Ieejiet jebkurā ātrās ēdināšanas{0}}virtuvē, un atvāžamais kastīte, kas atrodas zem siltuma lampas, izskatās neparasti. Taču precizitāte, kas nepieciešama, lai to izgatavotu, -locot, presējot un līmējot plakanu kartona sagatavi taukizturīgā,-pārtikai{4}}drošā traukā, kas saglabā formu karstuma un mitruma apstākļos{5}}ir nekas cits kā vienkāršs. Ahamburgeru kastīšu izgatavošanas mašīnaveic visas šīs darbības pats. Tādējādi tas pārvērš plakani sagrieztu sagatavi gatavā kastē ar ātrumu, ko nevar sasniegt ar roku locīšanu.
Zinot katru soli, darbinieki var iegūt vairāk produkcijas, atrast problēmas un izdarīt labākas izvēles, pērkot mašīnas.
Ar ko sākas mašīna: The Die{0}}Cut Blank
Pirms mašīna darbojas pat vienu ciklu, izejmateriālam jābūt gatavam. Tātad ievade ir sagriezta kartona sagatave. Šī ir plakana loksne, kas jau ir sagriezta un precīzi nogriezta gatavās kastes formā. Lielākā daļa hamburgeru kastu sagatavju ir izgatavotas no 250 līdz 400 g/m2 pārtikas{5} kvalitātes balta vai kraftkartona, parasti ar PE (polietilēna) laminātu vai taukizturīgu pārklājumu, kas uzklāts uz pārtikas saskares virsmas.
Iepriekšēja-punktu (burzīšanas) shēma ir ļoti svarīga. Rezultātu līnijas precīzi nosaka, kur sagatave tiks salocīta. Ja rievojuma dziļums vai pozīcija ir pat nedaudz novirzīta, iegūtā kaste vai nu salocīsies īsi līdz veidnes stūrim, atstājot redzamas krokas, vai arī pretojas pilnīgai salocīšanai, iestrēgstot formēšanas staciju.
Mašīna pati negriež-sagataves,-šī darbība parasti tiek veikta augšup pa straumi ar atsevišķu plakanvirsmas vai rotējošu griezēju-. Pēc tam iepriekš-sagrieztu sagatavju kaudzes tiek ievietotas iekārtas žurnālā automātiskai padevei.
1. darbība: tukša barošana un atdalīšana
Process sākas ar žurnālu, krāvuma piltuvi, kurā vienlaikus ir vairāki simti sagatavju. Sagataves padeves mehānisms-visbiežāk vakuuma piesūcekņi uz servo-piedziņas svirām-paceļ augšējo sagatavi no kaudzes un virza to uz mašīnas transportēšanas ceļu.
Tukša atdalīšana ir šīs stacijas mehāniski jutīgākā daļa. Blakus esošajām sagatavēm ir tendence pielipt, it īpaši mitrā vidē vai ja tauku necaurlaidīgajam pārklājumam ir augsta virsmas enerģija. Sekundārā gaisa strūkla vai mehānisks pirksts novērš dubulto-padevi, pārtraucot jebkādu saķeri starp pacelto sagatavi un zemāk esošo.
Mūsdienīgās servo{0}}sistēmas hamburgeru kastīšu gatavošanas mašīnā katru tukšu izmēru uzglabā kā recepti. Kad operators izvēlas produkta izmēru, padeves mehānisma gājiena garums, laiks un vakuuma vārsta secība tiek pielāgota automātiski-nav nepieciešama manuāla mehāniska regulēšana.
Padeves ātrums vienā{0}}joslas iekārtā parasti darbojas no 50 līdz 200 tukšiem gabaliem minūtē atkarībā no kastes ģeometrijas. Dziļākas kastes ar sarežģītākām locīšanas secībām darbojas lēnāk; plakanas viengabala{4}}paplātes darbojas ātrāk.
2. darbība: pirms-locīšanas un salocīšanas aktivizēšana
Pirms sagataves nonāk līmēšanas stacijā, vadošās sliedes un salokāmās plāksnes sāk locīties pa rievotajām līnijām. Tātad šī iepriekš-locīšanas stacija veic divus uzdevumus. Pirmkārt, vēlāk tiek samazināts spēks, kas nepieciešams veidņu presēšanas stacijā. Otrkārt, tas nodrošina, ka sagatave nonāk līmēšanas stacijā vienmērīgā, atkārtojamā stāvoklī.
Lielākajā daļā iekārtu šī darbība ietver statiskas salokāmas vadotnes-rampas un izliektus kanālus, kuriem sagatave iet cauri transportēšanas ātrumā. Sagatavei virzoties uz priekšu, tās sānu paneļi pakāpeniski salokās uz augšu pa dalījuma līnijām. Līdz brīdim, kad tas iziet no šīs stacijas, kaste ir daļēji trīsdimensiju: sānu sienas ir stāvus, bet stūra izciļņi un pamatnes atloki vēl nav bloķēti.
Pirms-locīšanas kvalitāte lielā mērā ir atkarīga no sagataves rezultātu kvalitātes. Pārāk sekla rezultāta aktivizēšanai ir nepieciešams pārmērīgs spēks, riskējot ar tukšu plīsumu. Pārāk dziļa skaldne var izraisīt priekšlaicīgu salocīšanu, pirms sagatave sasniedz pareizo pozīciju padeves ceļā.
3. solis: līmes uzklāšana
Kad sagatave ir daļēji salocīta, līmēšanas stacija uzklāj līmi uz konkrētajām vietām, kas salīmēsies, kad to nospiež. Pārtikas-pakalpojumu iesaiņošanai gandrīz vispārēji tiek izmantotas līmvielas uz ūdens bāzes, nevis šķīdinātāju līmvielas,-tās atbilst noteikumiem par materiāliem, kas nonāk saskarē ar pārtiku, un darbības laikā nerada gaistošus izmešus.
Līmes aplikators parasti ir pneimatiski aktivizēta sprausla vai rullīšu sistēma, kas uzklāj precīzu līmes zīmējumu uz stūra izciļņiem un pamatnes pārklāšanās vietām. Līmes svars, lodītes platums un uzklāšanas laiks ir parametrizēti iekārtas PLC receptē. Nepareizs līmes apjoms ir viens no biežākajiem kastu neveiksmju cēloņiem: pārāk maz līmes rada vājus savienojumus, kas atveras lietošanas laikā; pārāk daudz līmes izspiežas redzami, rada piesārņojuma risku un blakus esošās gatavās kastes var iestrēgt izvades kaudzē.
Dažās iekārtās tiek izmantota karstā -kušanas līme, nevis ūdens-līme, ja nepieciešams ātrāks saķeres laiks. Karsti kūstošā-līme zem spiediena izveidojas 1–3 sekundēs, salīdzinot ar 5–15 sekundēm ūdens-bāzes līmei. Kompromiss ir sarežģītāks aprīkojums: karstās kausēšanas sistēmai ir nepieciešams apsildāms rezervuārs, kontrolētas temperatūras šļūtenes un aplikatora sprauslas, kurām nepieciešama lielāka apkope nekā aukstās līmes sistēmai.
Iepakojuma tehnoloģiju un pētījumu žurnāls ir parādījis, ka kartona pārtikas kastīšu saķeres stiprums lielā mērā ir atkarīgs gan no līmes veida, gan no kartona pārklājuma virsmas enerģijas. Tāpēc PE-laminātajām plāksnēm parasti ir nepieciešami līmes maisījumi, kas ir izgatavoti zemas-enerģijas virsmām, lai iegūtu stipru saiti.
4. solis: veidņu presēšana un formēšana
Tas ir galvenais solis visā procesā. Šeit plakana sagatave kļūst par 3D kastīti. Sagatave, kas tagad ir daļēji salocīta un ar līmi uz tā, nonāk veidņu presēšanas stacijā. Pēc tam ap sagatavi aizveras saskaņota augšējā un apakšējā veidne. Tāpēc viņi to nospiež galīgajā kastes formā.
Veidne vienlaikus veic trīs lietas:
Izmēru formēšana: veidņu sienas iespiež visus paneļus, izciļņus un atlokus to galīgajās vietās. Tāpēc viņi nosaka precīzu kastes iekšējo izmēru.
Līmēšana: veidnes radītais spiediens saspiež kopā salīmētos savienojumus. Tādējādi tiek sākta līmes saite un tiek iestatīts kontrolēts spiediens.
Strukturālais iestatījums: kastēm, kas izgatavotas no smagāka kartona, veidne uz īsu brīdi notur sagatavi pietiekami ilgi, lai locījuma atmiņa-materiāla tieksme atsperties līdz plakanam-daļēji izkliedētu.
Pelējuma aiztures laiks mainās atkarībā no līmes veida un plātnes svara. Uz ūdens bāzes līmējošām sistēmām ar standarta 300 gsm plāksni aptuveni 0,5–1,5 sekunžu noturēšanās pie pilnīgas aizvēršanas nodrošina atbilstošu sākotnējo saķeres spēku, lai kaste tiktu transportēta bez atvēršanas. Karstas kausēšanas sistēmās noturēšanās var būt īsāka, jo savienojuma izveidošanās ir ātrāka.
Svarīga ir veidņu izlīdzināšanas precizitāte. Saskaņā ar Packaging Machinery Manufacturers Institute tehniskajiem norādījumiem, veidņu pozicionēšanas pielaides pārtikas tvertnēm ar atvāžamu apvalku nedrīkst pārsniegt ±0,3 mm nevienā virzienā, lai saglabātu konsekventu kastes ģeometriju un novērstu eņģes novirzes uz galaproduktu.
5. solis: atvāžamas eņģes veidošana
Hamburgera atvāžamo kastītei ir eņģe, kas ļauj atvērt un aizvērt vāku bez plīsumiem. Šī eņģe tiek izveidota veidņu presēšanas laikā vai tūlīt pēc tās.
Atkarībā no mašīnas konstrukcijas eņģes tiek izveidotas vienā no diviem veidiem. Viena-pakāpiena mašīnā veidnes ģeometrija pati veido viru-sagatave tiek nospiesta tādā formā, kas eņģes līnijā atstāj ciešu ielocījumu, kas pēc īsa atslābuma perioda kļūst elastīga. Daudzpakāpju iekārtā īpaša eņģes-formēšanas stacija seko galvenajai presei, izmantojot šaurāku presēšanas elementu, lai precīzi izveidotu eņģes kroku.
Eņģes izturība ir viens no svarīgākajiem hamburgeru kastes veiktspējas kritērijiem. Lauka defektu analīze, kas publicēta izdevumā Food Packaging and Shelf Life (Elsevier), atklāja, ka eņģes plaisāšana izraisa ievērojamu daļu sūdzību par pārtikas traukiem ātrās-apkalpošanas restorānu lietojumos, un lielākā daļa kļūmju ir saistītas ar nepietiekamu punktu dziļumu eņģes līnijā, nevis līmes vai materiāla defektiem citur kastē.
6. darbība: kvalitātes kontrole un izvades pārnešana
Kad izveidotās kastes iziet no veidņu stacijas, mehānisko vadotņu, sensoru un konveijeru kombinācija apstrādā kvalitātes pārbaudi un izvades pārvaldību.
Optiskie vai tuvuma sensori pārbauda:
vai kaste ir pilnībā izveidota (plakanas-kastes noraidīšana)
Vai vāks ir izlīdzināts pielaides robežās
vai eņģes vai vāka sēdekļa zonā ir izspiesta{0}}līme
Kastes, kurām šīs pārbaudes neizdodas, tiek novirzītas no galvenās izvades plūsmas. Mūsdienīgās iekārtās ar IIoT savienojumu šie noraidīšanas notikumi tiek reģistrēti ar laika zīmogiem un saistīti ar konkrētiem iekārtas parametriem,{1}}ļaujot izmantot modeļu analīzi, kas var identificēt lēni degradējošu veidņu izlīdzināšanu, nodilušas vadotnes sastāvdaļas vai līmes piegādes novirzi, pirms tās kļūst par pilna mēroga ražošanas problēmām.
Pieņemtās kastes tiek pārvietotas uz izvadkonveijeru, kur tās parasti tiek sakrautas saskaitītās grupās un izvadītas pakārtotai sasaukšanai vai tiešai iekraušanai transportēšanas kastēs.
Vadības sistēma un pārslēgšana
Mūsdienīgu hamburgeru kastīšu gatavošanas iekārtu kontrolē PLC ar skārienekrāna HMI, kurā tiek saglabātas produktu receptes. Recepte satur visu parametru informāciju noteiktam kastes izmēram: padeves gājiens, pirms-locīšanas laiks, līmes uzklāšanas modelis un tilpums, veidnes presēšanas aiztures laiks un izvades konveijera ātrums.
Pārslēgšanās starp kastes izmēriem ietver divus elementus: receptes atlasi (izmantojot HMI sekunžu laikā) un fiziskās veidnes nomaiņu. Veidņu nomaiņa servo{1}}iekārtās, izmantojot standarta instrumentus, parasti aizņem 15–30 minūtes. Mašīnās, kas paredzētas ātrai veidņu maiņai, tiek izmantotas bezrīku{5}}veidņu montāžas sistēmas, kas to var samazināt līdz 10 minūtēm.
Šī elastība padara hamburgeru kastīšu izgatavošanas iekārtu praktisku darbībām, kurās vienā maiņā tiek darbināti vairāki produktu SKU.
Materiāli un to ietekme uz mašīnas veiktspēju
Ne visi kartoni vienā mašīnā darbojas vienādi. Trīs materiāla mainīgie visvairāk ietekmē produkcijas konsekvenci:
Dēļa svars (gsm): vieglāki dēļi (200 līdz 280 g/m²) salokās vieglāk, bet rada mazāk stingras kastes. Smagāki dēļi (350 līdz 450 g/m²) rada stingrākus konteinerus, taču tiem ir nepieciešams lielāks presēšanas spēks un var būt nepieciešams nedaudz ilgāks noturības laiks.
Mitruma saturs: kartons darbojas visnoturīgāk, ja mitruma līmenis ir no 4 līdz 8 procentiem. Zem 4 procentiem dēļi kļūst trausli un viegli saplīst pie punktu līnijām. Pārsniedzot 8 procentus, dēļi kļūst mīksti un var nesaglabāt savu nospiesto formu pietiekami ilgi, lai līme sacietētu.
Pārklājuma veids un virsmas enerģija: PE-laminātām plāksnēm un smērvielu-barjerpārklātām plāksnēm ir dažādas virsmas enerģijas. Tādējādi tas ietekmē gan to salocīšanu (stingrāku locījumu nekā nepārklāta plāksne), gan to, cik labi līme pielīp pie tiem. Daži pret taukiem-izturīgi pārklājumi nedarbojas ar standarta PVA-līmes uz ūdens bāzes. Tāpēc jums ir nepieciešami īpaši līmes maisījumi, lai iegūtu spēcīgu saiti.
Bieži sastopamās ražošanas problēmas un cēloņi
| Problēma | Tipisks pamatcēlonis | Ieteicamā pārbaude |
|---|---|---|
| Kaste atveras stūrī pēc formēšanas | Nepietiekams līmes apjoms; īss uzturēšanās laiks | Pārbaudiet līmes lodītes svaru; palielināt pelējuma aizturi |
| Tukšas asaras locīšanas laikā | Rezultāts ir pārāk zems; pārāk zems dēļa mitrums | Atkārtoti pārbaudiet griešanas{0}}instrumentus; mēra dēļa mitrumu |
| Eņģes plaisas lietošanā | Nepietiekams punktu dziļums eņģes līnijā | Pārbaudiet augšteces štancēšanas-griešanu; pielāgot rezultātu noteikuma dziļumu |
| Vāka novirze | Pelējuma nodilums vai neatbilstība; virzošās sliedes dreifs | Pārbaudiet veidņu novietojumu; pārkalibrēt vadošās sliedes |
| Dubultā{0}}plūsma | Sagataves, kas pielīp kaudzē; piesūcekņu nodilums | Palielināt gaisa strūklas spiedienu; nomainiet nolietotās krūzes |
| Līmes izspiešana- | Pārmērīgs līmes apjoms; nepareizs krelles novietojums | Samazināt līmes svara iestatījumu; pārbaudiet sprauslas pozīciju |
FAQ
Kāda veida kastes var ražot viena un tā pati iekārta?
Lielākā daļa iekārtu var ražot dažādus pārtikas konteineru formātus, mainot veidņu komplektu un ielādējot atbilstošo recepti. Papildus hamburgeru gliemežvākiem plaši izplatīti formāti ietver frī ceptu kartona kārbas, cīsiņu paplātes, viengabala -kastes līdzi ņemšanai un vistas spainīšu vākus. Iekārtas tukšo izmēru diapazons nosaka, kas ir iespējams.
Cik ilgi kalpo veidņu komplekts?
Tērauda veidnes labi{0}}apkoptā mašīnā parasti ilgst 3–5 miljonus ciklu. Nodilums vispirms izpaužas kā vaļīga-malu ģeometrija un pēc tam kā izmērāma izmēru novirze. Pelējuma virsmas pārbaude ik pēc 500 000 cikliem ir saprātīgs apkopes intervāls.
Vai iekārtai ir nepieciešams saspiests gaiss?
Jā. Pneimatiskās sistēmas apstrādā tukšus piesūcekņus, gaisa strūklas atdalīšanu un dažos konstrukcijās veidņu preses iedarbināšanu. Standarta darba spiediens ir no 0,5 līdz 0,8 MPa ar gaisa patēriņu aptuveni 300 līdz 500 litri minūtē pilnā ražošanas ātrumā.
Cik daudz grīdas aizņem parasta mašīna?
Vienas{0}}joslas mašīna aizņem apmēram 3600 mm x 1500 mm grīdas. Tāpēc atstājiet papildu vietu sagatavju iekraušanai, izvadkonveijeram un apkopes paneļiem.
Kāda ir servo-piedziņas mašīna salīdzinājumā ar izciļņu-un{2}}zobratu mašīnu?
Servo{0}}iekārtas ļauj pielāgot parametrus, pamatojoties uz receptēm- bez mehāniskas iejaukšanās, tādējādi samazinot pārslēgšanās laiku un ļaujot precīzāk pielāgot procesu. Kam-un-zobratu mašīnas ir mehāniski vienkāršākas un bieži vien izturīgākas skarbos apstākļos, taču katrai parametra maiņai ir nepieciešama fiziska pielāgošana.
Secinājums
Hamburgeru kastīšu izgatavošanas iekārta pārveido plakanu kartona sagatavi gatavā atvāžamā traukā, veicot sešas saskaņotas darbības: padevi un atdalīšanu, iepriekšēju-locīšanu, līmes uzklāšanu, presēšanu veidnē, eņģes veidošanu un izvades transportēšanu. Katram posmam ir savi atteices režīmi, savi galvenie parametri un sava saistība ar iepriekšējās tukšās apstrādes kvalitāti, ko iekārta saņem.
Operatoriem šīs secības izpratne nozīmē precīzi zināt, kur meklēt, ja izvades kvalitāte atšķiras. Pircējiem, kas norāda jaunu aprīkojumu, tas nozīmē pareizo jautājumu uzdošanu par servo iespējām, veidņu maiņas laiku, līmes sistēmas savietojamību un receptūru pārvaldību. Mehānika nav sarežģīta,-bet svarīgas ir detaļas.
Avoti:
- Packaging Machinery Manufacturers Institute - Veidņu pozicionēšanas pielaides un tehniskie standarti atvāžamo pārtikas konteineru formēšanas iekārtām.
- Iepakojuma tehnoloģiju un pētījumu žurnāls - Līmējošās saites stiprības analīze PE-pārtikas traukos no laminēta kartona.
- Pārtikas iepakojums un glabāšanas laiks (Elsevier) - Eņģes plaisāšanas lauka atteices analīze-ātrās apkalpošanas restorānu atvāžamos konteineros.
- Rūpnieciskā iepakojuma automatizācijas pārskats - Servo piedziņas sistēmas veiktspējas kritēriji kastu formēšanas iekārtām.
- Starptautiskā Iepakojuma inovāciju padome - Materiālu, kas nonāk saskarē ar pārtiku, noteikumi un ūdens{1}}līmes atbilstības vadlīnijas pārtikas iepakojumam uz papīra.