В съвременната опаковъчна индустрия необходимостта от персонализиране и бързо производство промени приоритетите на производството. От дълго време една производствена линия вече не произвежда само един фиксиран размер на кутията. Предприятията за електронна -търговия и търговия на дребно днес се нуждаят от гъвкави производствени решения, които могат да се справят с широк набор от малки поръчки, като същевременно поддържат високи производствени нива. TheАвтоматична машина за правене на много кутиииграе важна роля в промяната. Това е умна машина, която може да произвежда кутии с различни размери в процеса. За да разберем как тези машини осигуряват тази гъвкавост, трябва да разберем тяхната серво автоматизация, интелигентни системи за управление и регулируеми системи за инструменти.
Ролята на серво{0}}управлението на движението
Основната причина, поради която автоматичният производител на много-кутии може да регулира различните размери на кутии, е поради различните системи за управление на движението. Традиционните машини за-изработване на кутии използват много механични части като зъбни колела, вериги и съединители. Промяната на размера на кутията на тези стари машини изисква ръчно регулиране на физическите части, подмяна на формите и нулиране на настройките на машината. Процесът често отнема часове, което води до дълги спирания на производството. Съвременните машини с много-кутии са заменили много неподвижни механични части с независими серво мотори.
Всяка важна част от машината, включително устройството за подаване на хартия, системата за лепило, системата за сгъване и секцията за щамповане, се управлява от собствено серво задвижване. Главната система за управление изчислява правилната позиция на всяка част, когато избира нов размер на кутията чрез интерфейса човек-машина (HMI). След това серво моторите регулират всички позиции едновременно според новите настройки. Тази електронна система за управление елиминира необходимостта много ръчни части да се сменят по време на оразмеряването. Тя позволява на машината да премине от правене на малка кутия за бижута към по-голяма кутия в стил-обувки с малко престой. Според техническата информация от Института на производителите на опаковъчни машини (PMMI), използването на много-осово серво управление помага да се намали времето за смяна на оборудването за формиране на кашони с до 80% [1] в сравнение с по-старите механични системи.
Интелигентен софтуер и управление на формули
Хардуерната гъвкавост е само една част от процеса. Цифровият контрол също е важен. Автоматичната машина за правене на много кутии използва усъвършенствани програмируеми логически контролери (PLC) и системи за управление на рецепти. Вместо да изисква операторът да въвежда много настройки за всеки нов размер на кутията, машината записва готови-за-използване настройки за различни размери на кутия.
Когато производствените поръчки се променят, операторите просто избират правилната формула от системата. След това софтуерът изпраща необходимите настройки на всички части на машината, включително водачи за хартия, позицията на колелото за сгъване и ъгъла на сгъваемата плоча. Много съвременни системи също използват функции за автоматична корекция. Сензорът провери кутията с нов размер по време на първото производство и откри по-малко грешки в точността на сгъване или позицията на лепилото. След това системата автоматично прави малки корекции, за да поддържа качеството на кутията в необходимия диапазон. Изследване в Journal of Manufacturing Systems показва, че системите за обратна връзка със затворен -контур в опаковъчните машини могат да намалят материалните отпадъци при промяна на размера, тъй като машините могат да постигнат стабилно производство [2] по-бързо от системите без контрол с обратна връзка.
Адаптивни инструменти и модулен дизайн
Докато серво моторите управляват промените в позицията, машината все още се нуждае от гъвкави инструменти за работа с различни размери на плочи. Универсалната автоматична машина за правене на множество кутии използва модулни формиращи плочи и регулируеми сгъваеми релси вместо форми с фиксиран-размер. Тези компоненти имат дизайн за бързо-освобождаване и ясни скали за регулиране, така че могат да бъдат преместени или заменени бързо, когато промените в размера са извън обхвата на стандартните инструменти за регулиране.
Например, оформящите блокове могат да бъдат направени с отделни секции, които могат да се добавят или премахват, за да отговарят на различни дължини и ширини на кутията. Системите за странично сгъване и горно затягане обикновено са проектирани с плъзгащи се или разтегателни релси, които могат да бъдат фиксирани в позиция въз основа на броя на машинния контролер. Тази комбинация от електронно позициониране и регулируеми механични инструменти помага на машината да поддържа здрава структура и прецизно сгъване на много кутии с различни размери. Стандартите ISO 15374 гласят, че модулният дизайн на инструментите е важен за поддържане на стабилно качество на производството на гъвкави опаковки, тъй като помага да се избегнат грешки при огъване и позициониране, които могат да възникнат, когато фиксиран инструмент се използва извън правилния му работен диапазон [3].
Адаптивност при обработка на материали и подаване
Производството на различни размери кутии също изисква система за подаване, която може да обработва различни размери на заготовки по стабилен начин. Този проблем Автоматичната машина за правене на много кутии е разрешена чрез използване на регулируемо вакуумно захранващо устройство и системи за автоматично позициониране. Когато размерът на кутията се промени, вендузите на главата на подаващото устройство се преместват автоматично, за да съответстват на новия размер и позиция на заготовката. Това помага за предотвратяване на двойно подаване и разместване на материала.
Страничните релси и предните ограничители могат да се регулират, за да се гарантира, че материалът е в правилната позиция при подаване. За машини, които обработват картон и велпапе с различни размери, притискащите ролки и междините на ролките също могат да се регулират автоматично, за да отговарят на дебелината на различните материали. Това означава, че машината може безпроблемно да обработва тънък ПДЧ за малки козметични кутии и по-дебел E-гофриран гофриран картон за кутии за транспортиране. Техническите насоки на Fiber Box Association показват, че при производството на много-размерни кутии, регулируемата система за подаване влияе пряко върху цялостната ефективност на оборудването, тъй като проблемите с подаване са една от основните причини за неочакван престой по време на промени в размера [4].
Заключение: Сливане на прецизност и гъвкавост.
Способността на автоматичната машина за производство на кутии с различни размери идва от комбинация от серво управление на движението, интелигентен софтуер, регулируеми инструменти и гъвкави системи за обработка на материали. Тези технологии работят заедно, за да направят традиционните фиксирани производствени процеси по-гъвкави и ефективни. Технологията на тези машини ще продължи да се подобрява, тъй като веригите за доставки изискват повече персонализиране и по-бързи срокове за доставка. Бъдещите машини може да използват повече системи за поддръжка, базирани на AI-и по-добри автоматизирани функции за настройка, за да подобрят производствената производителност. За производителите е важно да разберат как работят тези системи, за да изберат подходящо оборудване и да подобрят производствените процеси на пазар с променящи се изисквания.
Референции
[1] Китайска асоциация на производителите на опаковъчни машини (PMMI) (2023 г.). :: Състояние на индустрията за опаковъчни машини: Тенденции за автоматизация и гъвкавост*. Технически доклади на PMMI.
[2] Лий, Дж. и Парк, С. (2022). Система за управление на затворена верига в производството на гъвкави опаковки: намаляване на отпадъците по време на смяна.Вестник за производствени системи, 64, 112-125.
[3] Международна организация по стандартизация (2021 г.).ISO 15374:2021 - Машини за опаковане-Изисквания за безопасност и стандарти за модулни инструменти. Публикации на ISO.
[4] Fiber Box Association (2023 г.). * Ръководство за ефективност на оборудване за преобразуване на много-размерни гофрирани кутии *. Технически бюлетини на FBA.