Igaüks, kes on kunagi 200 kasti vahetuses käsitsi voltinud, teab füüsilist lõivu. Küünarvarred põlevad, papitolm täidab õhu ja tempo aeglustub loomulikult viimase tunni jooksul. Toimingute puhul, mis tarnivad märkimisväärset päevamahtu, ei ole see käsitsi protsess enam jätkusuutlik. See on koht, kus Fullyautomaatne kasti püstitamise masinsiseneb pildile. See võtab lamedad, kokkulöödud-papist toorikud ja muudab need avatud, põhjaga{2}}suletud kastideks, mis on valmis toote vastuvõtmiseks-ilma, et inimkäsi pappi puudutaks.
Kui hindate seadmeid või proovite olemasoleva liini tõrkeotsingut teha, on oluline mõista, kuidas see täpselt juhtub, samm-sammult. Mehaanika on põhimõtteliselt arusaadav, kuid hõlmab täpset ajastust, vaakumfüüsikat ja mehaanilist sünkroonimist, mis tasub lähemalt vaadates.
Mida masin tegelikult teeb
Enne samm-sammulise--jada läbimist aitab see määratleda töö ulatuse. Kasti püstitaja teeb kolme asja: see eraldab ühe lameda tooriku virnast, voldib tooriku ristkülikukujuliseks ja tihendab alumised klapid. See on kogu töö. Väärtus seisneb selles, et seda tehakse ühtlase kiirusega-tüüpiliselt 5–30 kasti minutis, olenevalt mudelist-, ilma kvaliteedimuutusteta.
Täisautomaatsed versioonid saavad kogu tsükliga hakkama iseseisvalt. Operaator laeb salve virna lamedaid toorikuid, masin võtab sealt juhtimise üle. Pool-automaatsed versioonid nõuavad, et operaator asetaks iga tooriku käsitsi vormimisasendisse; seejärel lõpetab masin voltimise ja tihendamise.
1. samm: ajakirja laadimine ja tühjade eraldamine
Protsess algab ajakirja-vertikaalse punkriga, mis mahutab virna lamedaid papist toorikuid. Virna kõrgus varieerub olenevalt konstruktsioonist, kuid tavaliselt mahutab see olenevalt plaadi paksusest ja masina suurusest korraga 50–150 toorikut.
Eraldusmehhanism on esimene koht, kus asjad võivad valesti minna, seega väärib see tähelepanu. Enamik masinaid kasutab ühte kahest lähenemisviisist:
Hõõrdumisel{0}}toite eraldamisel kasutatakse pöörlevat rihma või rullikut, mis puutub kokku virnas oleva põhja toorikuga. Hõõrdumine tõmbab põhja tooriku ettepoole, samal ajal kui kinnitusvars hoiab ülejäänud virna paigal. See meetod sobib hästi standardse lainepapi jaoks prognoositavas kaaluvahemikus.
Imemis{0}}põhine eraldamine kasutab vaakumkuppe, et haarata virna ülemisest toorikust ja tõsta see virnast eemale. Seejärel eraldab sekundaarne õhuvool või mehaaniline sõrm üksiku tooriku kõigist külgnevatest lehtedest, mis võivad olla kokku kleepunud. See meetod käsitleb laiemat valikut tahvli raskusi ja pinnatingimusi.
Konteksti jaoks on International Journal of Advanced Manufacturing Technology dokumenteerinud, et tühjade eraldamine moodustab ligikaudu 23% kõigist ummistusjuhtumitest kiirpaigaldussüsteemides, mille peamiseks põhjuseks on niiskusest{2}}indutseeritud plaadi nakkumine.
2. samm: tühi ülekanne ja esialgne avamine
Pärast eraldamist tuleb toorik salvest üle viia vormimissektsiooni. See ülekanne on koht, kus masin hakkab kasti "avama".
Pidevas{0}}liikurmasinas kantakse toorik edasi liikuva rihma või ketiga-käitava kelgu abil, moodustades samal ajal vardad ja juhikud suruvad külgmisi klappe järk-järgult väljapoole. Toorik ei lakka selle faasi ajal kunagi liikumast.
Katkestavas{0}}liikuris jõuab toorik statsionaarsesse vormimisasendisse. Masin peatab tooriku selles jaamas, kuni vormimismehhanism lõpetab avamistsükli, seejärel liigub see järgmisesse jaama.
Avamine ise saavutatakse vaakumtopside ja mehaaniliste kokkuklapitavate hoobade kombinatsiooniga. Vaakumtopsid kinnituvad tooriku kindlatele paneelidele ja tõmbavad need lahti, luues esialgse karbi kuju. Seejärel hoiavad mehaanilised juhikud kasti osaliselt avatud olekus, samal ajal kui alumised klapid on voltimiseks paigutatud.
3. samm: põhjaklapi voltimine
Kui kast on osaliselt avatud, tuleb põhjaklapid tihendamiseks oma kohale kokku voltida. See on puhtalt mehaaniline jada, mida tavaliselt juhivad nukk{1}}käivitatavad voltimisplaadid või servo-käivitatavad kokkuklapitavad hoovad.
Järjekord on oluline. Tavalise piludega konteineri (RSC) korral volditakse kõigepealt sisse väikesed sisemised klapid, seejärel suuremad välimised klapid. Kokkupandavad plaadid suruvad need klapid tasaseks, kattuvaks konfiguratsiooniks. Ajastus mõõdetakse sekundi murdosades,{3}}kui voltimisplaadid ulatuvad välja, hoiavad klappe paigal ja tõmbuvad sisse kooskõlastatud järjestuses, mis on ajastatud vastavalt masina tsüklikiirusele.
Vastavalt Packaging Machinery Manufacturers Institute'i tehnilisele dokumentatsioonile saavutavad tänapäevaste püstitite põhjaklapi voltimismehhanismid positsiooni korratavuse ±1,5 mm piires 10 000 tsüklit ületavate tootmistsüklite puhul. Sellist konsistentsi taset on raske käsitsi saavutada ja see mõjutab otseselt suletud põhja struktuurset terviklikkust.
4. samm: põhja tihendamine
Kui alumised klapid on tasaseks volditud, tuleb need kinnitada. On kaks domineerivat tihendusmeetodit ja valik mõjutab nii masina konstruktsiooni kui ka kasutuskulusid.
Survetundlik{0}}lint on üldotstarbeliste rakenduste{1}}levinud meetod. Lindipea väljastab etteantud pikkusega teibi, lõikab selle läbi ja surub selle alumiste klappide keskmisele õmblusele. Teibi pealekandmise mehhanism peab nakkuvuse tagamiseks avaldama ühtlast survet, mis on eriti oluline, kui kasutatakse jahedamatel välistemperatuuridel, kus liimivõime võib halveneda.
Kuum-sulaliim (HMA) kasutab kuumaliimi, mis kantakse klapipindadele enne nende kokkupressimist. Seega loob HMA tugevama side kui teip. Ja see on parem raskete või eksporditavate saadetiste jaoks, kus kaste võib raskesti käsitleda. Negatiivne külg on masina suurem keerukus. Seega vajab masin liimipaaki, soojendusega voolikuid ja liimiotsikuid, mis vajavad regulaarset puhastamist.
Kuum{0}}sulatihendiga täisautomaatne kasti püstitusmasin lisab masina maksumusele tavaliselt 15–20 protsenti. Kuid see vähendab lindi maksumust karbi kohta umbes 40–60 protsenti kolme kasutusaasta jooksul. Need andmed pärinevad läbilaskevõime analüüsist ajakirjas Journal of Packaging Technology and Research.
5. samm: kasti tühjendamine ja ülekandmine
Uus kast lahkub püstitist tühjenduskonveierile. Nii et liigutus peab olema piisavalt õrn, et mitte kahjustada värsket hüljest. Kuid see peab olema ka piisavalt tugev, et kast masinast eemaldada.
Tühjenduskonveieritel on tavaliselt külgjuhikud, mis hoiavad kasti liikumise ajal keskel. Seega saab neid juhendeid reguleerida nii, et need sobiksid erinevate kasti laiustega. Kõrgematel-masinatel saab ka tühjenduskõrgust muuta. Siis saab see ühtida teiste masinate etteandekõrgusega pärast seda, näiteks kasti tihendajad, kontrollkaalud või robotlaadurid.
Mõned süsteemid integreerivad tühjenduspunktis funktsiooni "kasti kvadratuur". Pneumaatilised või servo{1}}ajamiga plaadid avaldavad kasti külgedele hetkelist survet, tagades, et alumine tihend on täielikult fikseeritud ja kasti geomeetria on ruudukujuline, enne kui see tanklasse liigub.
Juhtimissüsteemi arhitektuur
Ülalkirjeldatud masina etappe juhib juhtimissüsteem, mis paneb kõik koos töötama. Keskel on programmeeritav loogikakontroller (PLC). Seega juhib PLC iga osa - vaakumventiilide, voltimisplaatide, tihenduspeade ja konveieriajamite ajastust.
Operaatori ekraan on tavaliselt puuteekraaniga HMI (inim{0}}masina liides), mis on asetatud töötaja jaoks sobivale kõrgusele. Selle ekraani kaudu saab töötaja:
Valige salvestatud karpide retseptide hulgast (suurus, klapi tüüp, tihendusseaded)
Vaadake toodangu arvu ja masina olekut
Probleemi ilmnemisel vaadake veateavet
Muutke konveieri kiirust ja tihendi hoidmise aega
Industrial Automation Review on märkinud, et uuematel püstitusjuhtimissüsteemidel on nüüd rohkem tööstusliku asjade Interneti (IIoT) ühendusi. Seega saab tootmisandmed - tsüklite arvud, vealogid, tihendi temperatuur - saata tootmise täitmissüsteemidesse (MES) reaalajas jälgimiseks.
Üldised ebaõnnestumise punktid
Masina tööpõhimõtete tundmine tähendab ka teadmist, kus see ebaõnnestub. Järgmised on kõige levinumad rikkerežiimid, mis on saadud tööstuse hooldusaruannetest.
| Ebaõnnestumise punkt | Tüüpiline Põhjus | Leevendus |
|---|---|---|
| Tühi eraldusmoos | Staatilised{0}}klombitud lauad; ajakirja vale pinge | Niiskuse kontroll; reguleerige hoidiku vedru pinget |
| Mittetäielik klapi voltimine | Kulunud voltimisplaadid; vale ajastuse seadistus | Asendage kulunud komponendid; kalibreerige nuki ajastus uuesti |
| Nõrk põhjatihend | Madal lindi pinge; ebapiisav HMA temperatuur | Kontrollige lindi pea survet; kontrollige liimimahuti temperatuuri |
| Vaakum{0}}alla | Ummistunud vaakumtopsifilter; pragunenud tass | Vahetage tassid vastavalt hooldusgraafikule; puhastage filtreid kord nädalas |
| Kasti vale joondamine tühjendamisel | Kulunud külgjuhikud; konveierilindi jälgimise triiv | Vahetage juhtpuksid; reguleerige rihma jälgimist |
Kui täisautomaatne kasti püstitamise masin on õige valik
Mitte iga toiming ei vaja täielikku automatiseerimist. Majanduslik põhjendus muutub tavaliselt kaalukaks, kui käsitsi karbi vormimine kulutab rohkem kui ühe täisajaekvivalendi (FTE) positsiooni või kui kasti kvaliteedi ebaühtlus põhjustab allavoolu pakkimisprobleeme.
Täisautomaatne kasti püstitusmasin on väga kasulik kohtades, kus:
Kasutate rohkem kui 500–800 kasti päevas. Siis maksab käsitsi vormimine palju tööd.
Kastide suurused ei muutu sageli. Seega võib masin töötada pikka aega ilma paljude ümberlülitusteta.
Toote kaal või karbi suurus muudab käsitsi teisaldamise raskeks töötajate kehadele.
Tootmisliin vajab kaste ühtlasel ajal, mida käsitsi vormimine alati anda ei saa.
Suure-segamise ja väikese-mahuga operatsioonide puhul, kus kasti suurus muutub vahetuse jooksul mitu korda, võib püstitaja ümberseadistamiseks vajalik vahetusaeg vähendada tööjõu kokkuhoiu. Sellistel juhtudel võib praktilisem valik olla pool-automaatne püstitaja või rakiste abil käsitsi vormimine.
Hooldusnõuded
Nagu iga elektriline ja mehaaniline süsteem, vajab kasti püstitaja hea töö tagamiseks plaanilist hooldust. Hooldusintervallid on tavaliselt lihtsad. Ja neid saavad teha teie enda hooldustöötajad, kellel on põhiline mehaanika- ja elektrikoolitus.
Igapäevaste tööülesannete hulka kuulub papitolmu eemaldamine etteandealalt, vaakumtopside pisarate kontrollimine ning teibi või liimi kättesaadavuse kontrollimine.
Iganädalased ülesanded hõlmavad õhufiltri kontrollimist (õhu{0}}mootoriga mudelite puhul), juhtsiinide õlitamist, nagu tootja ütleb, ja voltimisplaadi joonduse kontrollimist.
Kvartaliülesed ülesanded hõlmavad kuumutusriba funktsiooni kontrollimist kuum-sulatussüsteemides, konveierilindi pinge kontrollimist ja PLC tõrkelogide ülevaatamist, et tuvastada ilmnenud mustrid, mis võivad viidata arenevale probleemile.
Ajakiri Journal of Packaging Technology and Research avaldas uuringu, mis näitab, et soovitatud ajakava järgi tehtud karbi püstitajate hooldus vähendab planeerimata seisakuid 24-kuulise tööperioodi jooksul ligikaudu 65 protsenti.
Integreerimine allavoolu seadmetega
Kasti püstitaja ei tööta isoleeritult. Tüüpilises automatiseeritud pakkimisliinis väljub püstik konveierile, mis kannab avatud kasti laadimisjaama. Laadimine võib olla käsitsi (operaator asetab tooted kasti) või automaatne (robotrakk või drop{2}}fill süsteem laadib kasti).
Automaatlaadimise puhul on erektori väljundi ja laadimissüsteemi vaheline ajastus väga oluline. Seega peab püstitaja andma kaste ühtlases tempos. Ja laadimissüsteem peab olema valmis võtma iga kasti ilma kuhjamata või vahesid jätmata. Tavaliselt tehakse seda valgusandurite ja PLC-de vahelise-masina ja{4}}masinavahelise sidega.
Integreeritud liini jaoks täisautomaatse kasti püstitusmasina määramisel veenduge, et tühjenduskonveieri geomeetria ja juhtsignaalid ühilduvad allavoolu seadmetega. Väikesed erinevused konveieri laiuses, väljalaskekõrguses või sideprotokollis võivad muuta lihtsaks integreerimise kohandatud projekteerimisprojektiks.
Õige konfiguratsiooni valimine
Kasti püstitajad on saadaval paljudes konfiguratsioonides. Valikuprotsess peaks algama asjaomaste kastide tüüpide ja tootmismahtude selgest mõistmisest.
Peamised valikuparameetrid hõlmavad järgmist:
Kasti suuruse vahemik: minimaalsed ja maksimaalsed tooriku mõõtmed, mida masin peab käsitlema
Tootmiskiirus: tippkastide arv-minuti kohta-
Tihendusmeetod: lint versus kuum{0}}sulav liim, mis põhineb levitamiskeskkonnal ja kulueesmärkidel
Magasini mahutavus: kui palju toorikuid saab korraga laadida (mõjutab operaatori täitmise sagedust)
Vahetusmeetod: käsitsi reguleerimine versus tööriista -vähem kiire-muutus (mõjutab paindlikkust mitme -SKU toimingute jaoks)
Täisautomaatne kasti püstitusmasin, millel on servo-ajamiga reguleeritavus, võib PMMI Industry Standards Database'i avaldatud etalonide kohaselt lühendada ümberlülitusaega 20 minutilt 30 minutile (käsitsi) alla 5 minuti. Toimingute puhul, kus vahetuses kasutatakse mitut kasti suurust, võib see võimalus olla varustuse väärtuse peamine mõjutaja.
KKK
Kas üks püstitaja saab hakkama mitme suurusega kastiga?
Jah, enamik täisautomaatseid mudeleid on reguleeritavad. Reguleerimisvahemik on masinati erinev. Mõned hõlmavad kitsast valikut (nt ainult väikesed ja keskmised kastid); teised hõlmavad laia valikut (nt 6 × 4 × 4 tolli kuni 24 × 16 × 16 tolli). Sõltuvalt mudelist võib ümberlülitamine olla käsitsi või{13}}servoabiga.
Mis juhtub, kui toorik tootmise ajal kinni kiilub?
Masin peatub ja kuvab HMI ekraanil vea. Seejärel puhastab töötaja ummistuse, eemaldab kõik kahjustatud toorikud ja taaskäivitab tsükli. Kui ummistumist esineb sageli, tähendab see seadistusprobleemi. See võib olla salve pinge, tooriku kvaliteet või niiskustase. Nii et peaksite selle parandama, et see ei korduks.
Kas sulatihendus{0}} on seda lisakulu väärt?
Raskete toodete või karmide transporditingimuste puhul jah. Kuum-sula loob sideme, mis ei avane pinge all nii kergesti kui teip. Kuid kontrollitud tarneseadetes kergete toodete puhul piisab tavaliselt teibist. Ja lint maksab alguses vähem.
Kui palju põrandapinda püstitaja vajab?
Tüüpiline täisautomaatne püstitaja võtab olenevalt mudelist enda alla umbes 6–10 jalga konveieri pikkuse ja 3–5 jala laiuse. Jätke operaatori juurdepääsuks ja ajakirjade laadimiseks lisaruumi.
Kas püstitajat saab pärast paigaldamist teisaldada või ümber seadistada?
Jah, aga see nõuab planeerimist. Masin on poltidega põranda külge kinnitatud, ühendatud elektri- ja (mõnel juhul) suruõhuvarustusega. Selle ümberpaigutamine on teostatav, kuid hõlmab elektrivõrgu lahtiühendamist, mehaanilist lahtivõtmist ja uuesti{2}}kasutuselevõtmist uues kohas.
Järeldus
Täisautomaatne kasti püstitamise masin asendab korduva, füüsiliselt nõudliku käsitsi ülesande korratava automatiseeritud järjestusega. Samm-sammuline--protsess-ajakirja laadimine, tooriku eraldamine, ülekandmine ja avamine, klapi voltimine, põhja tihendamine ja tühjendamine-toetub täpsel mehaanilisel ajastusel ja vaakumfüüsikal, mis töötavad koos. Kui seade on õigesti määratud ja hooldatud, tagab see ühtlase karbikvaliteedi läbilaskevõimega, mida käsitsi vormimine ei suuda võrrelda.
Otsus kasti püstitamise automatiseerimiseks on lõppkokkuvõttes mahu, järjepidevuse nõude ja tööjõukulu küsimus. Toimingute puhul, mis on liikunud kaugemale sellest mastaabist, kus käsitsi vormimine on mõttekas, on püstitaja pakendamisautomaatika alustala,{1}}mis tasub end ära mitte ainult tööjõu kokkuhoiu, vaid inimväsimusest tuleneva varieeruvuse kõrvaldamise kaudu.
Allikad:
Packaging Machinery Manufacturers Institute - Korpuste püstitamise seadmete tehnilised standardid ja kasutusjuhised.
Journal of Packaging Technology and Research - Läbilaskevõime analüüsi ja sulgemismeetodi kulude võrdlusuuringud.
Tööstusliku automatiseerimise ülevaade - Juhtimissüsteemi arhitektuur ja IIoT integreerimine pakendimasinatesse.
International Journal of Advanced Manufacturing Technology - Tühja eraldamise tõrkerežiimi analüüs-kiiretes püstitussüsteemides.
PMMI tööstusstandardite andmebaas - Reguleeritava korpuse püstitamise seadmete üleminekuaja võrdlusnäitajad.