Bárki, aki valaha is kézzel hajtogatott 200 dobozt egy műszakban, ismeri a fizikai terheket. Az alkar ég, kartonpor tölti be a levegőt, és a tempó az utolsó órára természetesen lelassul. A jelentős napi mennyiséget szállító műveletek esetében ez a manuális folyamat már nem fenntartható. Ott van a Fullyautomata doboz felállító gépbelép a képbe. Lapos, kiütött-kartonlapokat vesz, és nyitott, alsó{2}}lezárt dobozokká alakítja, amelyek készen állnak a termék fogadására- anélkül, hogy emberi kéz érintené a kartont.
Ennek lépésről lépésre történő pontos megértése akkor számít, ha a berendezést értékeli, vagy egy meglévő vonalat próbál elhárítani. A mechanika elvileg egyszerű, de precíz időzítést, vákuumfizikát és mechanikai szinkronizálást foglal magában, amely jutalmazza a közelebbi pillantást.
Amit a gép valójában csinál
Mielőtt végigmenne a lépésről{0}}-lépésre, segít meghatározni a munka hatókörét. A dobozfelállító három dolgot tesz: elválaszt egy lapos nyersdarabot a kötegtől, téglalap alakúra hajtogatja, és lezárja az alsó szárnyakat. Ez az egész munka. Az érték abban rejlik, hogy egyenletes sebességgel -tipikusan 5-30 doboz/perc, modelltől függően-a minőség változása nélkül.
A teljesen automatikus változatok a teljes ciklust függetlenül kezelik. Egy kezelő egy köteg lapos nyersdarabot rak be a tárba, a gép átveszi onnan. A félig-automatikus változatok megkövetelik, hogy a kezelő kézzel helyezze el az egyes nyersdarabokat a formázási pozícióba; a gép ezután befejezi a hajtogatást és a tömítést.
1. lépés: Magazin betöltése és üres elválasztás
A folyamat a magazin-egy függőleges garattal kezdődik, amely egy köteg lapos kartonpapírt tartalmaz. A köteg magassága tervezéstől függően változik, de általában 50-150 nyersdarabot helyez el egyszerre, a tábla vastagságától és a gép méretétől függően.
Az elválasztási mechanizmus az első hely, ahol a dolgok elromolhatnak, ezért figyelmet érdemel. A legtöbb gép két módszer egyikét használja:
A súrlódó-takarmányleválasztásnál egy forgó szalagot vagy görgőt használnak, amely érintkezik a köteg alsó lapjával. A súrlódás előrehúzza az alsó nyersdarabot, miközben egy rögzítőkar tartja a helyén a fennmaradó köteget. Ez a módszer jól működik szabványos hullámkarton esetében, kiszámítható súlytartományon belül.
A szívó{0}}alapú szétválasztás vákuumcsészék segítségével fogja meg a kötegben lévő felső nyersdarabot, és emeli le a kötegből. Ezután egy másodlagos levegőfúvással vagy mechanikus ujjal elválasztják az egyetlen nyersdarabot a szomszédos lapoktól, amelyek esetleg összeragadtak. Ez a módszer a táblasúlyok és felületi feltételek szélesebb körét kezeli.
A kontextus szempontjából az International Journal of Advanced Manufacturing Technology dokumentálta, hogy az üres leválasztás a nagy sebességű felállító rendszerekben előforduló összes elakadás körülbelül 23%-áért felelős, és a páratartalom{2}}indukálta laptapadás az elsődleges tényező.
2. lépés: Üres átvitel és kezdeti megnyitás
Leválasztás után a nyersdarabot át kell vinni a tárból az alakító részbe. Ez az átvitel az, ahol a gép elkezdi "nyitni" a dobozt.
Egy folyamatos -mozgógépben a nyersdarabot mozgó szalag vagy lánc{1}}hajtott kocsi viszi előre, miközben a rudak és vezetők fokozatosan kifelé tolják az oldalsó szárnyakat. A blank soha nem áll meg mozgásában ebben a fázisban.
Egy szakaszos-mozgógépben a nyersdarab álló formázási pozícióba érkezik. A gép ezen az állomáson szünetelteti a nyersdarabot, amíg az alakító mechanizmus befejezi a nyitási ciklust, majd továbbítja a következő állomásra.
Maga a nyitás vákuumcsészék és mechanikus összecsukható karok kombinációjával valósul meg. A vákuumcsészék a nyersdarab meghatározott paneljeihez tapadnak, és széthúzzák őket, létrehozva a kezdeti dobozformát. A mechanikus vezetők ezután részben nyitott állapotban tartják a dobozt, miközben az alsó szárnyak összecsukható helyzetben vannak.
3. lépés: Az alsó fedél összehajtása
Részlegesen nyitott doboznál az alsó szárnyakat a helyére kell hajtani a tömítéshez. Ez egy tisztán mechanikus folyamat, amelyet jellemzően bütykös-hajtású összecsukható lemezek vagy szervo-hajtású összecsukható karok hajtanak végre.
A sorrend számít. A szabványos normál hornyolt tárolókon (RSC) először a kis belső szárnyak hajtódnak be, majd a nagyobb külső fülek. Az összecsukható lemezek ezeket a szárnyakat lapos, átfedő konfigurációba tolják. Az időzítést a másodperc törtrészeiben mérik,{3}}a hajtogató lemezek kinyúlnak, helyükön tartják a szárnyakat, és a gép ciklussebességének megfelelően koordinált sorrendben visszahúzódnak.
A Packaging Machinery Manufacturers Institute műszaki dokumentációja szerint a modern felszerelők alsó szárnyának összecsukható mechanizmusai ±1,5 mm-en belüli pozíciómegismételhetőséget biztosítanak a 10 000 ciklust meghaladó gyártási folyamatok során. Ezt a konzisztencia szintet nehéz kézzel elérni, és közvetlenül befolyásolja a lezárt fenék szerkezeti integritását.
4. lépés: Alsó tömítés
Miután az alsó szárnyak laposra vannak hajtva, rögzíteni kell őket. Két domináns tömítési módszer létezik, és a választás a gép kialakítását és az üzemeltetési költségeket egyaránt érinti.
A nyomásérzékeny-szalag a legelterjedtebb módszer az általános-célú alkalmazásokhoz. A szalagfej előre meghatározott hosszúságú szalagot adagol, levágja, és rányomja az alsó szárnyak középső varrására. A ragasztószalag felhordó mechanizmusának egyenletes nyomást kell kifejtenie a tapadás biztosítása érdekében, ami különösen fontos, ha hidegebb környezeti hőmérsékleten működik, ahol a ragasztóképesség romolhat.
Az olvadt -olvadékragasztó (HMA) forró ragasztót használ, amelyet a szárnyfelületekre kennek, mielőtt összenyomnák őket. Tehát a HMA erősebb kötést hoz létre, mint a szalag. És jobb nehéz vagy export szállítmányokhoz, ahol a dobozok durva kezelést kaphatnak. Hátránya a gép nagyobb bonyolultsága. Tehát a gépnek szüksége van egy ragasztótartályra, fűtött tömlőkre és a rendszeres tisztítást igénylő ragasztófúvókákra.
Egy teljesen automatikus, melegen olvadó tömítéssel ellátott dobozfelállító gép általában 15-20 százalékkal növeli a gép költségét. De három évnyi használat alatt körülbelül 40-60 százalékkal csökkenti a szalag dobozonkénti költségét. Ezek az adatok a Journal of Packaging Technology and Research folyóirat átviteli elemzéséből származnak.
5. lépés: Doboz kiürítése és átvitele
Az új doboz egy nyomószalagon hagyja el a felállítót. Tehát a mozdulatnak elég gyengédnek kell lennie ahhoz, hogy ne sértse meg a friss pecsétet. De elég erősnek is kell lennie ahhoz, hogy a dobozt le tudja venni a gépről.
Az ürítő szállítószalagok általában oldalsó vezetőkkel rendelkeznek, hogy a dobozt mozgás közben középen tartsák. Így ezek a vezetők beállíthatók a különböző dobozszélességekhez. A magasabb kategóriájú-gépeken a kiürítési magasság is módosítható. Ezután más gépek előtolási magasságát is meg tudja egyezni, mint például a doboztömítők, ellenőrző mérlegek vagy robotrakodók.
Egyes rendszerek a kisülési ponton integrálnak egy „doboz négyzetre osztás” funkciót. A pneumatikus vagy szervo{1}}meghajtású lemezek pillanatnyi nyomást fejtenek ki a doboz oldalaira, így biztosítják, hogy az alsó tömítés teljesen be legyen rögzítve, és a doboz geometriája négyzet alakú, mielőtt továbbhaladna a töltőállomásra.
Vezérlőrendszer architektúrája
A fent leírt géplépéseket egy vezérlőrendszer hajtja végre, amely mindent együtt működik. Középen egy programozható logikai vezérlő (PLC) található. Tehát a PLC vezérli az egyes alkatrészek - vákuumszelepek, összecsukható lemezek, tömítőfejek és szállítószalag-meghajtók időzítését.
A kezelői képernyő általában egy érintőképernyős HMI (Human{0}}Machine Interface), amely megfelelő magasságban van elhelyezve a dolgozó számára. Ezen a képernyőn a dolgozó a következőket teheti:
Válasszon a mentett dobozreceptek közül (méret, fedél típusa, tömítési beállítások)
Nézze meg a gyártási számot és a gép állapotát
Probléma esetén tekintse meg a hibainformációkat
Módosítsa a szállítószalag sebességét és a tömítés tartási idejét
Az Industrial Automation Review megjegyezte, hogy az újabb erector vezérlőrendszerek több ipari internet-kapcsolattal (IIoT) rendelkeznek. Így a gyártási adatok - ciklusszámok, hibanaplók, tömítési hőmérséklet - elküldhetők a gyártás-végrehajtási rendszereknek (MES) élő megfigyelés céljából.
Gyakori kudarcpontok
A gép működésének ismerete azt is jelenti, hogy tudjuk, hol szokott meghibásodni. A következők a leggyakoribb hibamódok, amelyek az ipari karbantartási jelentésekből származnak:
| Hibapont | Tipikus ok | Enyhítés |
|---|---|---|
| Üres elválasztási lekvár | Statikus{0}}csomós táblák; helytelen tárfeszesség | Páratartalom szabályozás; állítsa be a rögzítő rugó feszességét |
| Hiányos szárny behajtás | Kopott összecsukható lemezek; helytelen időbeállítás | Cserélje ki a kopott alkatrészeket; a bütyök időzítésének újrakalibrálása |
| Gyenge alsó tömítés | Alacsony szalagfeszesség; elégtelen HMA hőmérséklet | Ellenőrizze a szalagfej nyomását; ellenőrizze a ragasztótartály hőmérsékletét |
| Vákuumos leejtés-le | Eltömődött vákuumcsésze szűrő; megrepedt csésze | Cserélje ki a poharakat a karbantartási ütemterv szerint; hetente tisztítsa meg a szűrőket |
| Doboz beállítási hibája kisütéskor | Kopott oldalsó vezetők; szállítószalag követési sodródás | Cserélje ki a vezetőperselyeket; állítsa be az öv követését |
Amikor egy teljesen automata dobozos emelőgép a megfelelő választás
Nem minden művelet igényel teljes automatizálást. A gazdasági megfontolás általában akkor válik meggyőzővé, ha a kézi dobozformázás egynél több teljes munkaidő-egyenértéket (FTE) használ, vagy ha a doboz minőségi inkonzisztenciája a későbbi csomagolási problémákat okozza.
A teljesen automatikus dobozfelállító gép nagyon hasznos olyan helyeken, ahol:
Több mint 500-800 dobozt használ naponta. Ekkor a kézi alakítás sok munkaköltségbe kerül.
A dobozok mérete nem gyakran változik. Így a gép hosszú ideig üzemelhet sok átállás nélkül.
A termék súlya vagy a doboz mérete megnehezíti a kézi kezelést a dolgozók testén.
A gyártósornak állandóan olyan dobozokra van szüksége, amelyeket a kézi alakítás nem mindig biztosít.
Nagy-keverék, kis{1}}volumenű műveleteknél, ahol a dobozok mérete műszakonként többször változik, az erektor újrakonfigurálásához szükséges átállási idő érvénytelenítheti a munkamegtakarítást. Ezekben az esetekben a félig{3}}automata felállító vagy a kézi formázás faragással a praktikusabb választás lehet.
Karbantartási követelmények
Mint minden elektromos és mechanikus rendszer, a doboz-felszerelőnek is ütemezett gondozásra van szüksége ahhoz, hogy megfelelően működjön. A gondozási intervallumok általában egyszerűek. Ezeket pedig saját karbantartó munkásai végezhetik el, alapfokú mechanikai és elektromos képzéssel.
A napi feladatok közé tartozik a kartonpor eltávolítása az adagolóterületről, a vákuumcsészék szakadásainak ellenőrzése, valamint a szalag vagy ragasztó rendelkezésre állása.
A heti feladatok közé tartozik a légszűrő ellenőrzése (levegős{0}}motoros modelleknél), a vezetősínek olajozása a gyártó utasításai szerint, valamint az összecsukható lemezek beállításának ellenőrzése.
A negyedéves feladatok közé tartozik a fűtőszalag működésének ellenőrzése-meleg olvadékrendszereken, a szállítószalag feszességének ellenőrzése, valamint a PLC-hibanaplók áttekintése a felmerülő problémákra utaló minták után.
A Journal of Packaging Technology and Research közzétett egy tanulmányt, amely szerint az ajánlott ütemterv szerint végzett dobozfelállító karbantartás körülbelül 65 százalékkal csökkenti a nem tervezett állásidőt egy 24 hónapos üzemidő alatt.
Integráció a downstream berendezésekkel
A doboz felállító nem működik elszigetelten. Egy tipikus automatizált csomagolósoron az erektor egy szállítószalagra ürít, amely a nyitott dobozt egy betöltőállomásra szállítja. A betöltés lehet manuális (a kezelő a termékeket a dobozba helyezi) vagy automatizált (a dobozt egy robotcella vagy drop{2}}töltő rendszer tölti be).
Az automatizált betöltésnél nagyon fontos az erektor kimenete és a töltőrendszer közötti időzítés. Tehát az erektornak egyenletes ütemben kell dobozokat adnia. A rakodórendszernek pedig készen kell állnia minden doboz befogadására anélkül, hogy felhalmozódna vagy hézagokat hagyna. Ez általában fényérzékelők és a PLC-k közötti -gépek közötti{4}}kommunikáció keverékével történik.
Amikor egy teljesen automatikus doboz-felszerelő gépet ad meg egy integrált vonalhoz, győződjön meg arról, hogy a nyomószalag geometriája és a vezérlő jelzések kompatibilisek a későbbi berendezéssel. Kis különbségek a szállítószalag szélességében, a kihordási magasságban vagy a kommunikációs protokollban egyszerű integrációt eredményezhetnek egy egyedi tervezési projektbe.
A megfelelő konfiguráció kiválasztása
A dobozfelállítók számos konfigurációban kaphatók. A kiválasztási folyamatnak az érintett doboztípusok és gyártási mennyiségek világos megértésével kell kezdődnie.
A legfontosabb kiválasztási paraméterek a következők:
Dobozmérettartomány: A gépnek kezelnie kell a minimális és maximális üres méretet
Gyártási sebesség: csúcsdoboz-per-perc szükséglet
Lezárási módszer: szalag és melegen olvadt{0}}ragasztó, az elosztási környezet és a költségcélok alapján
Tárkapacitás: Hány üres lapot lehet egyszerre betölteni (befolyásolja a kezelő utántöltési gyakoriságot)
Átváltási módszer: kézi korrekció az eszköz-kevésbé gyors-módosításával szemben (a több- cikkszámú műveletek rugalmasságát befolyásolja)
A PMMI Industry Standards Database által közzétett benchmarkok szerint egy teljesen automatikus, szervo-{0}}beállítású doboz-felállító gép 20-ról 30 percre (kézi) 5 perc alá csökkentheti az átállási időt. Műszakonként több dobozméretet futtató műveleteknél ez a képesség lehet a berendezés értékének elsődleges hajtóereje.
GYIK
Egy szerelő képes több dobozméretet kezelni?
Igen, a legtöbb teljesen automata modell állítható. A beállítási tartomány gépenként változik. Egyesek szűk tartományt fednek le (pl. csak kis és közepes dobozok); mások széles tartományt fednek le (pl. 6 × 4 × 4 hüvelyk és 24 × 16 × 16 hüvelyk között). Az átváltás lehet kézi vagy szervo{13}}támogatás a modelltől függően.
Mi történik, ha egy üres gyártás közben elakad?
A gép leáll, és hibát jelez a HMI képernyőn. Ezután a munkás eltávolítja az elakadást, kiveszi a sérült üres darabokat, és újraindítja a ciklust. Ha az elakadás gyakran előfordul, az beállítási problémát jelent. Ez lehet a tárfeszesség, a blank minősége vagy a páratartalom. Tehát javítania kell, hogy ne forduljon elő újra.
Megéri a melegen olvadó tömítés-a plusz költséget?
Nehéz termékek vagy durva szállítási körülmények esetén igen. A forró-olvadék olyan kötést hoz létre, amely feszültség hatására nem nyílik meg olyan könnyen, mint a szalag. Az ellenőrzött szállítási beállításokkal rendelkező könnyű termékekhez azonban általában elegendő a szalag. A szalag pedig kezdetben kevesebbe kerül.
Mekkora alapterületre van szüksége egy szerelőnek?
Egy tipikus teljesen automatikus felállító körülbelül 6-10 láb hosszúságú szállítószalagot és 3-5 láb szélességet foglal el, modelltől függően. Hagyjon több helyet a kezelő hozzáféréséhez és a tár betöltéséhez.
Telepítés után áthelyezhető vagy újrakonfigurálható az erector?
Igen, de ez tervezést igényel. A gép a padlóhoz van csavarozva, elektromos és (egyes esetekben) sűrített levegő ellátásra csatlakozik. Áthelyezése megvalósítható, de magában foglalja az elektromos leválasztást, a mechanikus szétszerelést és az új helyen történő újra{2}üzembe helyezést.
Következtetés
A teljesen automatikus dobozfelállító gép az ismétlődő, fizikailag megerőltető manuális feladatokat egy megismételhető automatizált szekvenciával helyettesíti. A lépésről--folyamat-magazinbetöltés, az üres lapok szétválasztása, az áthelyezés és a nyitás, a fedél összehajtása, az alsó tömítés és a kisütés-a precíz mechanikai időzítésen és a vákuumfizikán összehangoltan működik. Megfelelő specifikáció és karbantartás esetén a berendezés egyenletes dobozminőséget biztosít olyan átviteli sebesség mellett, amelyet a kézi alakítás nem tud elérni.
A dobozok felállításának automatizálására vonatkozó döntés végső soron a mennyiség, a konzisztencia követelménye és a munkaerőköltség kérdése. Azoknál a műveleteknél, amelyek túlléptek azon a léptéken, ahol a kézi formázásnak van értelme, az erector a csomagolás automatizálásának alapeleme,{1}}amely nemcsak a munkaerő-megtakarításban térül meg, hanem az emberi fáradtságból fakadó változékonyság megszüntetésében is.
Források:
Packaging Machinery Manufacturers Institute - Műszaki szabványok és működési irányelvek a tok felállító berendezésekhez.
Journal of Packaging Technology and Research - Az áteresztőképesség-elemzés és a lezárási módszer költség-összehasonlító tanulmányai.
Ipari automatizálás áttekintése - Vezérlőrendszer-architektúra és IIoT-integráció a csomagológépekben.
International Journal of Advanced Manufacturing Technology - Üres szétválasztási hibamód elemzése nagy sebességű{1}}felszerelő rendszerekben.
PMMI Ipari Szabványok Adatbázis - Átállási idő referenciaértékei az állítható tok felállító berendezésekhez.