Automatisering van het ontklonteren van big bags

Onze klant, een belangrijke speler in de batterijproductiesector, wilde de handling- en losprocessen van big bags moderniseren en automatiseren. Deze big bags worden gebruikt voor het transport en de opslag van hygroscopische poeders zoals metaalsulfaten. Deze materialen, die zeer gevoelig zijn voor vocht, hebben de neiging om tijdens het zeetransport te verharden, waardoor er compacte blokken in de big bags ontstaan. Dit maakt het lossen en ontklonteren bijzonder uitdagend. Voor de tussenkomst van Palamatic Process waren deze handelingen riskant en inefficiënt en vereisten ze manuele methoden, zoals het gebruik van vorkheftrucks of gereedschap zoals hamers om de poederklonten te breken.

De klant stond voor een aantal belangrijke uitdagingen. Enerzijds vertraagde de agglomeratie van poeders tot vaste blokken de productie, verhoogde het de stilstandtijd en stelde het de operators bloot aan aanzienlijke risico's tijdens het hanteren. Anderzijds lieten de bestaande installaties geen volledige automatisering van het losproces toe, waardoor constante menselijke supervisie en tussenkomst nodig waren, wat de operationele kosten verhoogde. Het hoofddoel was om een oplossing te vinden die zorgde voor een vlot lossen zonder handmatige tussenkomst, terwijl continuïteit in de productie en een verbeterde veiligheid op de werkplek gegarandeerd bleven.

De klant zocht naar een systeem dat in staat zou zijn om big bags veilig te ontklonteren en het handling- en losproces te automatiseren, inclusief de toevoer van de oplossingsvaten. De oplossing moest ook aangepast zijn aan de specifieke beperkingen van de productielocatie, die zich aan de kust bevindt, in een chemische industriezone, waar de aanwezigheid van corrosieve producten resistente materialen vereiste en waar een strikte beheersing van de stofemissies noodzakelijk was om een gezonde en veilige werkomgeving te waarborgen. Het uiteindelijke doel van de klant was om de productie-efficiëntie te verbeteren, terwijl de risico's voor de operators en de kosten van onderbrekingen verminderd werden.

Om de uitdagingen van de klant aan te pakken en aan de projectspecificaties te voldoen, ontwierp Palamatic Process een op maat gemaakte oplossing die de SmashR®-station met een geïntegreerde transportband bevat, een volledig geautomatiseerd systeem voor het ontklonteren en lossen van big bags. Deze oplossing maakt gebruik van verschillende geavanceerde technologieën en specifieke aanpassingen om de veilige hantering van big bags met metaalsulfaten te waarborgen, terwijl de productiestroom wordt geoptimaliseerd en de risico's van manuele tussenkomst worden geminimaliseerd.

Geautomatiseerde ontklontering met SmashR®

Het hart van de oplossing is het SmashR®-station, dat is ontworpen om big bags te verwerken die hygroscopische materialen bevatten, die tijdens transport, vooral per zee, de neiging hebben te agglomereren en vaste blokken te vormen. Om dit probleem op te lossen, gebruikt de SmashR® een combinatie van scharnierende panelen die zijn uitgerust met krachtige hydraulische cilinders, die een kracht van 2 x 10 ton kunnen genereren. Deze massagerende kracht breekt de kristallijne blokken die zich onderin de big bags vormen, waardoor een vlot en volledig lossen van het product wordt gegarandeerd, zonder dat handmatig gereedschap zoals hamers nodig is. Deze handmatige ingrepen waren tijdrovend, verhoogden de risico's voor operators en vertraagden de productie.

Het massageproces is volledig geautomatiseerd en het station is uitgerust met lasersensoren die de exacte hoogte van de big bag, het vulniveau en de vorm van de inhoud meten. Deze sensoren zorgen ervoor dat de diepte van de masserende armen kan worden aangepast, zodat de zak niet beschadigd raakt, vooral in gevallen waarin de zakken ongelijkmatig gevuld zijn of vervormd raken door het product. De precisie van deze meting is cruciaal om scheuren in de big bags te voorkomen en tegelijkertijd een effectieve ontklontering te garanderen. De massagecycli zijn vooraf geprogrammeerd en kunnen worden aangepast aan de specifieke kenmerken van elk product, zoals korrelgrootte, vochtigheid en de mate van agglomeratie.

Geïntegreerde transportband voor volledige automatisering

In tegenstelling tot standaard ontklonteringsstations bevat de SmashR®-versie met geïntegreerde transportband een geautomatiseerd transportsysteem dat het hele proces beheert, van de aankomst van de big bags tot hun ontklontering, zonder menselijke tussenkomst. De big bags worden eerst gelost van vrachtwagens die zijn uitgerust met geïntegreerde transportbanden, die de zakken automatisch naar de transportlijn brengen. De zakken worden vervolgens tijdelijk opgeslagen voordat ze één voor één naar de SmashR®-stations worden getransporteerd.

De SmashR® is uitgerust met een roterende hefplaat, die de big bags positioneert zodat elke zijde wordt behandeld door de masserende armen. Dit mechanisme breekt de agglomeraten op alle vier de zijden van de big bag, wat zorgt voor volledige ontklontering voordat de zak wordt gelost. Zodra de massagecyclus is voltooid, wordt de big bag automatisch overgebracht naar een bufferopslag, in afwachting van het lossen in de oplossingsvaten.

De geïntegreerde transportband vergemakkelijkt niet alleen het transport van big bags, maar zorgt ook voor kwaliteitscontrole. Elke big bag wordt gewogen voor en na de doorgang door de SmashR®, wat het mogelijk maakt om eventuele lekkage of materiaalverlies tijdens het ontklonteringsproces te detecteren. Als er een lek wordt gedetecteerd, wordt de big bag automatisch omgeleid naar een afkeurzone, waar een operator deze handmatig kan afhandelen. Dit systeem garandeert een hoog niveau van automatisering en verhoogde veiligheid door elk risico van materiaalverspreiding op de productielijn te vermijden.

Specifieke aanpassingen voor de klantlocatie

Gezien de specifieke kenmerken van de productielocatie van de klant, die zich aan de kust bevindt in een chemische industriezone, werden er verschillende aanpassingen gedaan aan het standaardontwerp van de SmashR®. Ten eerste werden de metalen componenten van het station gecoat met een speciale C4-verf, die is ontworpen om corrosie te weerstaan in omgevingen die blootstaan aan zeespray en chemicaliën. Bovendien werd de hydraulische eenheid volledig afgedekt met een behuizing van roestvrij staal 316L, een materiaal dat bijzonder resistent is tegen chemische aantasting.

Het station was ook uitgerust met plexiglaspanelen aan beide zijden, die de veiligheid van de operators waarborgen terwijl ze toch zicht hebben op het ontklonteringsproces. Deze panelen stellen operators in staat om de voortgang van de cyclus te volgen zonder blootgesteld te worden aan de risico's die verbonden zijn aan het hanteren van de big bags. Hoewel het proces volledig geautomatiseerd is, vroeg de klant om de installatie van stofafzuigsystemen bovenop het station. Dit systeem is bedoeld om mogelijk schadelijke poederdeeltjes op te vangen die tijdens het ontklonteren vrijkomen, waardoor een schone en veilige werkomgeving wordt gewaarborgd.

Risicobeheer en verbeterde veiligheid

Een ander belangrijk aspect van de voorgestelde oplossing zijn de veiligheidsvoorzieningen die zijn geïntegreerd in het SmashR®-station. De lasersensoren zorgen ervoor dat de masserende armen niet te diep in de big bag doordringen, waardoor beschadiging van de zakken wordt voorkomen, met name van die met zwakke naden of perforaties. Als er gewichtsverlies wordt gedetecteerd door een lek, wordt de big bag automatisch omgeleid voor handmatige verwerking. Deze benadering garandeert een proactief risicobeheer en handhaaft tegelijkertijd een hoog productiviteitsniveau.

Bovendien maakt het modulaire en flexibele ontwerp van de oplossing het voor de klant mogelijk om de massageparameters aan te passen aan de specifieke behoeften van hun materialen, waardoor de bedrijfsprocessen worden geoptimaliseerd om onderbrekingen te minimaliseren en de efficiëntie te maximaliseren. Dankzij de volledige automatisering van het handling-, ontklonterings- en losproces van big bags kan de klant nu grote hoeveelheden materiaal verwerken, terwijl de risico's voor operators en de kosten van stilstand aanzienlijk worden verminderd.

De installatie bij de klant bestaat uit verschillende belangrijke industriële componenten, ontworpen om volledige en veilige automatisering van het ontklonterings- en losproces van big bags te garanderen. Naast hun robuustheid en precisie bieden deze componenten technische voordelen die voldoen aan de specifieke behoeften van de klant, met name op het gebied van veiligheid, prestaties en het verminderen van menselijke tussenkomst.

1. SmashR®-station met geïntegreerde transportband

De SmashR®, het centrale onderdeel van de oplossing, is een ontklonteringsstation dat speciaal is ontworpen om big bags te verwerken waarvan de inhoud tijdens het transport de neiging heeft om hard te worden. De kracht van 2 x 10 ton die wordt uitgeoefend door de masserende armen breekt de klonten die zich onderin de big bags vormen, zonder risico op beschadiging van het doek. Dankzij de lasersensoren en afstandsmeters past de SmashR® automatisch de druk aan op basis van de afmetingen en vorm van de zak, zodat er altijd een efficiënte ontklontering plaatsvindt, ongeacht het getransporteerde product.

De roterende hefplaat zorgt ervoor dat alle vier de zijden van de big bag volledig worden behandeld, zodat elk deel van de zak goed wordt gemasseerd en alle poederklonten worden gebroken voordat de zak wordt geleegd. Deze aanpak elimineert de noodzaak van handmatige ingrepen, die vaak nodig zijn om samengeklonterde materialen te verwerken, en verbetert zowel de veiligheid als de efficiëntie.

Voordelen:

• Effectieve ontklontering: door de kracht van de masserende armen en de geautomatiseerde cycli worden geharde producten snel uit elkaar gehaald.
• Verhoogde veiligheid: de roterende tafel en de lasersensoren zorgen ervoor dat de big bag wordt verwerkt zonder risico op scheuren, zelfs voor kwetsbare zakken.
• Automatische aanpassing: het systeem past de massageroutines aan op basis van de specifieke kenmerken van de big bag, waardoor flexibele verwerking van verschillende soorten zakken en producten mogelijk is.

2. Geïntegreerde transportbanden

De installatie is uitgerust met een netwerk van automatische transportbanden die het hele proces van big bags beheren, van hun ontvangst tot het legen, inclusief de ontklonteringsstappen. Bij aankomst worden de big bags gelost en automatisch naar de ontklonteringslijn getransporteerd. De geïntegreerde transportband op de SmashR® plaatst de zakken op het massage station en verplaatst ze vervolgens naar een bufferopslaggebied voor het legen.

Het weegsysteem, dat het gewicht van de big bags meet vóór en na hun doorgang door het SmashR®-station, detecteert productverlies tijdens het ontklonteringsproces. Als er een lek wordt gedetecteerd, wordt de big bag automatisch omgeleid naar een afkeurzone voor handmatige behandeling. Dit systeem zorgt voor een soepel en continu proces zonder constante monitoring.

Voordelen:

• Volledige automatisering: de transportbanden verzorgen het transport van de big bags zonder menselijke tussenkomst, wat fouten en stilstand vermindert.
• Kwaliteitscontrole: het weegsysteem zorgt ervoor dat elke big bag wordt gecontroleerd om productverlies te voorkomen, wat het gebruik van grondstoffen optimaliseert.
• Verhoogde productiviteit: de big bags worden snel en consistent verwerkt, wat de productiesnelheid verbetert.

3. Veiligheids- en stofafzuigsystemen

Gezien de toxische eigenschappen van de te verwerken poeders, is de installatie uitgerust met verschillende veiligheidsvoorzieningen, waaronder plexiglazen panelen die de operators beschermen terwijl ze een duidelijk zicht hebben op het proces. Deze panelen, in combinatie met geïntegreerde lasersensoren, zorgen ervoor dat operators de voortgang van de cyclus kunnen volgen zonder te worden blootgesteld aan de risico's van het omgaan met de materialen.

Er is ook een stofafzuigsysteem geïnstalleerd aan de bovenkant van het station om potentieel schadelijke stofdeeltjes op te vangen en te filteren die tijdens het ontklonteren kunnen vrijkomen. Dit systeem helpt een schone en veilige werkomgeving te behouden, in overeenstemming met strikte industriële veiligheidsnormen.

Voordelen:

• Bescherming van de operators: de beschermende panelen en het stofafzuigsysteem verminderen de risico's van blootstelling aan giftige materialen.
• Veilige werkomgeving: het stofafzuigsysteem voorkomt de ophoping van stof op apparatuur en vloeren, waardoor het risico op verontreiniging afneemt.
• Naleving van normen: de oplossing voldoet aan de regelgeving op het gebied van gezondheid en veiligheid voor het omgaan met gevaarlijke stoffen.

4. Anti-corrosieverf en roestvrijstalen behuizingen

Omdat de productielocatie zich in een industriële zone nabij de zee bevindt, heeft Palamatic Process C4-verf aangebracht op de metalen componenten om de apparatuur te beschermen tegen corrosie. Bovendien is de hydraulische eenheid beschermd door een behuizing van roestvrij staal 316L, wat zorgt voor een langere levensduur in een omgeving die wordt blootgesteld aan vocht en chemicaliën.

Voordelen:

• Duurzaamheid: corrosiebestendige materialen en afwerkingen zorgen voor een langere levensduur van de apparatuur, zelfs in veeleisende omgevingen.
• Lagere onderhoudskosten: bescherming tegen corrosie vermindert de behoefte aan onderhoud en reparaties, wat bijdraagt aan een betere kostenefficiëntie.

5. EF500-bigbag-losstations

Na het ontklonteren worden de big bags overgebracht naar EF500-losstations, die de zakken automatisch legen in oplossingsvaten. Deze stations zijn uitgerust met geïntegreerde messen die de onderkant van de big bag doorsnijden, waardoor het product vrijkomt zonder handmatige tussenkomst. Het hele proces is veilig en afgesloten om stofverspreiding te voorkomen.

Voordelen:

• Snelle en veilige losprocessen: het automatisch doorsnijden van de zakken zorgt voor een snelle en efficiënte lediging van de big bags zonder handmatige tussenkomst.
• Beperking van materiaalverspreiding: het gesloten ontwerp van de stations minimaliseert het risico op stofverspreiding, waardoor een schone en veilige productieomgeving wordt gegarandeerd.

De installatie die bij de klant werd geïmplementeerd, gebaseerd op SmashR®-stations en EF500-losstations, heeft volledig voldaan aan de doelstellingen op het gebied van automatisering en veiligheid. Deze oplossing heeft de prestaties en efficiëntie van hun batterijproductieproces verbeterd, waardoor een continue productie met minimale menselijke tussenkomst wordt gegarandeerd.