Automatisation du décompactage de sacs de vrac

Notre client, un acteur dans l'industrie des batteries, voulait moderniser et automatiser ses procédés de manutention et de vidage de sacs de vrac utilisés pour le transport et l'entreposage de poudres hygroscopiques comme les sulfates métalliques. Ces matériaux, très sensibles à l’humidité, ont tendance à durcir pendant leur transport par bateau, formant des blocs compacts dans les bulk bags, rendant leur décompactage et vidage particulièrement difficiles. Avant l’intervention de Palamatic Process, ces opérations étaient réalisées manuellement, avec des méthodes jugées dangereuses et inefficaces, comme l'utilisation de chariots élévateurs ou de marteaux pour briser les amas de poudre.

Le client faisait face à plusieurs enjeux majeurs. D’un côté, l’agglomération des poudres en blocs solides ralentissait la production, augmentait les arrêts de production et exposait les travailleurs à des risques élevés. De l’autre, les installations en place ne permettaient pas l’automatisation complète du processus de vidage, ce qui nécessitait une surveillance constante et des interventions manuelles, augmentant ainsi les coûts d’exploitation. L’objectif principal était de trouver une solution permettant un vidage sans intervention humaine, fluide et sécuritaire, tout en garantissant une production continue.

Le client cherchait donc un système qui permettrait de décompacter les bulk bags de façon sécuritaire, tout en automatisant la manutention et le vidage, y compris l’alimentation des cuves de dissolution. La solution devait aussi respecter les contraintes spécifiques du site de production, situé en bordure de mer, dans une zone industrielle chimique. La présence de produits corrosifs nécessitait l’utilisation de matériaux résistants, ainsi qu'une gestion rigoureuse des émissions de poussières afin de garantir un environnement de travail sain et sécuritaire. Le but ultime était d’améliorer l’efficacité de la production tout en réduisant les risques pour les travailleurs et les coûts liés aux arrêts de production.

Pour répondre aux défis du client et aux exigences de son projet, Palamatic Process a conçu une solution sur mesure en intégrant la station SmashR® avec un convoyeur intégré, un système automatisé complet pour le décompactage et le vidage des sacs de vrac. Cette solution repose sur plusieurs technologies avancées et des adaptations spécifiques afin de garantir une manipulation sécuritaire des jumbo bags contenant des sulfates métalliques, tout en optimisant la chaîne de production et en minimisant les risques associés aux interventions manuelles.

Le décompactage automatisé avec SmashR®

Le cœur de la solution repose sur la station SmashR®, spécialement conçue pour traiter les jumbo bags remplis de matériaux très hygroscopiques, qui tendent à s’agglomérer et à former des blocs solides pendant le transport, surtout maritime. Pour résoudre ce problème, le SmashR® utilise des volets articulés équipés de vérins hydrauliques puissants, capables de générer une force de 2 x 10 tonnes. Cette pression permet de briser les blocs cristallins qui se forment au fond des bulk bags, assurant un vidage complet sans avoir recours à des outils manuels comme les marteaux, souvent utilisés auparavant par les travailleurs pour casser les amas solides. Ces interventions chronophages augmentaient les risques pour les travailleurs et ralentissaient la production.

Le processus de massage est entièrement automatisé et la station est équipée de capteurs laser capables de mesurer la hauteur du bulk bag, son remplissage et la forme de son contenu. Ces capteurs ajustent la profondeur de pénétration des bras de massage afin de ne pas endommager la toile du big bag, notamment lorsque les sacs sont mal remplis ou déformés à cause des propriétés du produit. La précision de cette mesure est essentielle pour éviter de déchirer les sacs de vrac tout en garantissant leur décompactage. Les cycles de massage sont programmés à l’avance et ajustables en fonction des spécificités de chaque produit (granularité, humidité et agglomération).

Convoyeur intégré pour une automatisation complète

Contrairement aux stations de décompactage classiques, la version SmashR® avec convoyeur intégré inclut un système de convoyage automatisé qui gère l’intégralité du processus, de l’arrivée des bulk bags jusqu’à leur décompactage, sans intervention humaine. Les super bags sont déchargés des camions équipés de convoyeurs intégrés, puis acheminés automatiquement sur la ligne de convoyage. Ils sont ensuite stockés temporairement avant d’être transférés un par un aux stations SmashR®.

Le SmashR® est équipé d’une table élévatrice rotative qui permet de positionner les bulk bags pour que chaque côté soit traité par les bras de massage. Ce mécanisme brise les agglomérats sur les quatre côtés du jumbo bag, garantissant un décompactage complet avant le vidage. Après le cycle de massage, le big bag est automatiquement transféré vers un espace tampon en attente de vidage dans les cuves de dissolution.

Le convoyeur intégré assure non seulement le transport des sacs de vrac, mais aussi un contrôle de la qualité du processus. Chaque big bag est pesé avant et après son passage dans le SmashR®, ce qui permet de détecter toute perte de matière pendant le massage. Si une fuite est détectée, le sac est dévié vers une zone de rejet pour être traité manuellement. Ce système assure une automatisation totale et une sécurité accrue, en limitant tout risque de dispersion de matériau sur la ligne de production.

Adaptations spécifiques au site du client

En tenant compte des particularités du site de production du client, situé en bordure de mer dans une zone industrielle chimique, plusieurs ajustements ont été faits à la conception standard du SmashR®. Tout d’abord, les composantes métalliques de la station ont été recouvertes d’une peinture spéciale C4, conçue pour résister à la corrosion dans les environnements exposés aux embruns salins et aux produits chimiques. De plus, le groupe hydraulique a été entièrement protégé par un capot en acier inoxydable 316L, particulièrement résistant aux attaques chimiques.

La station est également dotée de panneaux en plexiglas assurant la sécurité des travailleurs tout en leur offrant une visibilité complète sur le processus de décompactage. Ces panneaux permettent de surveiller le cycle sans exposer les opérateurs aux risques liés à la manipulation des bulk bags. Même si le processus est entièrement automatisé, le client a requis l’installation de systèmes de dépoussiérage dans la partie supérieure de la station afin de capter les particules de poudre potentiellement nocives, assurant ainsi un environnement de travail propre et sécuritaire.

Gestion des risques et sécurité améliorée

Un autre élément clé de la solution est la sécurité intégrée dans la station SmashR®. Les capteurs laser permettent de garantir que les bras de massage ne pénètrent pas trop profondément dans le super bag, prévenant ainsi tout dommage aux sacs, notamment ceux qui pourraient être fragilisés aux coutures ou perforés. En cas de perte de poids due à une fuite, le big bag est automatiquement redirigé pour un traitement manuel. Cette approche permet de gérer les risques de manière proactive tout en maintenant un haut niveau de productivité.

De plus, la conception modulaire et flexible de la solution permet au client d’ajuster les paramètres du processus en fonction des besoins spécifiques des matériaux, optimisant ainsi les cycles pour minimiser les interruptions. Grâce à l’automatisation complète de la manutention, du décompactage et du vidage des bulk bags, le client peut traiter de grandes quantités de matériaux tout en réduisant significativement les risques pour les travailleurs et les coûts liés aux temps d'arrêt.

L’installation mise en place chez le client repose sur plusieurs équipements industriels clés, conçus pour assurer une automatisation complète et sécurisée du processus de décompactage et de vidage des sacs de vrac. Ces équipements, en plus de leur robustesse et de leur précision, offrent des avantages techniques qui répondent aux besoins spécifiques du client, notamment en termes de sécurité, de performance, et de réduction des interventions humaines.

1. Station SmashR® avec convoyeur intégré

Le SmashR®, élément central de la solution, est une station de décompactage spécialement conçue pour traiter les supers bags dont le contenu a tendance à durcir pendant le transport. La force de 2 x 10 tonnes exercée par les bras de massage permet de briser les amas formés au fond des jumbo bags sans risquer de déchirer leur toile. Grâce à ses capteurs laser et télémètres, le SmashR® ajuste automatiquement la pression exercée en fonction des dimensions et de la forme du sac, garantissant le décompactage quel que soit le produit transporté.

La table élévatrice rotative permet une couverture complète des quatre côtés du super bag, assurant que chaque zone du sac est correctement massée et que tous les blocs de poudre sont brisés avant la vidange. Cette approche élimine les interventions manuelles souvent nécessaires pour traiter les matériaux agglomérés, améliorant ainsi la sécurité et l'efficacité.

Avantages :

• Décompactage efficace : grâce à la force des bras de massage et aux cycles automatisés, les produits durcis sont rapidement désagglomérés.
• Sécurité renforcée : la table rotative et les capteurs laser assurent que le big bag est traité sans risque de déchirure, même pour les sacs fragiles.
• Adaptation automatique : le système ajuste les cycles de massage en fonction des caractéristiques spécifiques du big bag, ce qui permet un traitement flexible de différents types de sacs et de produits.

2. Convoyeurs intégrés

L'installation est équipée d'un réseau de convoyeurs automatiques, qui assure la gestion complète des bulk bags depuis leur réception jusqu'à leur vidange, en passant par les étapes de décompactage. Dès l’arrivée des camions, les jumbo bags sont déchargés et transportés automatiquement vers la ligne de décompactage. Le convoyeur intégré au SmashR® permet de placer les sacs sur la station de massage et de les acheminer ensuite vers une zone de stockage tampon avant la vidange.

Le système de pesage, qui mesure le poids des sacs de vrac avant et après leur passage dans la station SmashR®, permet de détecter toute perte de produit pendant le processus de décompactage. Si une fuite est détectée, le bulk bag est automatiquement dévié vers une zone de rejet pour être traité manuellement. Ce système garantit une opération fluide, continue et sans surveillance constante.

Avantages :

• Automatisation complète : les convoyeurs assurent le transport des super bags sans intervention humaine, réduisant les risques d'erreurs et les temps d'arrêt.
• Contrôle de la qualité : le système de pesage garantit que chaque big bag est vérifié pour éviter toute perte de produit, optimisant ainsi l’utilisation des matières premières.
• Productivité accrue : les sacs de vrac sont traités à un rythme rapide et constant, ce qui permet d'améliorer les cadences de production.

3. Systèmes de sécurité et de dépoussiérage

Compte tenu des propriétés toxiques des poudres manipulées, l'installation est équipée de plusieurs dispositifs de sécurité, y compris des panneaux en plexiglas qui protègent les opérateurs tout en leur offrant une vue dégagée sur le processus. Ces panneaux, combinés aux capteurs laser intégrés, garantissent que les opérateurs peuvent surveiller la progression du cycle sans être exposés aux risques liés à la manipulation des matériaux.

Un système de dépoussiérage a également été installé sur la partie supérieure de la station, afin de capter et de filtrer les poussières potentiellement nocives qui pourraient s’échapper pendant les opérations de décompactage. Ce système contribue à maintenir un environnement de travail propre et sain, en conformité avec les normes de sécurité industrielles strictes.

Avantages :

• Protection des opérateurs : les panneaux de protection et le dépoussiérage réduisent les risques liés à l'exposition aux matériaux toxiques.
• Environnement de travail sécurisé : le système de dépoussiérage prévient l'accumulation de poussières sur les équipements et les sols, réduisant ainsi les risques de contamination.
• Conformité aux normes : la solution respecte les exigences réglementaires en matière de santé et de sécurité pour la manipulation de poudres dangereuses.

4. Peinture anti-corrosion et capotages en inox

Étant donné que le site de production est situé dans une zone industrielle à proximité de la mer, Palamatic Process a appliqué une peinture C4 sur les composants métalliques pour protéger les équipements contre la corrosion. De plus, le groupe hydraulique est protégé par un capot en inox 316L, garantissant une longévité accrue dans un environnement exposé à l’humidité et aux produits chimiques.

Avantages :

• Durabilité : les matériaux et finitions résistants à la corrosion garantissent une durée de vie prolongée des équipements, même dans des environnements difficiles.
• Réduction des coûts de maintenance : la protection contre la corrosion limite les besoins en maintenance et en réparations, contribuant ainsi à une meilleure rentabilité de l’installation.

5. Stations de vidange big bag EF500

Après le décompactage, les sacs de vracs sont acheminés vers des stations de vidange EF500, qui permettent de vider les sacs de manière automatique dans des cuves de dissolution. Ces stations sont équipées de couteaux intégrés qui percent le fond du bulk bag, libérant ainsi le produit sans intervention manuelle. L’ensemble du processus est sécurisé et confiné pour éviter toute dispersion de poudre.

Avantages :

• Vidange rapide et sécurisée : la perforation automatique des sacs permet de vider rapidement et efficacement les bulk bags sans intervention manuelle.
• Confinement des matériaux : la conception fermée des stations minimise les risques de dispersion de poudre, garantissant une production propre et sécurisée.

L'installation, basée sur les stations SmashR® et EF500, a permis de répondre aux objectifs d'automatisation et de sécurité du client. Cette solution a amélioré la performance et l'efficacité du processus de fabrication des batteries, assurant une production continue avec un minimum d'intervention humaine.