Šiuolaikinėje pakavimo pramonėje poreikis pritaikyti individualiems poreikiams ir sparčiai gaminti pakeitė gamybos prioritetus. Ilgą laiką gamybos linija nebegamina tik vieno fiksuoto dydžio dėžės. E-prekybos ir mažmeninės prekybos įmonėms šiandien reikia lanksčių gamybos sprendimų, kurie galėtų atlikti įvairius nedidelius užsakymus, kartu išlaikant aukštus gamybos tempus. TheAutomatinė kelių dėžių gamybos mašinavaidina svarbų vaidmenį pokyčiuose. Tai išmani mašina, kuri gali gaminti įvairaus dydžio dėžes. Norėdami suprasti, kaip šios mašinos suteikia šį lankstumą, turime suprasti jų servo automatiką, išmaniąsias valdymo sistemas ir reguliuojamas įrankių sistemas.
Servo{0}}varomo judesio valdymo vaidmuo
Pagrindinė priežastis, dėl kurios automatinis kelių{0}}dėžučių gamintojas gali reguliuoti skirtingų dydžių dėžes, yra skirtingos judesio valdymo sistemos. Tradicinės dėžės{2}}gamybos mašinos naudojo daug mechaninių dalių, tokių kaip krumpliaračiai, grandinės ir movos. Norint pakeisti šių senų mašinų dėžės dydį, reikia rankiniu būdu reguliuoti fizines dalis, pakeisti formas ir iš naujo nustatyti mašinos nustatymus. Procesas dažnai užtrunka valandas, todėl gamyba sustoja ilgai. Šiuolaikinės daugiadėžės mašinos daugelis fiksuotų mechaninių dalių buvo pakeistos nepriklausomais servo varikliais.
Kiekviena svarbi mašinos dalis, įskaitant popieriaus padavimo įrenginį, klijų sistemą, lankstymo sistemą ir įspaudimo sekciją, yra valdoma savo servo pavara. Pagrindinė valdymo sistema apskaičiuoja teisingą kiekvienos dalies padėtį, kai pasirenka naują dėžės dydį per žmogaus{1}}mašinos sąsają (HMI). Tada servo varikliai sureguliuoja visas padėtis vienu metu pagal naujus nustatymus. Ši elektroninė valdymo sistema pašalina poreikį keisti daugybę rankinių dalių nustatant dydį. Tai leidžia mašinai gaminti nuo mažos papuošalų dėžutės iki didesnės batų dėžutės -stiliaus dėžutės su mažai prastovų. Remiantis Pakavimo mašinų gamintojų instituto (PMMI) technine informacija, kelių ašių servo valdymo naudojimas padeda sumažinti dėžių formavimo įrangos perjungimo laiką iki 80 % [1], palyginti su senesnėmis mechaninėmis sistemomis.
Išmanioji programinė įranga ir formulių valdymas
Aparatinės įrangos lankstumas yra tik viena proceso dalis. Skaitmeninis valdymas taip pat svarbus. Automatinė kelių dėžių gamybos mašina naudoja pažangius programuojamus loginius valdiklius (PLC) ir receptų valdymo sistemas. Užuot reikalavęs, kad operatorius įvestų daug nustatymų kiekvienam naujam dėžutės dydžiui, įrenginys išsaugo paruoštus-naudoti-nustatymus skirtingiems dėžutės matmenims.
Pasikeitus gamybos užsakymams, operatoriai tiesiog pasirenka tinkamą formulę iš sistemos. Tada programinė įranga siunčia reikiamus reguliavimus visoms mašinos dalims, įskaitant popieriaus kreipiklius, sulenkimo ratuko padėtį ir sulankstomos plokštės kampą. Daugelis šiuolaikinių sistemų taip pat naudoja automatines korekcijos funkcijas. Pirmosios gamybos metu jutiklis apžiūrėjo naujo dydžio dėžutę ir rado mažiau klaidų lankstymo tikslume ar klijų padėtyje. Tada sistema automatiškai atlieka nedidelius koregavimus, kad dėžutės kokybė atitiktų reikiamą diapazoną. „Journal of Manufacturing Systems“ atliktas tyrimas rodo, kad pakavimo mašinose esančios uždaro{5}ciklo grįžtamojo ryšio sistemos gali sumažinti medžiagų švaistymą, kai keičiasi dydis, nes mašinos gali pasiekti stabilią gamybą [2] greičiau nei sistemos be grįžtamojo ryšio kontrolės.
Adaptyvūs įrankiai ir modulinis dizainas
Nors servovarikliai keičia valdymo padėtį, mašinai vis tiek reikia lanksčių įrankių, kad būtų galima dirbti su skirtingų dydžių plokštėmis. Universalioje automatinėje kelių dėžių gamybos mašinoje naudojamos modulinės formavimo plokštės ir reguliuojami lankstymo takeliai, o ne fiksuoto dydžio formelės. Šie komponentai turi greito-atjungimo dizainą ir aiškias reguliavimo svarstykles, todėl juos galima greitai perkelti arba pakeisti, kai keičiasi dydis viršija standartinių įrankių reguliavimo diapazoną.
Pavyzdžiui, formavimo blokai gali būti pagaminti su atskiromis sekcijomis, kurias galima pridėti arba pašalinti, kad atitiktų įvairaus ilgio ir pločio dėžes. Šoninės lankstymo ir viršutinės tvirtinimo sistemos paprastai yra suprojektuotos su slankiojančiais arba ištraukiamais vikšrais, kuriuos galima fiksuoti pagal mašinos valdiklio skaičių. Šis elektroninio padėties nustatymo ir reguliuojamų mechaninių įrankių derinys padeda mašinai išlaikyti tvirtą struktūrą ir tiksliai sulankstyti daugybę skirtingų dydžių dėžių. ISO 15374 standartai teigia, kad modulinis įrankių dizainas yra svarbus stabiliai lanksčių pakuočių gamybos kokybei palaikyti, nes padeda išvengti lenkimo ir padėties klaidų, kurios gali atsirasti, kai fiksuotas įrankis naudojamas už tinkamo darbo diapazono [3].
Medžiagų tvarkymo ir šėrimo pritaikymas
Įvairių dydžių dėžių gamybai taip pat reikalinga tiekimo sistema, kuri galėtų stabiliai apdoroti skirtingų dydžių ruošinius. Ši problema Automatinė kelių dėžių gamybos mašina išspręsta naudojant reguliuojamą vakuuminį tiektuvą ir automatines padėties nustatymo sistemas. Pasikeitus dėžutės dydžiui, siurbtukai ant tiektuvo galvutės pasislenka automatiškai, kad atitiktų naują ruošinio dydį ir padėtį. Tai padeda išvengti dvigubo padavimo ir medžiagos nesutapimo.
Šoniniai turėklai ir priekiniai sustojimo taškai gali būti reguliuojami, kad padavimo metu medžiaga būtų tinkamoje padėtyje. Mašinoms, kurios apdoroja įvairaus dydžio kartoną ir gofruotąjį kartoną, slėgio ritinėliai ir ritinėlių tarpai taip pat gali būti automatiškai reguliuojami, kad atitiktų skirtingų medžiagų storį. Tai reiškia, kad mašina gali sklandžiai apdoroti ploną medžio drožlių plokštę mažoms kosmetikos dėžutėms ir storesnį E- gofruotąjį kartoną siuntimo dėžutėms. Fiber Box Association techninės gairės nurodo, kad gaminant kelių{{4} dydžių dėžes, reguliuojama šėrimo sistema tiesiogiai veikia bendrą įrangos efektyvumą, nes padavimo problemos yra viena iš pagrindinių netikėtų prastovų priežasčių keičiant dydį [4].
Išvada: tikslumo ir lankstumo sintezė.
Automatinė kelių dėžių gamybos mašina gali gaminti skirtingų dydžių dėžutes dėl servo judesio valdymo, išmaniosios programinės įrangos, reguliuojamų įrankių ir lanksčių medžiagų tvarkymo sistemų. Šios technologijos veikia kartu, kad tradiciniai fiksuoti gamybos procesai taptų lankstesni ir efektyvesni. Šių mašinų technologija ir toliau tobulės, nes tiekimo grandinėms reikia daugiau pritaikymo ir greitesnių pristatymo terminų. Ateityje mašinos gali naudoti daugiau AI-pagrįstų priežiūros sistemų ir geresnių automatizuotų reguliavimo funkcijų, kad pagerintų gamybos našumą. Gamintojams svarbu suprasti, kaip šios sistemos veikia, kad galėtų pasirinkti tinkamą įrangą ir tobulinti gamybos procesus rinkoje, kurioje kinta.
Nuorodos
[1] Kinijos pakavimo mašinų gamintojų asociacija (PMMI) (2023). :: Pakavimo mašinų pramonės padėtis: Automatizavimo ir lankstumo tendencijos*. PMMI techninės ataskaitos.
[2] Lee, J. ir Park, S. (2022). Uždarojo ciklo valdymo sistema lanksčių pakuočių gamyboje: sumažina atliekų kiekį keitimo metu.Gamybos sistemų žurnalas, 64, 112-125.
[3] Tarptautinė standartizacijos organizacija (2021).ISO 15374:2021 - Pakavimo mašinos-Saugos reikalavimai ir moduliniai įrankių standartai. ISO leidiniai.
[4] Fiber Box Association (2023). * Kelių-dydžių gofruotojo kartono dėžės konvertavimo įrangos našumo vadovas*. FBA techniniai biuleteniai.