V sodobni embalažni industriji je potreba po prilagajanju in hitri proizvodnji spremenila proizvodne prioritete. Dolgo časa proizvodna linija ni več proizvajala samo ene fiksne velikosti škatle. E-podjetja elektronske trgovine in maloprodaje danes potrebujejo prilagodljive proizvodne rešitve, ki lahko obravnavajo širok nabor majhnih naročil in hkrati ohranjajo visoke proizvodne stopnje. TheAvtomatski stroj za izdelavo več škateligra pomembno vlogo pri spremembi. Gre za pameten stroj, ki lahko v procesu izdeluje škatle različnih velikosti. Da bi razumeli, kako ti stroji zagotavljajo to prilagodljivost, moramo razumeti njihovo servo avtomatizacijo, inteligentne nadzorne sisteme in nastavljive sisteme orodij.
Vloga servo{0}}nadzora gibanja
Glavni razlog, da lahko samodejni izdelovalec več-škatel prilagaja različne velikosti škatel, so različni sistemi za nadzor gibanja. Tradicionalni stroji za-izdelovanje škatel so uporabljali veliko mehanskih delov, kot so zobniki, verige in sklopke. Spreminjanje velikosti škatle na teh starih strojih zahteva ročno prilagajanje fizičnih delov, zamenjavo kalupov in ponastavitev nastavitev stroja. Postopek pogosto traja več ur, kar vodi do dolgih zaustavitev proizvodnje. Sodobni stroji z več-zaboji so mnoge fiksne mehanske dele nadomestili z neodvisnimi servo motorji.
Vsak pomemben del stroja, vključno z napravo za podajanje papirja, sistemom lepila, sistemom za zgibanje in delom za vtiskovanje, krmili lasten servo pogon. Glavni nadzorni sistem izračuna pravilen položaj vsakega dela pri izbiri nove velikosti škatle prek vmesnika človek-stroj (HMI). Servo motorji nato prilagodijo vse položaje hkrati glede na nove nastavitve. Ta elektronski nadzorni sistem odpravlja potrebo po zamenjavi številnih ročnih delov med dimenzioniranjem. Omogoča stroju prehod iz izdelave majhne škatle za nakit v večjo škatlo-za čevlje z malo izpadov. Po tehničnih podatkih Inštituta za proizvajalce pakirnih strojev (PMMI) uporaba več-osnega servo nadzora pomaga zmanjšati čas menjave opreme za oblikovanje kartona do 80 % [1] v primerjavi s starejšimi mehanskimi sistemi.
Pametna programska oprema in upravljanje formul
Prilagodljivost strojne opreme je le en del procesa. Pomemben je tudi digitalni nadzor. Avtomatski stroj za izdelavo več škatel uporablja napredne programabilne logične krmilnike (PLC) in sisteme za upravljanje receptov. Namesto da bi od operaterja zahteval vnos številnih nastavitev za vsako novo velikost škatle, stroj shrani pripravljene-na-nastavitve za različne dimenzije škatle.
Ko se proizvodna naročila spremenijo, operaterji preprosto izberejo pravo formulo iz sistema. Programska oprema nato pošlje zahtevane prilagoditve vsem delom stroja, vključno z vodili papirja, položajem kolesca za gubanje in kotom zložljive plošče. Mnogi sodobni sistemi uporabljajo tudi samodejne korekcijske funkcije. Senzor je med prvo proizvodnjo pregledal škatlo nove velikosti in našel manj napak pri natančnosti zgibanja ali položaju lepila. Sistem nato samodejno izvede majhne prilagoditve, da ohrani kakovost škatle v zahtevanem obsegu. Raziskave v Journal of Manufacturing Systems kažejo, da lahko povratni sistemi z zaprto-zanko v pakirnih strojih zmanjšajo materialne odpadke, ko se velikost spremeni, saj lahko stroji dosežejo stabilno proizvodnjo [2] hitreje kot sistemi brez nadzora s povratnimi informacijami.
Prilagodljivo orodje in modularna zasnova
Medtem ko servo motorji nadzorujejo spremembe položaja, stroj še vedno potrebuje prilagodljiva orodja za delo z različnimi velikostmi plošč. Vsestranski avtomatski stroj za izdelavo več škatel uporablja modularne oblikovalne plošče in nastavljive zložljive tirnice namesto kalupov fiksne-velikosti. Te komponente imajo zasnovo za hitro-snemanje in jasne nastavitvene lestvice, tako da jih je mogoče hitro premakniti ali zamenjati, ko spremembe velikosti presegajo obseg standardnih orodij za prilagajanje.
Na primer, oblikovalne bloke je mogoče izdelati z ločenimi deli, ki jih je mogoče dodati ali odstraniti, da ustrezajo različnim dolžinam in širinam škatle. Stranski zložljivi in zgornji vpenjalni sistemi so običajno zasnovani z drsnimi ali raztegljivimi tirnicami, ki jih je mogoče pritrditi v položaj glede na število krmilnikov stroja. Ta kombinacija elektronskega pozicioniranja in nastavljivih mehanskih orodij pomaga stroju ohranjati močno strukturo in natančno zlaganje številnih škatel različnih velikosti. Standardi ISO 15374 navajajo, da je modularna zasnova orodij pomembna za ohranjanje stabilne kakovosti proizvodnje fleksibilne embalaže, saj pomaga preprečiti napake pri upogibanju in pozicioniranju, do katerih lahko pride, ko se fiksno orodje uporablja zunaj njegovega ustreznega delovnega območja [3].
Ravnanje z materialom in prilagodljivost podajanja
Proizvodnja različnih velikosti škatel zahteva tudi sistem za dovajanje, ki lahko stabilno obdeluje različne velikosti surovcev. To težavo je avtomatski stroj za izdelavo več škatel rešil z uporabo nastavljivega vakuumskega podajalnika in sistemov za samodejno pozicioniranje. Ko se velikost škatle spremeni, se priseski na glavi podajalnika samodejno premaknejo, da ustrezajo novi velikosti in položaju praznega. To pomaga preprečiti dvojno podajanje in neusklajenost materiala.
Stranske tirnice in sprednje zaustavitvene točke je mogoče prilagoditi, da zagotovite, da je material med podajanjem v pravilnem položaju. Za stroje, ki delajo s kartonom in valovitim kartonom različnih velikosti, se lahko tlačni valji in razmiki med valji tudi samodejno prilagodijo debelini različnih materialov. To pomeni, da lahko stroj nemoteno obdeluje tanke iverne plošče za majhne kozmetične škatle in debelejšo E-valovito lepenko za transportne škatle. Tehnične smernice Fiber Box Association kažejo, da pri proizvodnji škatel z več-velikostmi nastavljiv dovajalni sistem neposredno vpliva na celotno učinkovitost opreme, saj so težave pri dovajanju eden glavnih razlogov za nepričakovane izpade med spremembami velikosti [4].
Zaključek: Zlitje natančnosti in prilagodljivosti.
Zmožnost avtomatskega stroja za izdelavo več škatel za izdelavo škatel različnih velikosti izhaja iz kombinacije servo krmiljenja gibanja, inteligentne programske opreme, nastavljivih orodij in prilagodljivih sistemov za ravnanje z materialom. Te tehnologije delujejo skupaj, da naredijo tradicionalne fiksne proizvodne procese bolj prilagodljive in učinkovite. Tehnologija teh strojev se bo še naprej izboljševala, saj dobavne verige zahtevajo več prilagajanja in hitrejše dobavne roke. Prihodnji stroji bodo morda uporabljali več vzdrževalnih sistemov-na podlagi umetne inteligence in boljših avtomatiziranih funkcij prilagajanja za izboljšanje proizvodne učinkovitosti. Za proizvajalce je pomembno, da razumejo, kako ti sistemi delujejo, da izberejo primerno opremo in izboljšajo proizvodne procese na trgu s spreminjajočimi se zahtevami.
Reference
[1] Kitajsko združenje proizvajalcev strojev za pakiranje (PMMI) (2023). :: Stanje industrije pakirnih strojev: trendi avtomatizacije in fleksibilnosti*. Tehnična poročila PMMI.
[2] Lee, J. in Park, S. (2022). Sistem krmiljenja z zaprto zanko v proizvodnji fleksibilne embalaže: zmanjšanje količine odpadkov med prehodom.Journal of Manufacturing Systems, 64, 112-125.
[3] Mednarodna organizacija za standardizacijo (2021).ISO 15374:2021 - Pakirni stroji-Varnostne zahteve in standardi modularnega orodja. Publikacije ISO.
[4] Fiber Box Association (2023). * Vodnik za zmogljivost za opremo za pretvorbo več-velikih valovitih škatel *. Tehnični bilteni FBA.