hiệu quả đóng gói ngày càng trở nên phổ biến, được thúc đẩy bởi sự phát triển của-các đơn đặt hàng thương mại điện tử và nhu cầu sản xuất linh hoạt. Tốc độ gấp thùng carton thủ công chậm thường dẫn đến chênh lệch kích thước ảnh hưởng đến việc đóng gói, niêm phong sau này. Để giải quyết vấn đề này, một hộp carton hoàn toàn tự động được thiết kế. Nó có thể được tự động xử lý thành hộp bìa cứng 3-D mà không cần thao tác thủ công. Trong bài viết này, quy trình tự động của ``feed-gấp niêm phong"được trình bày từ ba khía cạnh: bước sản xuất, quy trình làm việc cơ bản và hệ thống điều khiển cảm biến. Trọng tâm của quá trình tự động hóa này làMáy làm hộp carton tự động, tích hợp các hoạt động cơ học với điều khiển thông minh để thay thế hoàn toàn lao động thủ công.
Năm bước chính để sản xuất thùng carton tự động
Bước 1: Bảo quản bìa cứng và thay đổi nhanh chóng
Trước khi bắt đầu sản xuất, người vận hành đặt một chồng hộp bìa cứng phẳng được chạm khắc sẵn-vào một tạp chí dọc. Tạp chí sử dụng thiết kế phân phối phía dưới và tải phía trên, do đó, các khoảng trống bìa cứng mới có thể được thêm vào trong khi máy vẫn tiếp tục chạy. Khi chuyển đổi sang kích thước của một hộp bìa cứng khác, người vận hành chọn cài đặt chính xác trên màn hình cảm ứng. Các công cụ tạo hình mô-đun có thể hoàn tất quá trình chuyển đổi trong 2-3 phút. Khả năng thay đổi nhanh chóng này cho phépMáy làm hộp carton tự độngđể xử lý nhiều kích cỡ hộp trên cùng một dây chuyền sản xuất với mức độ gián đoạn tối thiểu.
Bước 2: Tự động gắp và tách từng lát
Khi máy khởi động, các giác hút chân không ở phía dưới tạp chí sẽ nhặt phôi bìa cứng thấp nhất và di chuyển xuống. Để tránh hai tờ giấy dính vào nhau do tĩnh điện, con lăn chống nạp kép quay-theo hướng ngược nhau và chà nhẹ hai tờ giấy. Như vậy, mỗi lần chỉ có một tờ giấy được đưa vào băng tải. Nếu cảm biến phát hiện các tờ giấy chồng lên nhau, máy sẽ dừng ngay lập tức và phát ra âm thanh báo động.
Bước 3: Tạo-nếp gấp và xác định chính xác
Khi vật liệu thô đến trạm ép sơ bộ, con lăn sẽ tăng thêm áp lực dọc theo các đường gấp hiện có. Quá trình{1}làm nhàu trước này làm cho sợi bìa cứng mềm hơn và giúp ngăn ngừa nếp nhăn ở các góc. Sau đó, hướng dẫn định vị bên sẽ di chuyển khoảng trống đến đúng vị trí. Sai số định vị được giới hạn ở mức 0,5mm, mang lại sự tham chiếu ổn định cho lần gập tiếp theo.
Bước 4: Kéo giãn 3D và tạo hình hộp ban đầu
Băng tải di chuyển và định vị phôi dưới trục gá tạo hình. Trục gá có hình dạng giống như mặt trong của thùng carton và ép vào tâm trống. Đồng thời, các tấm dẫn hướng gấp ở hai bên di chuyển lên trên, gấp các tấm bên. Điều này tạo ra hình dạng hộp giải mã-cơ bản. Độ chính xác của bước kéo dãn 3D này là rất quan trọng, vì bất kỳ sai lệch nào ở đây sẽ ảnh hưởng đến độ vuông góc của mỗi thùng carton do máy sản xuất.Máy làm hộp carton tự động.
Bước 5: Gấp đáy, đóng dấu và hoàn thiện hộp đầu ra
Chiếc hộp vẫn được giữ bởi trục tim, di chuyển về phía trước qua máy. Đầu tiên, máy sẽ gập các vạt dưới ngắn hơn vào trong, sau đó gấp các vạt dài hơn. Đối với những hộp cần dán keo, súng nóng chảy sẽ phết keo lên vùng chồng lên nhau, đồng thời con lăn áp lực sẽ ép các bộ phận lại với nhau để tạo thành một liên kết bền chặt. Sau đó, ray dẫn hướng đa hướng được điều chỉnh theo bốn góc để duy trì độ chính xác của hình dạng hộp. Các hộp thành phẩm sau đó sẽ được đếm, xếp chồng lên nhau và tự động gửi đi.
III. Các hoạt động cho ăn, gấp và niêm phong phối hợp với nhau như thế nào?
Máy đóng thùng carton hoàn toàn tự động hoạt động ở tốc độ cao và duy trì sự ổn định nhờ sự phối hợp chính xác của ba hệ thống - cấp giấy, gấp và dán kín. Trong một điển hìnhMáy làm hộp carton tự động, ba mô-đun này được đồng bộ hóa bởi hệ thống định giờ cam trung tâm để đảm bảo chuyển giao liền mạch giữa các trạm.
Hệ thống cấp dữ liệu chịu trách nhiệm về quá trình "đầu vào". Thời gian của các cốc hút chân không phải phù hợp với tốc độ của băng tải. Nếu các giác hút nhả phôi bìa cứng quá sớm, phôi có thể di chuyển đến vị trí khác. Nếu nó được phát hành quá muộn, cái tiếp theo có thể bị ảnh hưởng.
Hệ thống gấp chịu trách nhiệm cho quá trình “tạo hình”. Các tấm dẫn hướng gấp được dẫn động bằng xi lanh hoặc được dẫn động bằng servo{2}} tuân theo thứ tự "cạnh dài trước, cạnh ngắn thứ hai". Chuyển động được điều khiển bởi trục cam hoặc cam điện tử đảm bảo hoàn thành chính xác từng bước gấp.
Hệ thống niêm phong chịu trách nhiệm cho quá trình "sửa chữa". Thời gian phun nóng chảy phải phù hợp với thời gian ngắn sau khi gấp xong. Nếu phun keo quá sớm có thể bị loang ở bước gấp tiếp theo. Nếu phun quá muộn, nhiệt độ của keo sẽ giảm và hiệu quả liên kết sẽ yếu đi.
Hoạt động của ba hệ thống này phụ thuộc vào việc điều khiển góc trục chính. Một chu trình đầy đủ bao gồm xoay trục chính 360 độ, 90 độ đầu tiên để cấp liệu, 180 độ để gấp và 90 độ để hàn kín và ép đùn. Cảm biến kết nối từng địa điểm và kiểm soát thứ tự công việc. Nếu bàn gấp không hoàn thành hoạt động đúng thời điểm, trạm niêm phong sẽ không nhận được tín hiệu phun. Điều này giúp ngăn ngừa kẹt giấy và các vấn đề về keo.
IV. GIỚI THIỆU Làm thế nào để các cảm biến và hệ thống điều khiển cải thiện độ chính xác?
Độ chính xác đến từ hệ thống điều khiển-vòng kín bao gồm các cảm biến và bộ điều khiển, là chìa khóa của máy đóng thùng carton tự động. Hiện đạiMáy làm hộp carton tự độngcác thiết kế chủ yếu dựa vào kiến trúc-vòng kín này để duy trì chất lượng đầu ra ổn định ở tốc độ cao.
Cảm biến quang điện thực hiện nhiều nhiệm vụ kiểm tra. Trong phần nạp liệu, hãy kiểm tra xem bìa cứng có ở đúng vị trí hay không bằng chùm cảm biến quang điện. Điều này giúp ngăn ngừa lỗi nạp khí và cho ăn. Tại trạm bản lề, hãy đến gần công tắc để kiểm tra xem thanh dẫn hướng bản lề có ở đúng góc không. Nếu góc nằm ngoài phạm vi, hệ thống sẽ tự động điều chỉnh áp suất không khí hoặc mô-men xoắn servo. Trong phần đầu ra, cảm biến khoảng cách laser đo chiều cao và kích thước đường chéo của hộp thành phẩm. Nếu hộp không đáp ứng yêu cầu về độ thẳng đứng, các tia khí sẽ đẩy hộp vào khu vực phế liệu.
Hệ thống điều khiển PLC là trung tâm điều khiển chính. Khi người vận hành nhập chiều dài, chiều rộng và chiều cao của thùng carton thông qua màn hình cảm ứng, PLC sẽ tự động tính toán độ trễ và giới hạn chuyển động cho mỗi thao tác. Trình điều khiển servo nhận tín hiệu từ PLC và điều khiển chính xác góc của tay gấp và chuyển động của vòi phun keo. Quan trọng hơn, PLC liên tục so sánh dữ liệu vị trí thực tế của cảm biến với các giá trị mục tiêu trong thời gian thực. Ví dụ: nếu hộp gấp lớn hơn kích thước đã đặt là 2 mm, PLC sẽ điều chỉnh chuyển động của tấm dẫn hướng một chút trong chu kỳ tiếp theo. Điều này dẫn đến một quy trình vòng lặp khép kín "phát hiện{6}}so sánh-chính xác" nhanh chóng.
Việc sử dụng keo và giám sát môi trường cũng rất quan trọng để sản xuất ổn định. Cảm biến lưu lượng trong hệ thống keo có thể phát hiện tắc nghẽn vòi phun và mô-đun điều khiển nhiệt độ có thể đảm bảo rằng keo nóng chảy ở nhiệt độ và độ nhớt chính xác. Một số máy tiên tiến còn sử dụng cảm biến độ ẩm. Khi độ ẩm cao, nên giảm áp suất tạo hình của thùng carton để tránh biến dạng.
Với các cảm biến và kỹ thuật điều khiển này, độ chính xác định vị của toàn bộ máy được kiểm soát trong phạm vi 0,5 mm, dung sai của kích thước thùng carton thành phẩm được kiểm soát trong phạm vi ±3 mm và nắp được đóng kín không có khe hở. Những thông số kỹ thuật này là tiêu chuẩn cho mọi-chất lượng caoMáy làm hộp carton tự độngđược sử dụng trong dây chuyền đóng gói chuyên nghiệp.
V. Kết luận
Thùng carton hoàn toàn tự động có thể được chuyển đổi hoàn toàn thành thùng carton tiêu chuẩn nhờ hoạt động phối hợp của ba mô-đun: nạp, gấp và niêm phong, cùng với cảm biến và hệ thống điều khiển vòng-đóng PLC. Năm bước chính tạo nên một quy trình sản xuất hoàn chỉnh: tuốt và tách ván đảm bảo nguyên liệu đầu vào ổn định; nếp gấp và định vị trước tạo ra phần đế gấp chính xác; Tạo hình 3D tạo hình dạng thùng carton; niêm phong đáy cải thiện độ bền của thùng carton; và hình dạng và đầu ra cuối cùng giữ cho thùng carton có cùng kích thước.
Trong tương lai, việc phát triển thiết bị sẽ tập trung vào ba lĩnh vực chính. Đầu tiên, hệ thống thị giác trí tuệ nhân tạo có thể thay thế các cảm biến quang điện truyền thống, cung cấp khả năng phát hiện-thời gian thực về hư hỏng bề mặt và các vết nứt gấp. Thứ hai, máy có thể kết nối trực tiếp với hệ thống MES, tự động tải cài đặt sản xuất và hoàn tất chuyển đổi dựa trên thông tin đơn hàng, điều này có thể rút ngắn hơn nữa thời gian thiết lập. Thứ ba, việc sử dụng dữ liệu sản xuất để dự đoán bảo trì có thể giúp giảm thời gian ngừng hoạt động ngoài dự kiến và cải thiện hiệu suất tổng thể của thiết bị (OEE).
Hiểu cách thức hoạt động của các máy này là một bước quan trọng để các nhà sản xuất bao bì lựa chọn thiết bị phù hợp, nâng cao năng suất và xây dựng dây chuyền sản xuất bao bì thông minh hơn.
Ghi công nguồn:Nguyên tắc thiết kế cơ khí để điều phối bảng lõi và phân bổ thời gian cam trong thiết kế thiết bị tự động không theo tiêu chuẩn Truyền thông công nghệ mở, PLC điển hình và cấu trúc điều khiển cảm biến, nguyên tắc bố trí cảm biến quang điện, chiến lược bù lỗi trong sách giáo khoa kỹ thuật đóng gói và Tài liệu công nghệ chung, Chuyển đổi mô-đun nhanh, Hệ thống cảnh báo bổ sung không ngừng{1}}thông minh, v.v. Tất cả phạm vi tham số (lỗi định vị, dung sai kích thước, phạm vi tốc độ, v.v.) đều được lấy từ thông số kỹ thuật tiêu chuẩn ngành và không liên quan đến bất kỳ thương hiệu hoặc kiểu máy cụ thể nào.