Hvernig virkar hamborgarakassagerðarvél skref fyrir skref?

Gengið inn í hvaða skyndibitahús sem er-og samlokuboxið sem situr undir hitalampanum lítur ekki út fyrir að vera merkilegt. En nákvæmnin sem þarf til að framleiða það að-brjóta saman, pressa og líma flatt pappaefni í fitu-þolið, matar-öruggt ílát sem heldur lögun sinni undir hita og raka-er allt annað en einfalt. Avél til að búa til hamborgarakassagerir öll þessi skref af sjálfu sér. Þannig að það breytir flatskornu eyðublaði í fullbúið kassa á hraða sem handfelling getur ekki jafnast á við.

Að þekkja hvert skref hjálpar starfsmönnum að fá meiri framleiðslu, finna vandamál og taka betri ákvarðanir þegar þeir kaupa vélar.

Það sem vélin byrjar á: The Die-Cut Blank

Áður en vélin keyrir jafnvel eina lotu verður hráefnið að vera tilbúið. Svo inntakið er skorinn pappaeyður. Þetta er flatt lak sem er þegar skorið og skorað í nákvæmlega lögun fullunnar kassans. Flestar hamborgaraöskjur eru gerðar úr 250 til 400 g/m2 matar-gæða hvítum eða kraftpappír, venjulega með PE (pólýetýlen) lagskipt eða fituþolnu-húð sem er borið á -snertiflöt matarins.

For-mynstrið (hækkun) er mikilvægt. Skoralínur skilgreina nákvæmlega hvar auðan mun brjóta saman. Ef rifa dýpt eða staðsetning er jafnvel örlítið frá, mun kassinn sem myndast annaðhvort brjótast fyrir neðan móthornið og skilja eftir sig sýnilegar hrukkur, eða standast það að brjóta alveg saman og festa mótunarstöðina.

Vélin deyr ekki-skera eyðuna sjálfa-þessi aðgerð gerist venjulega andstreymis á sérstakri flatbotni eða snúningsdúfu-skera. Staflar af for-skornum eyðum er síðan hlaðið inn í magasin vélarinnar til sjálfvirkrar fóðrunar.

Skref 1: Auðfóðrun og aðskilnaður

Ferlið hefst við blaðið, stöflunartappa sem geymir nokkur hundruð eyður í einu. Eyðufóðrunarbúnaðurinn-oftast lofttæmi sogskálar á servó-knúnum örmum-lyftir efstu eyðublaðinu úr staflanum og færir það áfram inn á flutningsbraut vélarinnar.

Auðskilnaður er vélrænasti hluti þessarar stöðvar. Aðliggjandi eyður hafa tilhneigingu til að festast, sérstaklega í röku umhverfi eða þegar fituheldur-húðin hefur mikla yfirborðsorku. Önnur loftblástur eða vélrænn fingur kemur í veg fyrir tvöfalda-fóðrun með því að rjúfa viðloðun milli lyftu eyðublaðsins og þess fyrir neðan.

Nútíma servó-drifin kerfi á hamborgarakassagerð geyma hverja auða stærð sem uppskrift. Þegar rekstraraðili velur vörustærð, stillast slaglengd fóðurbúnaðarins, tímasetning og lofttæmislokaröð sjálfkrafa-engin handvirk vélræn stilling er nauðsynleg.

Straumhraði á einni-akreinar vél keyrir venjulega á milli 50 og 200 eyður á mínútu, allt eftir rúmfræði kassans. Dýpri kassar með flóknari brotaröð ganga hægar; flatir eins-bakkar ganga hraðar.

Skref 2: For-Full- og kreppuvirkjun

Áður en auðan kemur að límstöðinni byrja stýrisbrautir og felliplötur að beygjast eftir skoruðu línunum. Þannig að þessi for-brotstöð vinnur tvö störf. Í fyrsta lagi dregur það úr kraftinum sem þarf á mótpressunarstöðinni síðar. Í öðru lagi tryggir það að auðan komi í límstöðina í stöðugri, endurtekinni stöðu.

Í flestum vélum felur þetta skref í sér kyrrstæðar samanbrjótunarleiðir-rampa og bogadregnar rásir sem auðan fer í gegnum á flutningshraða. Þegar auðan færist áfram, brjóta hliðarplöturnar smám saman upp eftir stigalínunum. Þegar það kemur út úr þessari stöð er kassinn að hluta til þrívíddar-: hliðarveggirnir eru uppréttir, en hornflipar og grunnflipar eru ekki enn læstir.

For-gæði brota veltur mikið á stiggæðum auðunnar. Skor sem er of grunnt krefst óhóflegs krafts til að virkja, þannig að hætta er á að það rifni. Of djúpt rif getur valdið ótímabærum brotum áður en eyðublaðið nær réttri stöðu í fóðurslóðinni.

Skref 3: Límnotkun

Með eyðublaðið í að hluta til samanbrotið ástand, límstöðin setur lím á tiltekna svæði sem munu bindast þegar þrýst er á. Fyrir matvæla-þjónustuumbúðir eru vatn-undirstaða lím nánast almennt notuð frekar en leysiefni-þau eru í samræmi við reglur um efni í snertingu við matvæli og framleiða enga rokgjarna útblástur meðan á notkun stendur.

Límstýringin er venjulega pneumatically virkjaður stútur eða rúllukerfi sem setur nákvæmt mynstur af lími á hornflipa og grunnskörunarsvæði. Límþyngd, perlubreidd og notkunartímasetning eru öll stillt í PLC uppskrift vélarinnar. Rangt límmagn er ein af algengustu orsökum bilaðra kassa: of lítið lím framleiðir veikar samskeyti sem opnast við notkun; of mikið lím kreist sýnilega út, skapar mengunarhættu og getur valdið því að aðliggjandi fullbúnir kassar festist í úttaksstaflanum.

Sumar vélar nota heitt-bræðslulím frekar en vatns-lím fyrir notkun þar sem hraðari bindingartíma er krafist. Heitt-bræðslulímið festist á 1 til 3 sekúndum undir þrýstingi, samanborið við 5 til 15 sekúndur fyrir vatns-lím. Ávinningurinn-er meiri flókinn búnaður: heitt-bræðslukerfi krefst upphitaðs geymis, hita-stýrðra slöngur og úðastúta sem krefjast meira viðhalds en kalt-límkerfi.

Journal of Packaging Technology and Research hefur sýnt fram á að bindingarstyrkur í matarkössum úr pappa fer mikið eftir bæði límgerðinni og yfirborðsorku lagsins á pappanum. Þannig að PE-lagskipt plötur þurfa venjulega límblöndur sem eru gerðar fyrir-orkulítil yfirborð til að fá sterka tengingu.

Skref 4: Mótpressun og mótun

Þetta er aðalskrefið í öllu ferlinu. Þetta er þar sem flata auðan verður að þrívíddarboxi. Auðið, sem nú er brotið að hluta og með lími á, fer inn í mótapressustöðina. Síðan lokast samsvarandi topp- og botnmót utan um eyðuna. Svo þeir þrýsta því í lokaformið.

Mótið gerir þrjá hluti samtímis:

Málmótun: Mótveggirnir ýta öllum spjöldum, flipa og flipum á lokastaðina. Svo þeir stilltu nákvæmlega innri stærð kassans.

Límbinding: Þrýstingurinn frá mótinu þrýstir límdum samskeytum saman. Þannig að þetta byrjar límbindinguna og setur það undir stjórnaðan þrýsting.

Byggingarstilling: Fyrir kassa úr þyngri pappa heldur mótið eyðublaðinu í stutta stund nógu lengi til að brotaminni-tilhneigingu efnisins til að springa aftur í flatt-til að dreifa að hluta til.

Dvalartími myglunnar er breytilegur eftir tegund líms og þyngd borðsins. Á vatns-límkerfum með venjulegu 300 g/m2 borði veitir um það bil 0,5 til 1,5 sekúndur við fulla lokun fullnægjandi upphafsstyrk til að hægt sé að flytja kassann án þess að opna. Í heitu-bræðslukerfum getur dvalartími verið styttri vegna þess að tengingin er hraðari.

Nákvæmni mótunarstillingar skiptir máli. Samkvæmt tæknilegum leiðbeiningum frá Packaging Machinery Manufacturers Institute, ættu mótunarstaðsetningarvikmörk fyrir samlokumatarílát ekki að fara yfir ±0,3 mm í hvaða átt sem er til að viðhalda stöðugri rúmfræði kassans og koma í veg fyrir misstillingu lamir á fullunna vöru.

Skref 5: Clamshell Hinge Myndun

Hamborgarasamlokaboxið er með löm sem gerir lokinu kleift að opnast og loka án þess að rifna. Þessi löm myndast við eða strax eftir mótpressunarskrefið.

Það fer eftir vélhönnun, lömin er búin til á einn af tveimur vegu. Í einum-þrepa vél, myndar rúmfræði mótsins sjálf lömin-eyðublaðinu er þrýst í lögun sem skilur eftir sig þétta fellingu við lömlínuna, sem verður sveigjanleg eftir stutta slökunartíma. Í fjöl-þrepa vél fylgir sérstök löm-myndunarstöð aðalpressunni og notar mjórri pressuhluta til að koma á lömbrotinu nákvæmlega.

Ending löm er eitt mikilvægasta frammistöðuviðmið fyrir hamborgarakassa. Greining á bilun á sviði sem birt var í Food Packaging and Shelf Life (Elsevier) leiddi í ljós að sprungur á lamir eru verulegur hluti kvartana í matarílátum í skjótum-veitingahúsum, þar sem meirihluti bilana er rakinn til ófullnægjandi dýptar á lamirlínunni frekar en bilana í lími eða efni annars staðar í kassanum.

Skref 6: Gæðaeftirlit og úttaksflutningur

Þegar myndaðir kassar fara út úr mótastöðinni sér sambland af vélrænum leiðsögumönnum, skynjurum og færiböndum gæðasannprófun og framleiðslustjórnun.

Sjón- eða nálægðarskynjarar athuga með eftirfarandi:

Hvort kassinn sé fullmótaður (flat-kassahöfnun)
Hvort lokið sé stillt innan vikmarka
Hvort lím sem kreist er-út er til staðar á sætissvæðinu eða lokinu
Kassar sem mistakast þessar athuganir eru fluttar frá aðalúttaksstraumnum. Á nútíma vélum með IIoT-tengingu eru þessir höfnunartilvik skráðir með tímastimplum og tengdir við sérstakar vélarfæribreytur-sem gera mynsturgreiningu kleift sem getur greint hægfara niðurröðun myglu, slitna leiðaríhluti eða límsendingarrek áður en þau verða í fullri-framleiðsluvandamálum.

Samþykktir kassar ferðast til úttaksfæribandsins, þar sem þeim er venjulega staflað í talda hópa og losað fyrir niðurstreymis búnt eða beina hleðslu í sendingarhylki.

Stjórnkerfi og breyting

Nútímaleg hamborgarakassagerðarvél er stjórnað af PLC með snertiskjá HMI sem geymir vöruuppskriftir. Uppskrift inniheldur allar færibreytuupplýsingar fyrir tiltekna kassastærð: fóðurslag, for-brjótunartíma, mynstur og rúmmál límnotkunar, dvalartími mótspressunnar og hraða úttaksfæribandsins.

Skipting á milli kassastærða felur í sér tvo þætti: val á uppskrift (gert á nokkrum sekúndum á HMI) og líkamlega moldskipti. Skipting um mót á servó-knúnum vélum tekur venjulega 15 til 30 mínútur með venjulegum verkfærum. Vélar sem eru hannaðar til að skipta um myglu hratt nota verkfæri-frjáls mótafestingarkerfi sem geta dregið úr þessu í undir 10 mínútur.

Þessi sveigjanleiki gerir hamborgaraboxið sem gerir vélina hagnýta fyrir aðgerðir sem keyra margar vörueiningar á einni vakt.

Efni og áhrif þeirra á afköst véla

Ekki keyrir allur pappa eins á sömu vélinni. Þrjár efnisbreytur hafa mest áhrif á samkvæmni framleiðslunnar:

Þyngd borðs (gsm): Léttari plötur (200 til 280 gsm) brjótast auðveldlega saman en framleiða minna stífa kassa. Þyngri plötur (350 til 450 gsm) framleiða stífari ílát en þurfa meiri mótpressu og gæti þurft aðeins lengri dvalartíma.

Rakainnihald: Pappi keyrir mest stöðugt við 4 til 8 prósent raka. Undir 4 prósentum verða borð brothætt og brotna auðveldlega við stigalínurnar. Yfir 8 prósent verða plötur mjúkar og halda kannski ekki þrýsta lögun sinni nógu lengi til að límið geti harðnað.

Húðunartegund og yfirborðsorka: PE-lagskipt plötur og fitu-hindrunarhúðaðar plötur hafa mismunandi yfirborðsorku. Þannig að þetta hefur bæði áhrif á hvernig þeir brjótast saman (stífari brot en óhúðuð borð) og hversu vel lím festist við þá. Sumar fituþolnar-húðanir virka ekki með venjulegu vatns-undirstaða PVAc lím. Svo þú þarft sérstakar límblöndur til að fá sterka tengingu.

Algeng framleiðsluvandamál og orsakir

Algengar spurningar

Hvaða gerðir af kössum getur sama vél framleitt?
Flestar vélar geta framleitt úrval af matarílátum með því að skipta um mótasett og hlaða samsvarandi uppskrift. Fyrir utan hamborgarasamloka eru algeng snið eins og frönskeikingaöskjur, pylsubakkar, einn-pakkakassar og lok á kjúklingafötu. Eyðustærðarsvið vélarinnar ræður því hvað er mögulegt.

Hversu lengi endist mótasett?
Stálmót á vel-viðhaldinni vél endast venjulega í 3 til 5 milljónir lota. Slit birtist fyrst sem laus-brún rúmfræði og síðan sem mælanlegt víddarrek. Yfirborðsskoðun á myglu á 500.000 lotum er hæfilegt viðhaldstímabil.

Þarfnast vélin þjappað loft?
Já. Pneumatic kerfi sjá um tóma sogskála, loftblástursaðskilnað og í sumum hönnunum mótunarpressuvirkjun. Venjulegur vinnuþrýstingur er 0,5 til 0,8 MPa með loftnotkun um það bil 300 til 500 lítrar á mínútu við fullan framleiðsluhraða.

Hversu mikið gólfpláss tekur dæmigerð vél?
Ein-akreinar vél tekur um 3.600 mm á 1.500 mm af gólfplássi. Svo skildu eftir auka pláss til að hlaða eyðurnar, fyrir úttaksfæribandið og til að komast að viðhaldsplötum.

Hvernig er servó-drifin vél samanborið við kambás-og-gírvél?
Servó-drifnar vélar leyfa uppskrifta-aðlögun færibreytu án vélrænnar íhlutunar, sem dregur úr skiptitíma og gerir fínni ferlistillingu kleift. Cam-og-gírvélar eru vélrænt einfaldari og oft öflugri í erfiðu umhverfi, en þurfa líkamlega aðlögun fyrir hverja breytubreytingu.

Niðurstaða

Vél til að búa til hamborgarakassa breytir flötu pappaeyðuefni í fullunnið samlokuílát með sex samræmdum skrefum: fóðrun og aðskilnað, for-brjótingu, límásetningu, mótpressun, lömmyndun og úttaksflutningur. Hvert skref hefur sína eigin bilunarhami, sína eigin lykilbreytur og eigin tengsl við andstreymis auðgæði sem vélin fær.

Fyrir rekstraraðila þýðir það að skilja þessa röð að vita nákvæmlega hvert á að leita þegar úttaksgæði víkja. Fyrir kaupendur sem tilgreina nýjan búnað þýðir það að spyrja réttu spurninganna um servógetu, moldbreytingartíma, samhæfni límkerfis og uppskriftastjórnun. Vélfræðin er ekki flókin-en smáatriðin skipta máli.

Heimildir:

• Packaging Machinery Manufacturers Institute - Mótstaðsetningarvikmörk og tæknilegir staðlar fyrir búnað til að mynda samlokumatarílát.
• Journal of Packaging Technology and Research - Styrkleikagreining á límbindingu í PE-lagskipuðum matarílátum úr pappa.
• Matvælaumbúðir og geymsluþol (Elsevier) - Greining á bilun á vettvangi á sprungum á lamir í hröðum-samlokuílátum fyrir veitingahús.
• Iðnaðarumbúðir sjálfvirkni endurskoðun - Afköst servó drifkerfis viðmiðunar fyrir kassamyndandi vélar.
• International Packaging Innovation Council - reglugerðir um efni í snertingu við matvæli og vatns-viðmiðunarreglur um samræmi við lím fyrir matvælaumbúðir úr pappír.