У сучасній пакувальній промисловості потреба в персоналізації та швидкому виробництві змінила пріоритети виробництва. Довгий час виробнича лінія більше не виробляла коробки лише одного фіксованого розміру. Підприємства електронної комерції та роздрібної торгівлі сьогодні потребують гнучких виробничих рішень, які можуть обробляти широкий спектр невеликих замовлень, зберігаючи високі темпи виробництва. TheАвтоматична машина для виготовлення кількох коробоквідіграє важливу роль у змінах. Це розумна машина, яка може виготовляти коробки різних розмірів у процесі. Щоб зрозуміти, як ці машини забезпечують таку гнучкість, нам потрібно зрозуміти їх сервоавтоматизацію, інтелектуальні системи керування та регульовані системи інструментів.
Роль керування рухом із-сервоприводом
Основною причиною того, що автоматичний пристрій для створення мульти{0}}боксів може перемикатися між різними розмірами коробок, є різні системи керування рухом. У традиційних машинах для-виробництва коробок використовувалося багато механічних частин, таких як шестерні, ланцюги та муфти. Щоб змінити розмір коробки на цих старих машинах, потрібно вручну налаштувати фізичні частини, замінити форми та скинути налаштування машини. Процес часто займає години, що призводить до тривалої зупинки виробництва. Сучасні багато-корпусні машини замінили багато фіксованих механічних частин незалежними серводвигунами.
Кожна важлива частина машини, включаючи пристрій подачі паперу, систему клею, систему згинання та секцію тиснення, контролюється власним сервоприводом. Головна система керування розраховує правильне положення кожної частини під час вибору нового розміру коробки через людино-інтерфейс (HMI). Потім серводвигуни регулюють усі положення одночасно відповідно до нових налаштувань. Ця електронна система керування усуває необхідність заміни багатьох деталей вручну під час визначення розміру. Це дає змогу машині переходити від виготовлення маленької скриньки для коштовностей до більшої коробки для взуття-з невеликим простоєм. Відповідно до технічної інформації Інституту виробників пакувального обладнання (PMMI), використання багато{7}}осьового сервокерування допомагає скоротити час переналаштування обладнання для формування картону до 80% [1] порівняно зі старішими механічними системами.
Розумне програмне забезпечення та керування формулами
Гнучкість апаратного забезпечення – це лише одна частина процесу. Також важливий цифровий контроль. Автоматична машина для виготовлення кількох ящиків використовує вдосконалені програмовані логічні контролери (PLC) і системи керування рецептами. Замість того, щоб вимагати від оператора введення багатьох налаштувань для кожного нового розміру коробки, машина зберігає готові-до-використання налаштування для різних розмірів коробки.
Коли виробничі замовлення змінюються, оператори просто вибирають правильну формулу з системи. Потім програмне забезпечення надсилає необхідні коригування до всіх частин машини, включаючи напрямні для паперу, положення коліщатка для згинання та кут пластини для згинання. Багато сучасних систем також використовують функції автоматичної корекції. Датчик перевірив коробку нового розміру під час першого виробництва та виявив менше помилок у точності складання або позиції клею. Потім система автоматично вносить невеликі коригування, щоб підтримувати якість коробки в необхідному діапазоні. Дослідження в Journal of Manufacturing Systems показують, що замкнуті-системи зворотного зв’язку в пакувальних машинах можуть зменшити відходи матеріалу під час зміни розміру, оскільки машини можуть досягти стабільного виробництва [2] швидше, ніж системи без контролю зворотного зв’язку.
Адаптивний інструментарій і модульний дизайн
У той час як серводвигуни керують зміною положення, машині все ще потрібні гнучкі інструменти для роботи з пластинами різних розмірів. Універсальна автоматична машина для виготовлення кількох коробок використовує модульні формувальні пластини та регульовані складні напрямні замість форм-фіксованого розміру. Ці компоненти мають -швидкоз’ємну конструкцію та чіткі шкали регулювання, тож їх можна швидко переміщувати чи замінювати, коли зміни розміру виходять за межі діапазону налаштування стандартних інструментів.
Наприклад, формувальні блоки можна виготовляти з окремих секцій, які можна додавати або видаляти відповідно до різної довжини та ширини коробки. Системи бокового відкидання та верхнього затиску зазвичай розроблені з розсувними або розсувними напрямними, які можна зафіксувати в положенні залежно від кількості контролерів машини. Ця комбінація електронного позиціонування та регульованих механічних інструментів допомагає машині підтримувати міцну структуру та точне складання багатьох коробок різного розміру. Стандарти ISO 15374 стверджують, що модульна конструкція інструменту важлива для підтримки стабільної якості виробництва гнучкої упаковки, оскільки вона допомагає уникнути помилок згинання та позиціонування, які можуть виникнути, коли фіксований інструмент використовується поза його належним робочим діапазоном [3].
Транспортування матеріалів і адаптація подачі
Виробництво ящиків різних розмірів також вимагає системи подачі, яка може стабільно обробляти різні розміри заготовок. Цю проблему вирішила автоматична машина для виготовлення кількох коробок за допомогою регульованого вакуумного пристрою подачі та систем автоматичного позиціонування. Коли розмір коробки змінюється, присоски на головці пристрою подачі автоматично переміщуються відповідно до нового розміру та положення заготовки. Це допомагає запобігти подвійній подачі та зміщенню матеріалу.
Бічні напрямні та передні точки зупинки можна відрегулювати, щоб забезпечити правильне положення матеріалу під час подачі. Для машин, які обробляють картон і гофрований картон різних розмірів, притискні ролики та зазори між роликами також можна автоматично регулювати відповідно до товщини різних матеріалів. Це означає, що машина може легко обробляти тонкий ДСП для маленьких косметичних коробок і більш товстий E- гофрований картон для коробок для транспортування. Технічні рекомендації Асоціації Fiber Box вказують на те, що у виробництві багаторазмерних ящиків регульована система подачі безпосередньо впливає на загальну ефективність обладнання, оскільки проблеми з подачею є однією з основних причин неочікуваних простоїв під час зміни розміру [4].
Висновок: поєднання точності та гнучкості.
Здатність автоматичної машини для виготовлення кількох коробок виробляти коробки різних розмірів забезпечується поєднанням сервоприводу керування рухом, інтелектуального програмного забезпечення, регульованих інструментів і гнучких систем обробки матеріалів. Ці технології працюють разом, щоб зробити традиційні фіксовані виробничі процеси більш гнучкими та ефективними. Технології цих машин продовжуватимуть удосконалюватися, оскільки ланцюги поставок вимагають більше налаштувань і швидших термінів доставки. Майбутні машини можуть використовувати більше систем технічного обслуговування-на основі штучного інтелекту та кращі функції автоматизованого налаштування для покращення продуктивності. Для виробників важливо розуміти, як ці системи працюють, щоб вибрати відповідне обладнання та вдосконалити виробничі процеси на ринку зі змінними вимогами.
Список літератури
[1] Китайська асоціація виробників пакувального обладнання (PMMI) (2023). :: Стан галузі пакувального обладнання: тенденції автоматизації та гнучкості*. Технічні звіти PMMI.
[2] Лі Дж. і Парк С. (2022). Система керування замкнутим циклом у виробництві гнучкої упаковки: зменшення відходів під час переходу.Журнал виробничих систем, 64, 112-125.
[3] Міжнародна організація стандартизації (2021).ISO 15374:2021 - Пакувальні машини-Вимоги безпеки та стандарти модульного інструменту. Публікації ISO.
[4] Fibre Box Association (2023). * Посібник із продуктивності обладнання для конверсії багато-гофроящиків *. Технічні бюлетені FBA.