は閉蓋工程においても非常に重要です。これは特に、蓋を閉じた状態を保持するために内側に折り込む必要があるリブを備えたカートンに当てはまります。パックが閉蓋エリアに到着すると、4組のグリッパーによって保持され、蓋やリブを上に移動させる際に加わる圧力によってパックが持ち上げられないよう確保されます。適切に設定されていれば、オムニアおよびフォルタの閉蓋システムは、たとえ空のパックであっても確実に閉蓋が可能です。

特別機能

卵の梱包や袋の封緘に加え、以下の追加機能もご利用いただけます：

卵の欠品検知：この機能は、パックが完全に充填されているかどうかを確認します。卵が欠品している場合、該当するパックは密封されません。トレイを処理中で、tray 包装ラインの一部となっている場合、スタック内の卵の欠品を未然に防ぐため、レーンを停止させることが可能です。
パック封止不良の検出：パックが適切に封止されていない場合、印刷工程やMR12などのケースパッカーロボットによる処理時に問題が生じる可能性があります。開封パックが検出された場合、レーンを停止させるか、開封パックを廃棄レーンへ振り分けることが可能です。
パックプリント統合：各オムニア包装レーンは、（承認済み）印刷またはラベリングシステムとの統合が可能です。これにより、ユーザーはオムニアMMIを通じて制御され、消費者向けパッケージに製品固有のテキストを追加することが可能となります。
tray トップリダー：Tray 、蓋が別々の消費者向け包装です。TL20トップリダーは、これらの蓋を装着するために包装ラインに設置することが可能です。
開封済み製品排出コンベア：標準の搬出コンベアの代わりに、包装レーンとケースパッカーの間に排出コンベアを設置することで、開封済み製品を廃棄し、下流工程での停止を回避できます。
卵の包装に関する各種ソフトウェア機能：

A. バッチ格付け：総重量に基づいてパックを充填します。

B. パック重量：最小卵重量と最小パック重量を設定してください

C. 充填重量／個数：あらかじめ設定された総数または特定の総重量の卵を梱包してください。

D. 混合重量：異なる等級を使用しながら、パックの総重量の最低値を指定します。

E. 容量制御：1時間あたりの特定の容量を設定することで、卵の安定した供給を実現します。

オムニア様向けに、Mobaでは特殊サイズのパックを処理するための特別なパッキングレーン構成をご提供しております：

大型消費者向けパッケージ：標準的なオムニア包装ラインでは、最大4列までの消費者向けパッケージを処理可能です。しかしながら、市場にはこの列数を上回る消費者向けパッケージも存在します。このような場合に対応するため、大型消費者向けパッケージ専用ラインをご用意しております。この包装ラインには特殊なデネスターとピンコンベアが装備され、5列または6列の消費者向けパッケージを処理するための二段階閉鎖システムを備えております。
大型トレイ：標準トレイは5列（場合により6列）の長さです。トレイがより長い場合（日本国内で頻繁に使用されるタイプ）、専用の大型tray をご用意しております。この包装ラインには専用のデネスターとピンコンベアもご利用いただけます。トレイには閉蓋システムが不要なため、本システムは含まれておりません。