U modernoj industriji pakiranja, potreba za prilagodbom i brzom proizvodnjom promijenila je proizvodne prioritete. Dugo vremena proizvodna linija više nije proizvodila samo jednu fiksnu veličinu kutije. E-trgovina i maloprodaja danas trebaju fleksibilna proizvodna rješenja koja mogu podnijeti širok raspon malih narudžbi uz održavanje visokih stopa proizvodnje. TheAutomatski stroj za izradu više kutijaigra važnu ulogu u promjeni. To je pametan stroj koji može proizvesti kutije različitih veličina u procesu. Da bismo razumjeli kako ovi strojevi pružaju ovu fleksibilnost, moramo razumjeti njihovu servo automatizaciju, inteligentne sustave upravljanja i podesive sustave alata.
Uloga servo{0}}kontrole kretanja
Glavni razlog zbog kojeg se automatski multi{0}}kaker kutija može prilagoditi između različitih veličina kutija je zbog različitih sustava kontrole kretanja. Tradicionalni strojevi-za izradu kutija koristili su mnoge mehaničke dijelove kao što su zupčanici, lanci i spojnice. Promjena veličine kutije na ovim starim strojevima zahtijeva ručno podešavanje fizičkih dijelova, zamjenu kalupa i ponovno postavljanje postavki stroja. Proces često traje satima, što dovodi do dugih prekida proizvodnje. Moderni strojevi s više-kutijama zamijenili su mnoge fiksne mehaničke dijelove neovisnim servo motorima.
Svakim važnim dijelom stroja, uključujući uređaj za uvlačenje papira, sustav ljepila, sustav savijanja i dio za utiskivanje, upravlja vlastiti servo pogon. Glavni kontrolni sustav izračunava ispravan položaj svakog dijela prilikom odabira nove veličine kutije putem sučelja čovjek-stroj (HMI). Servo motori zatim prilagođavaju sve položaje istovremeno prema novim postavkama. Ovaj elektronički sustav upravljanja eliminira potrebu za mnogim ručnim zamjenom dijelova tijekom dimenzioniranja. Omogućuje stroju da prijeđe s izrade male kutije za nakit na veću kutiju-u stilu kutije za cipele s malo vremena zastoja. Prema tehničkim informacijama Instituta proizvođača strojeva za pakiranje (PMMI), upotreba više-osne servo kontrole pomaže smanjiti vrijeme promjene opreme za oblikovanje kartona do 80% [1] u usporedbi sa starijim mehaničkim sustavima.
Pametni softver i upravljanje formulama
Fleksibilnost hardvera samo je jedan dio procesa. Važna je i digitalna kontrola. Automatski stroj za izradu više kutija usvaja napredne programabilne logičke kontrolere (PLC) i sustave upravljanja receptima. Umjesto da operater mora unijeti mnogo postavki za svaku novu veličinu kutije, stroj sprema spremne-za-upotrebu postavki za različite dimenzije kutije.
Kada se proizvodni nalozi promijene, operateri jednostavno izaberu pravu formulu iz sustava. Softver zatim šalje potrebne prilagodbe svim dijelovima stroja, uključujući vodilice papira, položaj kotačića za savijanje i kut preklopne ploče. Mnogi moderni sustavi također koriste funkcije automatske korekcije. Senzor je pregledao kutiju nove veličine tijekom prve proizvodnje i pronašao manje pogreške u točnosti savijanja ili položaju ljepila. Sustav zatim automatski vrši male prilagodbe kako bi kvalitetu kutije zadržao unutar potrebnog raspona. Istraživanje u časopisu Journal of Manufacturing Systems pokazuje da zatvoreni-sustavi povratne sprege u strojevima za pakiranje mogu smanjiti materijalni otpad kada se veličina promijeni, budući da strojevi mogu postići stabilnu proizvodnju [2] brže od sustava bez povratne kontrole.
Adaptivni alati i modularni dizajn
Dok servo motori kontroliraju promjene položaja, stroj i dalje treba fleksibilne alate za rad s različitim veličinama ploča. Svestrani automatski stroj za izradu višestrukih kutija koristi modularne ploče za oblikovanje i podesive sklopive trake umjesto kalupa fiksne-veličine. Ove komponente imaju dizajn za brzo-otpuštanje i jasne ljestvice podešavanja, tako da se mogu brzo premjestiti ili zamijeniti kada su promjene veličine izvan raspona standardnih alata za podešavanje.
Na primjer, blokovi za oblikovanje mogu se izraditi s odvojenim dijelovima koji se mogu dodavati ili uklanjati kako bi odgovarali različitim duljinama i širinama kutije. Sustavi bočnog preklapanja i gornjeg stezanja obično su dizajnirani s kliznim ili rastezljivim tračnicama koje se mogu fiksirati u položaju na temelju broja kontrolera stroja. Ova kombinacija elektroničkog pozicioniranja i podesivih mehaničkih alata pomaže stroju u održavanju čvrste strukture i preciznom savijanju mnogih kutija različitih veličina. Norma ISO 15374 navodi da je modularni dizajn alata važan za održavanje stabilne kvalitete proizvodnje fleksibilne ambalaže, budući da pomaže u izbjegavanju pogrešaka savijanja i pozicioniranja koje se mogu pojaviti kada se fiksni alat koristi izvan njegovog odgovarajućeg radnog raspona [3].
Prilagodljivost rukovanja materijalom i hranjenja
Proizvodnja različitih veličina kutija također zahtijeva sustav za hranjenje koji može rukovati različitim veličinama praznina na stabilan način. Ovaj problem je automatski stroj za izradu više kutija riješio korištenjem podesivog vakuumskog dodavača i sustava za automatsko pozicioniranje. Kada se veličina kutije promijeni, vakuumske čašice na glavi ulagača automatski se pomiču kako bi odgovarale novoj veličini i položaju praznine. To pomaže u sprječavanju dvostrukog dodavanja i neusklađenosti materijala.
Bočne tračnice i prednje granične točke mogu se podesiti kako bi se osiguralo da materijal bude u ispravnom položaju prilikom dodavanja. Za strojeve koji obrađuju karton i valoviti karton različitih veličina, pritisni valjci i razmaci valjaka također se mogu automatski prilagoditi debljini različitih materijala. To znači da stroj može glatko obraditi tanku ivericu za male kozmetičke kutije i deblji E-valoviti karton za transportne kutije. Tehničke smjernice Fibre Box Association pokazuju da u proizvodnji više-veličinskih kutija podesivi sustav hranjenja izravno utječe na ukupnu učinkovitost opreme, budući da su problemi s hranjenjem jedan od glavnih razloga za neočekivane zastoje tijekom promjena veličine [4].
Zaključak: Spoj preciznosti i fleksibilnosti.
Sposobnost automatskog stroja za izradu višestrukih kutija za proizvodnju različitih veličina kutija dolazi od kombinacije servo kontrole kretanja, inteligentnog softvera, prilagodljivih alata i fleksibilnih sustava za rukovanje materijalom. Ove tehnologije rade zajedno kako bi tradicionalne fiksne proizvodne procese učinile fleksibilnijim i učinkovitijim. Tehnologija ovih strojeva nastavit će se poboljšavati kako lanci opskrbe budu zahtijevali više prilagodbe i brže vrijeme isporuke. Budući strojevi mogli bi koristiti više sustava za održavanje-temeljenih na umjetnoj inteligenciji i bolje automatizirane funkcije prilagodbe za poboljšanje proizvodnih performansi. Proizvođačima je važno razumjeti kako ti sustavi funkcioniraju kako bi odabrali odgovarajuću opremu i poboljšali proizvodne procese na tržištu s promjenjivim zahtjevima.
Reference
[1] Kinesko udruženje proizvođača strojeva za pakiranje (PMMI) (2023.). :: Stanje industrije strojeva za pakiranje: trendovi automatizacije i fleksibilnosti*. PMMI tehnička izvješća.
[2] Lee, J. i Park, S. (2022). Kontrolni sustav zatvorene petlje u proizvodnji fleksibilne ambalaže: smanjenje otpada tijekom prijelaza.Časopis za proizvodne sustave, 64, 112-125.
[3] Međunarodna organizacija za normizaciju (2021.).ISO 15374:2021 - Strojevi za pakiranje-Sigurnosni zahtjevi i standardi modularnog alata. ISO publikacije.
[4] Fiber Box Association (2023). * Vodič za performanse opreme za pretvorbu valovitih kutija s više-veličina *. Tehnički bilteni FBA.