Pakuočių gamybos linijose, kurių gamybai kažkada reikėjo kvalifikuotos komandos, dabar yra vienas ar du operatoriai, vienu metu prižiūrintys dešimtis automatizuotų procesų. Kartono formavimo mašinos atlieka ypač svarbų vaidmenį įrangoje, kuri valdo šią pamainą. Dydžio tikslumas, konstrukcijos vientisumas ir paviršiaus masė priklauso nuo formavimo stadijos -čia įvestos klaidos negali būti ištaisytos pasroviui.
Tiksliai žinant, kaip a pilna automatinė popieriaus dėžės formavimo mašina darbai nuo žaliavų iki gatavų dėžių padeda pirkimų vadovams priimti pagrįstus pirkimo sprendimus, padeda gamybos inžinieriams diagnozuoti problemas ir sudaro sąlygas kokybės komandoms suprasti skirtumų šaltinius. Šiame darbe, o ne neaiškių apibendrinimų, mes naudojame technologijos ypatumus, kad užbaigtume visą operacijos procesą.
Pradinis taškas: Medžiagos paruošimas ir šėrimo sistema
Prieš formuojant mašina turi gauti paruoštą pagrindą. Dauguma komercinių kartoninių dėžių gaminamos naudojant pilkas plokštes, taip pat žinomas kaip medžio drožlių arba įrišimo plokštės, kaip konstrukcijos šerdį, o išorinis paviršius yra dekoratyvinis popierius arba specialios medžiagos -folija, tekstūruoto popieriaus laikikliai, spausdinta pakuotė-.
Tiekimo sistema apdoroja pilkųjų lentų plokštes, kurios buvo iš anksto išpjautos iki nurodyto dydžio, paprastai atliekant atskirą pjovimo operaciją. Automatiniai krovimo tiektuvai sukrauna plokštes į dėtuvės tipo bunkerius. Tiektuvas-paprastai vakuuminio puodelio-remontas yra mechaniškai suprojektuotas taip, kad atskirtų lakštus būtų ištrauktas iš krūvos apačios arba viršaus ir švariai atskirtų kiekvieną lapą nereikalaujant antro padavimo.
Tiekimo tikslumas čia tiesiogiai lemia pasroviui skirto dydžio rezultatą. Klaida-užregistruotas skydelis, patenkantis į formavimo stotį, sukuria iškreiptą dėžę, net jei visi tolesni procesai atliekami nepriekaištingai. Aukštos-specifikacijos mašinose naudojamas ultragarsinis dvigubo-tiekimo aptikimas, kuris gali nedelsiant sustabdyti gamybos linijas, jei vienu metu patenka dvi dalys, taip išvengiama medžiagų švaistymo ir galimo įrangos sugadinimo.
1 veiksmas: taškų skaičiavimas ir išankstinis{1}}pertraukimas
Standžios popierinės dėžės negali paprasčiausiai sulankstyti stačiu kampu be paruošimo-nebraižytų pilkos lentos įtrūkimų, o ne švarios sulenkimo, dėl ko gali atsirasti pastebimų paviršiaus įtrūkimų, kurie turi įtakos baigtai išvaizdai.
Žymėjimo volelis arba liniuotės ir štampavimo ženklinimo stotis suformuojamas iš anksto išilgai tikslios raukšlių plokštės. Įbrėžimo gylis kalibruojamas atsižvelgiant į lentos storį: per seklus įbrėžimas visiškai nesusilpnina lenkimo ploto; per gilus balas pažeidžia struktūrinį vientisumą. Didelei partijaipilna automatinė popieriaus dėžės formavimo mašinasistemose, balų skaičiavimo parametrai išsaugomi kaip programuojami darbų receptai, kuriuos operatorius atšaukia ir pakartotinai naudoja.
Tada daugelio mašinų balai iš anksto{0}}sulaužomi-mechaniniais pirštais arba voleliais iš dalies užlenkia žymėjimo liniją, kad būtų atlaisvinta pluošto struktūra ir užtikrinama, kad plokštės švariai ir nuosekliai susilankstytų pasiekusios formavimo stotį. Šis žingsnis ypač svarbus storoms pilkoms lentoms (1,5 mm ir daugiau), turinčioms didžiausią atsparumą pluoštui.
2 veiksmas: klijų užtepimas
Po to, kai plokštė yra surūšiuota ir iš anksto nupjauta, kitas žingsnis yra naudoti klijus. Naudojimo būdai ir klijų tipai skiriasi priklausomai nuo mechaninio dizaino ir gamybos reikalavimų:
Termoplastinių klijų sistemos yra užprogramuotos pašalinti termoplastinius klijus nuo šildomų purkštukų galvučių. Karšti tirpalai greitai sukietėja, paprastai per 2–15 sekundžių, kad pagreitėtų gamybos ciklai. Apribojimas yra jautrumas temperatūrai: karšti lydalai tampa minkšti, kai jie laikomi arba gabenami aukštoje temperatūroje, todėl netinka kai kuriems galutiniams tikslams.
Šaltų klijų (PVA{0}}pagrįstų) sistemų atidarymo laikas yra ilgas, todėl jas galima tiksliai-sureguliuoti prieš klijuojant. Šalti klijai užtikrina geresnį galutinį sukibimą ir didesnį atsparumą temperatūrai, tačiau spaudžiant reikia ilgiau, todėl sumažėja bendra gamyba.
Automatinė valdymo sistema tiksliai kontroliuoja klijų kiekį, temperatūrą (naudojamą karštam lydymui), užtepimo plotį ir laiką. Pilnai įrengtamepilna automatinė popieriaus dėžės formavimo mašinaplatformose sunaudojamų klijų kiekis yra 15–25 % mažesnis nei panašiose žmonių valdomose mašinose, nes užtepimo kiekį lemia programuojami parametrai, o ne operatoriaus sprendimas.
Jutikliai po kiekvieno naudojimo ciklo patikrina, ar nėra rišiklių. Jei klijų galvutė užsikemša arba išdžiūsta, aptikimo sistema pažymi paveiktą įrenginį kaip atmestą, o ne leidžia sugedusiai dėžutei pereiti likusius gamybos etapus.
3 veiksmas: lentos padėties nustatymas ir vyniojamojo popieriaus registracija
Formavimo stadijoje sujungiama klijais padengta plokštė su išorine vyniojimo medžiaga. Čia taip pat registracijos tikslumas tiesiogiai lemia gatavos dėžutės kokybę.
Vyniojamasis popierius -nesvarbu, ar tai paprastas, spausdintas, raukšlėtas ar specialios tekstūros medžiaga-, tiekiamas naudojant atskirą žurnalo arba ritės padavimo sistemą. Kameromis pagrįstos arba mechaninės registravimo sistemos prieš kontaktuodami sulygiuoja spausdinimo raštus arba folijos dizainus su lentos padėtimi. Įprastoje pakuotėje paprastai yra priimtinas ± 0.3 -0.5 mm išlygiavimo nuokrypis. Spausdintoms medžiagoms arba pagrindams su aiškiais registracijos ženklais leidžiamoji nuokrypa turi būti priveržta iki + -0.1 -0.2 mm.
Kartonas dedamas ant vyniojimo lakšto su nurodytomis iškyšos paraštėmis iš visų pusių. Šios paraštės -paprastai yra nuo 10 mm iki 20 mm, atsižvelgiant į dėžutės dizainą-, kad būtų galima apvynioti kampus ir pritvirtinti prie vidinių paviršių. Tikslus paraščių nuoseklumas užtikrina tolygų kraštų padengimą ir švarų vidų gamybos metu.
4 žingsnis: kampų lankstymas ir formavimas
Kampų formavimas yra sunkiausias mechaninis kartoninių dėžių gamybos etapas. Keturi stačiakampės dėžutės kampai negali tiesiog sulankstyti vienas po kito. Taigi papildoma medžiaga kampuose turi būti gerai tvarkoma. Tada jis sustabdo bjaurius nelygumus ar tarpus, kurie kenkia dėžutės stiprumui ir išvaizdai.
Automatinės formavimo stotys naudoja tiksliai nustatytas mechanines sekas:
Kampų pjovimas arba grioveliai pašalina medžiagos perteklių iš kiekvieno kampo prieš sulankstymą ir neleidžia medžiagai persidengti, kad susidarytų matomi gabalėliai. Įpjovos geometrija apskaičiuojama atsižvelgiant į dėžutės matmenis ir plokštės storį.
Sulenkus šoninę sienelę, keturi šoniniai atvartai užlenkiami aukštyn aplink įbrėžtus lentos kraštus. Lankstymo seka yra svarbi: paprastai priešingos pusės sulankstomos vienu metu arba greitai iš eilės, kad lenta nejudėtų lankstymo proceso metu.
Sulenkite kampinį suspaudimo mechanizmą ir nuvalykite pakavimo medžiagos kampinius trikampius prie kampinės dėžutės sienelės. Šis veiksmas reikalauja tikslaus laiko ir mechaninės geometrijos{1}}ir turi būti atliktas prieš tai, kai šoninė sienelė ją suspaudžia.
Kampinis ekstruzija turi taikyti kontroliuojamą slėgį, kad kiekviename kampe būtų pritvirtinta jungtis. Pagal laikymo trukmę ir slėgį yra programuojami parametrai, kurie skiriasi priklausomai nuo plokštės storio, klijų tipo ir aplinkos temperatūros.
Thepilna automatinė popieriaus dėžės formavimo mašinaatlieka visą posūkių seką gamybos greičiu, kuris nepasiekiamas rankiniu būdu dirbantiems operatoriams – paprastai visus keturis posūkius įveikia per 1–3 sekundes vienoje dėžėje.
5 veiksmas: paviršiaus presavimo ir klijavimo nustatymai
Suformavus kampą, dėžė pereina prie plokščio presavimo stalo, vienodai spaudžiant visus sienos paviršius. Šis žingsnis užtikrina, kad vyniojamasis popierius būtų visiškai priklijuotas prie kartono paviršiaus be oro kišenių, iškilusių kraštų ar paviršiaus banguotumo.
Spaudos stočių dizainas skiriasi. Kai kurios mašinos naudoja statinius presus, kad kiekvieną dėžutę tam tikrą laiką išlaikytų vietoje prieš išleidžiant. Didelio-našumo konfigūracija naudoja priešingą-diržo sistemą tarp nuolatinių juostų presavimo, tinka nuolatiniam slėgio valdymo atstumui. Diržo suspaudimas gali pagreitinti ciklo laiką, nes dėžė nuolat juda, o ne sustoja kiekvieną kartą, kai daromas slėgis.
Kai pakavimo medžiagą reikia šildyti, kad suaktyvintumėte klijus arba pagerintumėte atitiktį, kartais pridedama{0}}kontroliuojamos temperatūros slėgio plokštė arba presas. Tai ypač svarbu vyniojant folija, kuriai reikalingas tam tikras temperatūros diapazonas, kad būtų galima geriausiai suklijuoti.
6 veiksmas: vidinės plokštės išdėstymas (dangčio ir pagrindo konfigūracijoms)
Daugeliui standžių dėžių konstrukcijų reikia atskiros vidinės plokštės{0}}antros plokštės suformuotoje dėžutėje, kad būtų galima sukurti užbaigtas vidines sienas arba sustiprinti konstrukciją. Ištraukiamam dangčiui ir pagrindo konfigūracijai reikia dangčio ir pagrindo, kurių kiekvienas yra suformuotas pagal aukščiau aprašytą seką.
Automatinė lentos išdėstymo sistema įveda vidinę plokštę į iš dalies suformuotą dėžę, registracijos tikslumas gali išlaikyti vidinių matmenų tolerancijos nuoseklumą. Šis žingsnis yra labai svarbus dėžėms, kuriose turi būti priimti konkretūs gaminio įdėklai ar padėklas: vidinių matmenų paklaida tiesiogiai veikia gaminio tinkamumą.
Kai kurios mašinos yra sukonfigūruotos taip, kad lygiagrečiose formavimo linijose būtų galima gaminti tiek dangčius, tiek pagrindą, o tada sujungti atitinkamus komponentus, kad būtų galima galutinai patikrinti kokybę.
7 veiksmas: kokybės patikrinimas ir atmetimai
Automatizuota testavimo sistema patikrina pagrindinius kokybės parametrus prieš baigtoms dėžėms išeinant iš formavimo linijos:
Matmenų tikrinimui naudojamas mechaninis matavimas arba lazerinis matavimas, siekiant patvirtinti, kad formavimo dėžutė atitinka nurodytus ilgio, pločio ir aukščio nuokrypius. Pakuotės, kurios viršija leistinus nuokrypius, perkeliamos į perdirbimo kanalą, o ne toliau pasroviui.
Paviršiaus tikrinimo kameros nuskaito raukšles, oro kišenes, klijų prasiskverbimą ar klaidingą spausdintų raštų registraciją. Aptikimo jautrumas yra programuojamas – gamintojai gali nustatyti griežtesnes leistinas nuokrypas pažangiems gaminiams ir palengvinti leistinus nuokrypius mažiau reiklioms programoms.
Kampų kokybės jutikliai aptinka nepilnus lankstymo, kėlimo ar klijavimo trūkumus kampo padėtyje. Kampo defektas yra viena iš dažniausiai pasitaikančių kokybės problemų gaminant standžią dėžę, todėl specialus kampo patikrinimas yra standartinė gamybos{1}}klasės įrangos savybė.
Kai gamybos sąlygos yra stabilios, tinkamai prižiūrimi atmetimo rodikliaipilna automatinė popieriaus dėžės formavimo mašinaįranga paprastai yra mažesnė nei 2 %, o rankinės arba pusiau automatinės gamybos linijos – 5–12 %. Produkcijos padidėjimas tiesiogiai įtakoja vieneto gamybos savikainos apskaičiavimą.
8 veiksmas: išvesties tvarkymas ir krovimas
Pagaminta dėžutė išeina iš formavimo stoties ir patenka į išvesties apdorojimo sistemą. Konvejerio sistema pristato dėžes į krovimo stotį, kur jos nukreipiamos ir sugrupuojamos tolesniems procesams – rankiniam pakavimui, automatiniam pakavimui arba perkėlimui į kitą gamybos etapą.
Krovimo sistemos turi atsargiai nešti kartoninę dėžę, kad būtų išvengta paviršiaus žymėjimų ar kampų pažeidimų. Vakuuminis-valymas arba paminkštinti mechaniniai griebtuvai yra įprasti metodai. Krūvos aukščio ir orientacijos planavimas, kad atitiktų tolesnio tvarkymo reikalavimus ir gabenimo konteinerių konfigūracijas.
Kaip programuojamos valdymo sistemos sujungia sekas
Aukščiau aprašyti veiksmai gali užtikrinti nuoseklų veikimą tik tada, kai jie yra tiksliai suderinti. Šiuolaikinės visiškai automatizuotos kartoninių dėžių staklių platformos naudoja PLC (programuojamąjį loginį valdiklį) arba PC{1}}pagrįstą valdymo struktūrą, valdydami laiką, greitį ir parametrų reikšmes visose vietose.
Darbo parametrų saugykla gali būti greitai konvertuojama iš vienos dėžutės į kitą. Patyręs operatorius gali pakeisti mašiną iš dėžės dydžio į visiškai kitokią konfigūraciją per 15–25 minutes, primindamas išsaugotus parametrus, o per 60–90 minučių mechaniniam perreguliavimui į senesnius įrenginius. Šis perjungimo efektyvumas žymiai padidina efektyvų savaitės gamybos pajėgumą gamintojams, kurie taiko aukštą-mišraus gamybos grafiką.
Gamybos stebėjimas realiuoju-laiku stebi produkcijos skaičių, atmetimo rodiklį, ciklo laiką ir įrangos būseną. Kai jutiklio anomalijos rodo, kad kažkas negerai su įrenginiu ar medžiaga, integruotas gedimų aptikimas sustabdo liniją, neleidžiant defektui plisti, arba sukauptą išvestį reikės patikrinti ir atmesti rankiniu būdu.
Užsakymo supratimas padeda geriau įvertinti įrangą
Vertinant popierinių dėžučių formavimo įrangą, suprasdami{0}}po-žingsnio seką pirkėjai gali užduoti tikslesnius klausimus nei bendras vardinio greičio ar kainos palyginimas.
Konkrečios problemos, kurias verta ištirti: kaip spręsti lentos storio pokyčius dėl lenkimo mechanizmo? Koks yra dvigubai{0}}maitinamų jutiklių aptikimo slenkstis? Kaip greitai klijų temperatūros sistema reaguoja į aplinkos temperatūros pokyčius? Koks yra perjungimo tarp dėžės dydžių laikas ir ar į šį laiką įeina parametrų atšaukimas ar tik mechaninis reguliavimas?
Tiekėjai gali atsakyti į šiuos klausimus pateikdami konkrečią inžinerinę informaciją, -o ne bendrais teiginiais apie galimybes-, kad parodytų produkto gylį ir tikrą gamybos patirtį. Čia aprašyta seka suteikia pagrindą šiems pokalbiams.
Nuoroda
Pakavimo mašinų gamintojų institutas (PMMI). PMMI ataskaita apie antrinį pakavimo automatizavimą: įrangos parinkimą ir investicijų grąžos principus. PMMI Business Intelligence, 2023 m.
TAPPI (celiuliozės ir popieriaus pramonės techninė asociacija). "Standartinis kartono plyšimo stiprumo bandymo metodas." TAPPI T810 om-22, 2022 m.
Tarptautinė ASTM. "Standartinis kartono kietumo bandymo metodas." ASTM D1388-23, 2023.
Europos gofruotojo kartono gamintojų federacija (FEFCO). Techninis standžiųjų dėžių gamybos procesų ir kokybės standartų vadovas. FEFCO techninė serija, 2022 m.
Tarptautinė saugaus tranzito asociacija (ISTA). Standžios dėžės konstrukcijų pakuotės veikimo bandymo specifikacija. ISTA 2A procedūra, 2023 m.