Li tagħmel tote bags-sew jekk karta, plastik jew drapp mhux minsuġ-tinvolvi sensiela ta' passi: qtugħ, issiġillar, tiwi u rfinar. Dawn il-passi jikkonvertu materja prima kontinwament rolling f'borża lest għall-użu bl-imnut jew fil-fabbrika. Iż-żieda ta 'manki u l-installazzjoni ta' garża hija l-aktar kompitu mekkaniku diffiċli f'dawn il-passi. Min jagħmel il-borża tat-tote għandu jmexxi web ta 'diversi materjali f'daqqa, japplika kolla jew siġilli tas-sħana bi preċiżjoni kbira, u jżomm veloċità ta' aktar minn 150 borża kull minuta. Biex nifhmu kif dawn il-magni awtomatikament jimmaniġġjaw l-inserzjoni u l-irqajja, irridu nħarsu lejn partijiet mekkaniċi, sistemi tas-sensuri, u setups ta 'kontroll li jaħdmu flimkien.
Il-linja bażi: Bag Body Formation
Il-boroż għandhom isiru qabel ma jiżdiedu mankijiet jew garża. F'borża tal-plastik standard, il-film jaqa' minn roll kbir, jintewa f'forma ta 'tubu u jissiġilla fil-qiegħ. Ix-xafra tat-tqattigħ tqatta 'l-pajp fi bwiet separati f'tul xieraq. Kull borża mbagħad timxi 'l quddiem fuq il-conveyor belt jew is-sistema tal-katina, lesta għall-pass li jmiss.
L-allinjament tal-borża meta tasal sal-manku jew l-istazzjon tat-tiswija huwa essenzjali għax-xogħol sussegwenti kollu. Jekk il-borża taqa 'b'2mm jew 3mm, l-immaniġġjar jew l-irqajja' se jkomplu jmorru ħażin, u jagħmlu borża ħażina. L-allinjament jinkiseb permezz ta 'gwidi mekkaniċi, fotoriċetturi li jaqraw l-imprint fuq il-film u sistemi ta' trażmissjoni misjuqa minn servo- biex jaġġustaw il-pożizzjoni tal-borża hekk kif tiċċaqlaq. dawn il-ħtiġijiet ta 'eżattezza huma koperti mill-ISO 21848. Hija tistabbilixxi limiti ta' daqs għal magni tal-ippakkjar flessibbli.
Inserzjoni tal-Manku: Preparazzjoni u Tmigħ tal-Materjal
L-inserzjoni awtomatika tal-manku tibda b'provvista separata ta 'materjali: roll ta' materjal ċatt-bħal tejp tal-karta, żigarella tal-plastik jew strixxi ta 'film maqtugħin-issir il-manku tal-borża. Il-materjal tal-manku għandu jinqata 'għal ċertu tul, u jekk ikun hemm bżonn ta' manku ta 'linja, itwiha u poġġiha fil-post it-tajjeb fil-borża qabel ma tikkonnettja.
F'borża maker għal borża ċirkolari, l-istrixxa tal-manku l-ewwel tinqata 'għal tul adattat għat-tabs tat-twaħħil tal-linja tal-manku. Il-faxxa mbagħad tintewa f'forma ta 'U jew D bl-użu ta' mejda li tintewa mekkanika bi pjanċa ta 'gwida u ferrovija ta' gwida. Il-forma tal-jingħalaq trid tkun l-istess kull darba. Il-bidla fit-tinja tbiddel it-tul tal-manku, u tagħmilha irregolari. Is-sistemi tat-tiwi ikkontrollati servo-ssostitwixxew folders mekkaniċi mmexxija mill-cam-f'magni aktar ġodda. Dan minħabba li s-sistema servo tippermetti li d-daqsijiet li jintwew jinbidlu elettronikament mingħajr il-ħtieġa li jinbidlu l-partijiet.
It-tisħiħ tal-garża-li jpoġġi rettangolu żgħir ta 'materjal fuq il-punt tat-twaħħil tal-manku biex jinfirex it-tagħbija u jipprevjeni li l-manku ma jitqattax il-membrana tal-borża-jeħles netwerk separat ta' materjali tal-garża u jaqtgħuhom f'irqajja individwali. L-irqajja normalment jinqatgħu bl-użu ta’ die li jdur u l-inkwina tintuża biex tnaqqas il-garża. Dan jippermetti li l-garża tal-istess daqs tiġi prodotta bl-istess veloċità. Il-garża mbagħad titmexxa fil-borża bl-użu ta 'ġbid ta' vakwu jew tagħmir mekkaniku. Dawn ipoġġu l-garża eżatt fuq il-punt tat-twaħħil tal-manku.
Is-soċjetà tal-inġiniera tal-manifattura kitbet karta dwar is-sistemi ta' tmigħ tal-materjal misjuqa minn servo-fi proċessi mekkaniċi. Huma juru li meta jintużaw servo feeders għall-kontroll tat-tensjoni ta '-ħin reali tan-netwerk tal-materjal, preċiżjoni tal-allinjament ta' ± 0.5 millimetri tista 'tinkiseb b'rata ta' 200 dawra kull minuta. Dan il-livell ta 'eżattezza huwa essenzjali għat-tqegħid tal-garża. Il-garża għandha tkopri kompletament iż-żona tat-twaħħil tal-manku biex tipprovdi rinfurzar tajjeb.
L-Operazzjoni tat-Tgħaqqid: Adeżiv, Siġill tas-Sħana, jew Weld ultrasoniku
Ladarba l-manku u l-garża fuq il-borża jkunu f'posthom, iridu jiġu mwaħħla. Fil-magna li tagħmel il-borża tat-tote, hemm tliet tipi ta 'metodi ta' twaħħil użati b'mod komuni. Skont il-materjal tal-ippakkjar, is-saħħa tal-bond meħtieġa, il-veloċità tal-produzzjoni u fatturi oħra biex tagħżel.
L-applikazzjoni tat-tidwib bis-sħana hija l-aktar metodu flessibbli. Huwa adattat għall-inkullar tal-manki u l-irqajja mal-karta, drapp mhux-minsuġ u xi basktijiet tal-plastik. It-tank tal-kolla msaħħna jippompja l-adeżiv imdewweb permezz ta 'żennuna programmabbli. Din iż-żennuna tpoġġi mudell ta 'kolla fuq il-borża jew fuq it-tikketta tal-manku. Il-mudell taż-żennuna-normalment rettangolari, doppju-fili jew bit-tikek-huwa kkontrollat minn valv tas-solenojd, li jiftaħ u jagħlaq hekk kif il-magna tiċċirkola. It-temperatura u l-ammont ta 'kolla għandhom ikunu xierqa. Ftit wisq kolla, dgħajfa wisq, jistgħu jinkiser taħt il-piż. Wisq kolla jista 'jwassal għal estrużjonijiet li jtebbgħu l-magni u l-uċuħ tal-boroż tad-drapp.
Meta l-borża u l-manku huma ta ' l-istess tip ta ' films termoplastiku, uża siġill termali. Saħħan is-siġill u agħfas il-manku mal-borża. Dan idub il-punt ta 'kuntatt tal-plastik u jifforma weldjatura. Is-settings tas-siġill-temperatura, pressjoni u ħin-għandu jiġu ssettjati għal films speċifiċi. ASTM F88 jipprovdi metodu ta 'test standard għall-kejl tas-saħħa tas-siġill ta' materjali flessibbli. Il-manifatturi tal-magni jużaw dawn it-testijiet biex jiċċekkjaw is-settings tas-siġill fil-kontrollur tal-magni.
L-iwweldjar ultrasoniku huwa metodu ta 'bagging relattivament ġdid, speċjalment adattat għal basktijiet mhux minsuġa. Il-kelliema ultrasoniċi jivvibraw f'20 sa 40 kHz. Dan joħloq sħana ta 'frizzjoni fil-punt ta' kuntatt bejn it-tikketta tal-manku u l-borża. It-tisħin lokali jista 'jiġi wweldjat mingħajr sħana żejda jew kolla. L-iwweldjar ultrasoniku għandu l-vantaġġi ta 'indafa, bla togħma u l-ebda ħsara termali lill-materjali tal-madwar. Dan huwa importanti għall-użu ta' boroż tal--ikel. NIST ippublika xogħol fuq l-issettjar ta 'parametri ta' wweldjar ultrasoniku għal materjali mhux minsuġa termoplastiku. Sabu li s-saħħa tal-weldjatura kienet relatata mill-qrib mal-amplitudni tal-vibrazzjoni u l-pressjoni tal-ikklampjar. L-aħjar settings jistgħu jvarjaw ħafna skond it-tip ta 'polimeru.
Sinkronizzazzjoni: L-Arkitettura tal-Kontroll
L-isfida ewlenija bl-inserzjoni awtomatika tal-manku u l-ipproċessar tal-garża hija l-ħin. Il-boroż, il-materjali tal-manku, il-materjali tal-garża u l-mekkaniżmu tat-twaħħil għandhom kollha jkunu fl-istess pożizzjoni fl-istess ħin, jiċċaqilqu b'ċiklu ta 'veloċità għolja wara ċiklu, mingħajr lok għal żbalji fil-ħin. Dan iż-żmien isir permezz ta 'setup ta' kontroll f'saffi.
Fuq nett, kontrollur tal-loġika programmabbli (PLC) jew kontrollur tal-moviment jaġixxi bħala l-arloġġ prinċipali tal-magna. Il-kontrollur jindika l-post prinċipali-normalment minn encoder jew rukkell elettroniku virtwali fuq ix-xaft tal-linja tas-sewqan prinċipali-biex jiddetermina l-angolu tal-linja tal-magna. Kull mutur servo fil-magna jsegwi din il-pożizzjoni prinċipali u jikkalkula l-moviment tiegħu skond il-pożizzjoni prinċipali. Meta l-pożizzjoni ospitanti tindika li l-borża tkun laħqet il-pożizzjoni tal-manku, il-manku li jdaħħal fis-servo jaċċellera biex jipproduċi l-manku, il-garża jaqta 'u tittrasferixxi s-servo biex tipproduċi l-garża, u s-sistema ta' twaħħil tiftaħ-kollha f'millisekondi.
L-IEEE Industrial Electronics Society kitbet artiklu dwar l-evoluzzjoni tat-teknoloġija tax-xaft tal-linja elettronika fil-magni ta 'konverżjoni. Jirrimarkaw li sistemi servo moderni distribwiti jistgħu jikkontrollaw il-ħin ta 'oġġett sa ± 0.1 gradi rotazzjoni tax-xaft prinċipali. Dan huwa l-istess bħall-ħin sub-millisekondi f'veloċitajiet normali tal-magni. Dan il-livell ta 'preċiżjoni huwa dak li jagħmilha possibbli li jiddaħħal manku kompletament awtomatiku b'rata ta' produzzjoni għolja. Sistemi mekkaniċi qodma li użaw kammijiet, gerijiet u ċinturini tal-ħin setgħu jagħmlu dan biss b'ħafna partijiet mekkaniċi u ftit spazju għall-bidla.
Feedback tas-Sensor u Assigurazzjoni tal-Kwalità
Iż-żmien waħdu mhux biżżejjed. Il-magni għandhom jiċċekkjaw ukoll li kull pass huwa korrett u jirrifjutaw li jipproċessaw jew jimpenjaw boroż li mhumiex. Kull stazzjon għandu sett ta' sensuri għal feedback f'-ħin reali.
Hekk kif is-sensuri fotoelettriċi jidħlu fit-tabella li tintewa, jiċċekkja jekk il-materjal tal-manku huwiex hemm u fil-post it-tajjeb. Jekk is-sensor juri li l-istrixxa tal-manku hija nieqsa jew mhux allinjata, il-kontrollur jista 'jikkawża malfunzjoni u jwaqqaf il-magna qabel ma tifforma borża ħażina. Sistemi viżwali-kameras żgħar b'softwer tal-analiżi tal-immaġni-jintużaw dejjem aktar biex jiċċekkjaw it-tqegħid tal-irqajja u l-mudell tal-kolla tal-forma. Is-sistema viżwali tieħu stampa ta 'kull borża hekk kif tgħaddi mill-punt ta' kontroll u tqabbelha ma 'immaġni ta' referenza. Boroż li jvarjaw wisq huma mmarkati għal tneħħija tax-shunt aktar tard.
Il-qafas HACCP tal-FDA, filwaqt li oriġinarjament iddisinjat għas-sikurezza tal-ikel, intuża minn dawk li jfasslu l-magni bħala mudell biex iwaqqfu d-difetti. Billi ddaħħal l-inserzjoni tal-manku u l-istazzjonar ta' passi bħala punti ta' kontroll ewlenin, u żżid skoperta awtomatika f'kull pass, il-manifatturi jistgħu juru li dawk li jfasslu l-basktijiet tagħhom jipprovdu output stabbli u bla difetti li jista' jiġi rintraċċat lura għall-issettjar tal-proċess.
Varjazzjonijiet tal-Immaniġġjar tal-Garża: Garża ta 'Rinfurzar u Garża tat-Tieqa
L-ipproċessar tal-garża f'tote bag maker jaħdem b'żewġ modi differenti, billi juża l-istess partijiet mekkaniċi iżda b'modi differenti. Kif issemma qabel, l-irqajja ta 'Rinfurzar tinsab fil-punt tat-twaħħil tal-manku biex tferrex it-tagħbija. Irqajja tat-tieqa-rettangolu ta' film trasparenti mqiegħed fuq toqba fil-borża biex tinħoloq tieqa trasparenti-jeħtieġ settings ta' pożizzjonament differenti iżda juża l-istess sistemi ta' għalf, qtugħ u twaħħil tal-garża.
Li tkun kapaċi timmaniġġja ż-żewġ tipi ta 'garża fuq l-istess magna hija karatteristika tad-disinn ta' maker tal-borża portabbli flessibbli. Roll tal-materjal tal-garża jista 'jinbidel minn stokk ta' rinfurzar opak għal film tat-tieqa trasparenti. Il-forom tal-qtugħ huma wkoll interkambjabbli biex jagħmlu rqajja ta 'daqsijiet differenti. Il-kontrolli huma aġġornati biex jaqblu mad-daqs tal-garża l-ġdida u l-issettjar tat-twaħħil. Din il-flessibbiltà tippermetti li magna waħda tipproduċi varjetà ta 'stili ta' boroż tal-borża mingħajr ħafna tibdil mekkaniku-borża forma ta 'ċirku-b'irqajja' ta' rinfurzar, borża die-maqtugħa b'irqajja 'tieqa jew garża-borża biss mingħajr.
L-istudju mill-Istitut tal-Makkinarju tal-Ippakkjar tal-Università tal-Istat ta 'Michigan ħares lejn kemm dawk li jippakkjaw b'funzjonijiet varji jimxu malajr minn xogħol għal ieħor. Huma sabu li magni b'sistemi ta' mmaniġġjar ta' garża programmabbli mmexxija minn servo-nnaqqsu l-ħinijiet ta' swiċċjar b'60 sa 75%% meta mqabbla ma' sistemi regolati mekkanikament. Dan it-tnaqqis fil-ħin tal-bidla jtejjeb direttament l-użu tal-magni u jnaqqas l-iskart waqt il-bidla bejn ġirjiet tal-prodott.
Veloċità, Manutenzjoni, u l-Limiti ta 'Awtomazzjoni
Il-veloċità massima ta 'trasportatur tal-borża b'inserzjoni awtomatika tal-manku mhix stabbilita minn xi komponent wieħed. Huwa determinat mill-ħin totali permess mill-passi kollha fiċ-ċiklu. B'150 borża kull minuta, il-magna tlesti ċiklu sħiħ kull 400 millisekondi. Matul dan iż-żmien, il-borża għandha tkun f'postha, il-manku għandu jinqata 'u jintewa, il-garża għandha tinqata' u titmexxa, għandha tiġi applikata kolla, is-sistema ta 'twaħħil għandha tkun ippressata u maħlula, u l-borża lesta għandha tintbagħat fiż-żona tal-ġbir. Kull pass juża parti minn baġit ta' 400-millisekondi. Il-bqija tal-ħin-il-ħin bejn it-tmiem ta' pass wieħed u l-bidu ta' dak li jmiss-huwa kuxxin tal-ħin biex jassorbi bidliet żgħar.
Hekk kif tiżdied il-veloċità, il-kuxxin tal-ħin isir iżgħar u iżgħar. B'200 borża kull minuta, il-ħin taċ-ċiklu jinżel għal 300 millisekondi. Is-siegla tista 'ma tkunx biżżejjed biex timmaniġġja bidliet normali fl-għalf tal-materjal, it-tnixxif tal-kolla, jew ir-rispons tas-sensorju. Il-magni huma aktar sensittivi għall-kwalità tal-materjal, it-temperatura tal-kamra u l-ilbies tal-magni. Il-ħtiġijiet ta 'manutenzjoni huma aktar frekwenti u difetti każwali huma aktar probabbli.
L-istandards tal-makkinarju tal-ippakkjar tal-OMAC, maħluqa taħt IEEE, jipprovdu sistema għall-kontroll tal-istatus tal-magni u s-sejba tal-ħsarat. Dan jgħin lill-operaturi jidentifikaw u jsolvu malajr il-problemi tal-ħin. Magni li jsegwu l-istandards OMAC juru dejta dijanjostika dettaljata --inkluż kejl tal-ħin f'kull sit u zkuk li jinbidlu maż-żmien. Dan jippermetti manutenzjoni bikrija u rfinar tal-proċess.
Konklużjoni
Tote bag maker jadotta servo servo -materjal misjuqa tmigħ preċiżjoni qtugħ u tiwi sistema, programmabbli tgħaqqid unitajiet programmabbli f'saffi ħin kontroll ħin tas-sensor kwalità kontrolli ta ' kwalità jirrealizzaw inserzjoni manku awtomatiku u l-ipproċessar tal-garża. Il-magna tiċċaqlaq diversi netwerks ta' materjali-basktijiet, manki, garżi u kolla-f'linja stretta u f'waqtha ripetuta mijiet ta' darbiet fil-minuta. Il-bidla minn sistemi ta' cam drive mekkaniċi għal setups programmabbli u kkontrollati servo-trasformat dawn il-magni minn għodod ta' użu wieħed-għal pjattaformi ta' produzzjoni flessibbli li jistgħu jimmaniġġjaw stili ta' basktijiet multipli bi ftit ħin ta' bidla. Il-pass li jmiss mhuwiex mekkaniku. Huwa dwar is-software smarts, li jtejjeb il-ħin, ibassar meta l-manutenzjoni għandha ssir u taġġusta meta jseħħu bidliet kbar. Bl-avvanzi fis-sistemi ta 'kontroll u t-teknoloġija tas-sensuri, il-pass li jmiss se jkun li timxi 'l quddiem.
Referenzi
- Organizzazzjoni Internazzjonali għall-Istandardizzazzjoni.ISO 21848 - Ippakkjar - Borża tal-Imballaġġ Flessibbli-Makkinarju li Nagħmlu - Tolleranzi Dimensjonali. Ġinevra: ISO, 2019.
- Soċjetà tal-Inġiniera tal-Manifattura. "Servo-Sistemi ta' Tmigħ ta' Materjal Mmexxija f'Makkinarju ta' Konverżjoni: Preċiżjoni tar-Reġistrazzjoni u Kontroll tat-Tensjoni."Magazine tal-Inġinerija tal-Manifattura, vol. 166, Nru. 4, 2021.
- ASTM Internazzjonali.ASTM F88 - Metodu tat-Test Standard għall-Qawwa tas-Siġill ta 'Materjali ta' Barriera Flessibbli. West Conshohocken: ASTM, 2021.
- Istitut Nazzjonali tal-Istandards u t-Teknoloġija. "Ottimizzazzjoni tal-Parametri tal-Iwweldjar ultrasoniku għal Materjali Termoplastiku mhux minsuġ fl-Applikazzjonijiet tal-Ippakkjar."Nota Teknika NIST 2195, 2020.
- IEEE Soċjetà Elettronika Industrijali. "Teknoloġija tax-Xaft tal-Linja Elettronika fil-Makkinarju tal-Konverżjoni: Preċiżjoni ta 'Sinkronizzazzjoni u Arkitetturi Servo Imqassma."Transazzjonijiet IEEE dwar Elettronika Industrijali, vol. 68, Nru. 7, 2021.
- Istitut tar-Riċerka tal-Makkinarju tal-Ippakkjar, Università tal-Istat ta 'Michigan. "Effiċjenza tal-Bidla f'Borża ta' Multi-Funzjoni-Magni li Jagħmlu: Servo-Mmexxija vs Sistemi Mekkaniċi."Ġurnal tat-Teknoloġija u x-Xjenza tal-Imballaġġ, vol. 34, Nru. 2, 2022.
- Grupp ta 'Ħidma dwar l-Imballaġġ OMAC, Istitut ta' Inġiniera Elettrika u Elettronika.Linji Gwida tal-Makkinarju tal-Imballaġġ tal-OMAC: Ġestjoni tal-Istat u Dijanjostiċi. Piscataway: IEEE, 2020.
