Una aplicación de llenado aparentemente sencilla demuestra que trabajar con aceites de cannabis requiere comprender sus propiedades únicas.
En 2015, Jake Berry y Coley Walsh fundaron Pyramid Pens, que ahora opera bajo la marca Loud Labs y vende varias formulaciones de aceite de cannabis envasados en cartuchos disponibles en una variedad de cigarrillos electrónicos. Utilizando el renombrado proceso de extracción de CO2, los socios se propusieron desarrollar cepas y sabores únicos de aceite de THC y CBD para vapear. De hecho, el enfoque innovador de la marca en cuanto al embalaje nos llamó la atención en 2019. Vea en qué han estado trabajando en ese entonces y vea hasta dónde han llegado en sus próximos proyectos.
Hoy en día, Loud Labs vende su línea de aceites Pyramid Pens con infusión de cannabis, que vienen en cartuchos y cápsulas, en Colorado y Michigan, y está sentando las bases para una futura expansión en otros estados. La expansión es un proceso complejo que requiere adaptación al entorno legal y de ventas individual de cada estado. La compañía ofrece un total de seis formulaciones de aceite, cada una con un perfil de potencia y sabor diferente, concentrado, destilado y combinación de CBD/THC. La empresa también ofrece pre-rollos impregnados y bloques alimentarios.
Los dispositivos para vapear vienen en muchas formas, tamaños y tecnologías, todos ellos basados en cartuchos llenos de aceite. Los cartuchos suelen contener 0,3, 0,5 o 1 gramo de aceite según el tipo de dispositivo. Para una dosificación óptima de un aceite caro, el llenado debe ser preciso. El aceite de cáñamo calentado se vierte fácilmente en el recipiente calentado de la llenadora automática de alto volumen Thompson Duke IZR. En la máquina, la herramienta con el cartucho recargable está fijada sobre la mesa del Festo EXCM XY. La pantalla táctil HMI permite al operador controlar y optimizar el proceso a través de un sencillo menú de comandos.
"Obtuvimos kilos de compuestos del extractor", dice el director ejecutivo Berry. “Estos compuestos luego se mezclan en nuestras diversas formulaciones para crear nuestros productos únicos. Luego extraemos minuciosamente aceite del matraz con una jeringa pequeña y dosificamos el volumen indicado de aceite en el cartucho”.
A medida que el aceite de cannabis se enfría, se vuelve más espeso y más difícil de extraer y dosificar con precisión. Este aceite es pegajoso y difícil de procesar y refinar. El proceso de reclutamiento y dispensación a través de una jeringa es física y mentalmente exigente, por no decir lento y derrochador. Además, cada fórmula tiene una viscosidad diferente, lo que puede cambiar la fuerza de aplicación y dosificación. Un miembro del equipo que trabaja duro puede recargar de 100 a 200 cartuchos por hora, dice Barry. A medida que crecía la popularidad de las recetas de Loud Labs, la tasa de cumplimiento de pedidos disminuía. Se requiere demasiada cobertura en muy poco tiempo.
"Queremos utilizar nuestro mejor conocimiento sobre el desarrollo de productos, el mercado y las necesidades de los clientes para hacer crecer el negocio, en lugar de pasar la mayor parte de nuestro tiempo de trabajo rellenando cartuchos a mano", afirma Berry.
Loud Labs necesitaba una mejor manera de producir productos competitivos y asequibles manteniendo al mismo tiempo una alta calidad. Los procesos automatizados parecen una solución potencial. Sin embargo, vale la pena señalar que, dado que la industria está en su infancia, las soluciones automatizadas (al menos las buenas) no son tan comunes como en las industrias establecidas.
En 2018, Berry y Walsh conocieron a Thompson Duke Industrial en Portland, Oregon, una empresa de propiedad absoluta de Portland Engineering que fabrica y da servicio a cartuchos y cigarrillos utilizados para llenar y sellar cigarrillos electrónicos a base de cannabis.
"Sabíamos que era muy importante tener en cuenta la viscosidad variable del aceite al diseñar una máquina llenadora de botes de cannabis", dijo Chris Gardella, director de tecnología de Thompson Duke Industrial. “El aceite de cáñamo no se comporta como cualquier otro líquido. Cada composición de aceite tiene una viscosidad diferente. Algunas formulaciones pueden ser tan espesas que el aceite no sale de la lata a temperatura ambiente”.
Para facilitar el flujo de petróleo, Gardella afirma que es necesario calentar el material. Sin embargo, la temperatura debe controlarse con precisión, porque una temperatura demasiado alta puede dañar componentes clave del aceite y una temperatura demasiado baja puede reducir el flujo. Otra consideración es que algunas formulaciones deben dosificarse con cuidado o podrían dañarse.
El circuito de aceite del cartucho de llenado Thompson Duke consta de un depósito calentado y un tubo corto conectado a un cabezal dosificador estacionario. De esta forma, un actuador controlado neumáticamente eleva el émbolo de la jeringa, aspirando una determinada cantidad de aceite. La segunda unidad baja la jeringa hasta el cartucho vacío y la unidad empuja el émbolo. Una etapa automatizada XY que contiene una matriz de cientos de cartuchos posiciona con precisión cada cartucho por turno debajo del cabezal dosificador. Thompson Duke ha estandarizado los componentes y sistemas neumáticos y eléctricos de Festo para sus máquinas en función de la disponibilidad, calidad y soporte de las piezas. Loud Labs, que alguna vez se llenó manualmente, consumía mucho tiempo y era un desperdicio, ahora utiliza máquinas Thompson Duke automatizadas basadas en Festo para procesar limpiamente cientos de cartuchos en minutos sin desperdicio.
"Otra consideración de diseño es que cada formulación de aceite se dispensará a una velocidad diferente y, a medida que el aceite se calienta, se puede distribuir más rápido, lo que significa que la mesa XY es más rápida y está coordinada con el cabezal dosificador", dijo Gardella. "Este proceso, que ya es complejo, se vuelve más difícil por el hecho de que la industria de equipos de evaporadores está avanzando hacia muchas configuraciones de cartuchos diferentes".
Conociendo las características tecnológicas de las formulaciones de Loud Labs y lo que hacen, Berry y Walsh pensaron que estaban hablando con un proveedor que entendía sus necesidades después de escuchar a los empleados de Thompson Duke describir las características de diseño de la máquina llenadora automática IZR patentada de la compañía.
Están entusiasmados con el potencial de un sistema de nivel industrial capaz de recargar 1000 cartuchos por hora, lo que significa que una máquina puede hacer el trabajo de al menos cuatro empleados con más precisión y menos desperdicio. Este nivel de rendimiento cambiará las reglas del juego para la empresa, no solo en términos de cartuchos recargados y respuesta rápida a los pedidos, sino también en términos de ahorro de mano de obra. Los dueños de negocios han aprendido que una máquina Thompson Duke puede cambiar de un aceite a otro en menos de 60 segundos, lo cual es una ventaja para empresas como Loud Labs que tienen múltiples formulaciones.
Thompson Duke añadió dos hechos adicionales a la Discusión. La empresa se dedica al soporte técnico. Después de la venta, los clientes pueden estar seguros de contar con un soporte de primer nivel. Además, el software Thompson Duke facilita a los operadores la navegación por procesos complejos. Berry y Walsh compraron rápidamente una máquina llenadora Thompson Duke IZR.
"En la industria del cannabis, los consumidores buscan marcas en las que puedan confiar, marcas que ofrezcan una calidad y variedad constantes de productos", dijo Berry. “Hoy, Pyramid Pens ofrece seis aceites de cannabis puros, potentes y puros diferentes empaquetados en cartuchos compatibles con cualquier dispositivo de vapeo que funcione con batería 510. Ofrece cinco tipos diferentes de cápsulas Pax Era, así como tres cartuchos de recarga diferentes y cigarrillos electrónicos desechables. Todo esto se reposta utilizando las modernas máquinas llenadoras automáticas Thompson Duke. Además, Loud Labs ha conseguido un proceso de fabricación simplificado. La empresa también ha añadido una prensa taponadora de cartuchos Thompson Duke LFP”.
La automatización elimina las limitaciones físicas asociadas con los procesos manuales, acelera los plazos de entrega y garantiza un control de calidad preciso. Antes de la introducción, los pedidos grandes se podían completar en hasta un mes, pero ahora los pedidos grandes se pueden completar en unos pocos días.
"Al asociarse con Thompson Duke Industrial, Loud Labs ha logrado un rápido retorno de la inversión al incorporar velocidad, eficiencia, control de calidad y soluciones rentables en sus instalaciones de fabricación", dijo Berry.
"Hay tres conclusiones de la experiencia de automatización de Loud Labs", añade Walsh. “El cáñamo es un material con propiedades únicas. La comunidad proveedora debe desarrollar soluciones de automatización y embalaje específicamente para el cáñamo, o al menos estar preparada para modificar significativamente los sistemas para adaptarlos a las características de rendimiento del material.
”La segunda conclusión es que se trata de una industria nueva. Las empresas de cannabis se beneficiarán de la facilidad de uso y de un alto nivel de soporte. Por último, en un futuro próximo puede ser necesario contar con contabilidad electrónica, trazabilidad y buenas prácticas de fabricación. Los proveedores y usuarios finales deberían estar preparados para ello”.
Al mismo tiempo, tanto Berry como Walsh dicen que continúan con el desarrollo de productos, encuentran formas de automatizar, exploran la expansión en Nueva Gales del Sur y, lo más importante, se concentran en brindar a sus minoristas y consumidores una marca premium. en el que pueden confiar.
Cartuchos precargados y sellados listos para su venta al por menor en bolsas CR. Esta unidad IZR de alto rendimiento es una máquina de mesa diseñada y construida en los EE. UU. con una base, HMI, mesa XY y un diseño de circuito de aceite superior engañosamente simples. Los componentes eléctricos y neumáticos son componentes industriales estándar de Festo y garantizan una larga vida útil, un funcionamiento sin problemas y una alta disponibilidad del producto. Esta simplicidad y facilidad de uso son fundamentales para algunas partes de la industria del cannabis, ya que el conocimiento de la automatización aún está evolucionando. Sin embargo, esta tecnología patentada proporciona un potente programa de rendimiento automatizado.
En la parte superior de la máquina hay un calentador y un depósito de 500 ml. Los fabricantes precalientan su aceite de cannabis antes de colocarlo en un tanque donde se mantiene la temperatura exacta. Un tubo transparente en el fondo del depósito proporciona un camino para dispensar aceite a través del mecanismo dispensador de punta de jeringa. Cuando llega el momento de cambiar entre diferentes formulaciones de aceite, el depósito, el tubo, la válvula de retención y la jeringa dosificadora se retiran rápidamente y se reemplazan con el juego de piezas de repuesto suministrado. Cambiar entre recetas de aceite lleva aproximadamente un minuto. Luego, los componentes retirados se limpian y se preparan para el siguiente lote.
La lámpara de calor de cuello de cisne es fácilmente ajustable y mantiene el aceite caliente durante muy poco tiempo mientras fluye desde el tanque hacia el cartucho. En la parte superior central de esta imagen se encuentran las boquillas dosificadoras controladas por dos cilindros de Festo. El cilindro superior eleva el pistón y aspira aceite hacia la jeringa dosificadora. Tan pronto como se ha aspirado la cantidad necesaria de aceite en la jeringa, el segundo cilindro baja la jeringa, permitiendo que la aguja se inserte en el cartucho. El cilindro presiona el émbolo y el aceite ingresa al cañón. Ambos cilindros se pueden ajustar fácilmente manualmente mediante topes mecánicos.
La mesa XY de esta máquina IZR fue desarrollada originalmente por Festo para garantizar la velocidad y precisión en el manejo de muestras en un laboratorio automatizado. Es muy preciso ya que apunta al cartucho debajo del cabezal de llenado y es industrialmente confiable. Mesa XY EXCM, HMI, temperatura, neumática: todo está controlado por un pequeño PLC Festo en una carcasa IZR.
La pantalla táctil HMI permite al operador controlar y optimizar el proceso con un menú simple de comandos (apuntar y hacer clic). Todos los programas complejos se descargan y evalúan completamente antes de enviar cada unidad. Utilizando la API de Codesys, el sistema de informes y rendimiento del proceso puede recopilar todos los datos necesarios de producción y trazabilidad de lotes, lo que precede al requisito de la FDA de mantener registros a este nivel.
Esta LFP es una prensa neumática de cuatro toneladas que funciona completamente con presión de aire y no contiene componentes electrónicos. Conecte un compresor de aire al LFP y comience. El operador ingresa la fuerza deseada de 0,5 a 4 toneladas con control de fuerza totalmente ajustable. Cierran la puerta y mueven el interruptor a la posición extendida. Se activa el bloqueo de la puerta y comienza el trabajo. Mueva el interruptor a la posición retraída, la prensa se retraerá y la cerradura de la puerta se desbloqueará. Una vez más, Thompson Duke combina componentes industriales resistentes con facilidad de uso para clientes que buscan los beneficios de la automatización.
Hora de publicación: 14-mar-2023