Papīra šķīvji ir viens no tiem izstrādājumiem, kas šķiet vienkārši, kamēr neskatās, kā tie tiek izgatavoti. Katra plāksne iziet kontrolētu mehānisku darbību secību - padeve, pozicionēšana, presēšana, atlaišana -, kas jāizpilda ar nemainīgu precizitāti desmitiem miljonu ciklu gadā. Aprīkojums, kas to padara iespējamu, ir tehniski prasīgāks, nekā liecina tā jauda.
Šajā rakstā ir izskaidrots a darbības principsPapīra plākšņu formēšanas mašīna, sadala katru galveno komponentu un tā funkciju un aptver procesa mainīgos lielumus, kas nosaka, vai līnija ražo plāksnes atbilstoši specifikācijai vai rada lūžņus un dīkstāves.
Veidošanas princips: kāpēc papīru var iespiest formā
Papīra plāksnes netiek grieztas vai salocītas - tās tiek veidotas, presējot. Iepriekš izgriezta papīra sagatave tiek nospiesta starp apsildāmu vīriešu un sieviešu veidņu pāri. Karstuma un spiediena ietekmē papīrs pietiekami mīkstina, lai atbilstu presformas ģeometrijai un pastāvīgi iegūtu plāksnes loka profilu, dziļumu un virsmas tekstūru.
Substrāts šeit ir svarīgs. Papīra plākšņu ražošanā parasti izmanto:
Nepārklāta kraft vai balta tāfele (200–350 gsm) -, ko izmanto ekonomiskajām klasēm; veidošanās pamatā ir mitruma saturs un presformas temperatūra
PE-pārklāta plāksne (220–400 gsm) - pārklājums karstumā nedaudz plūst, uzlabo virsmas kvalitāti un nodrošina izturību pret taukiem
PLA{0}}pārklājuma plāksne - kļūst arvien izplatītāka, jo operatori pāriet uz kompostējamu iepakojumu
Katrs substrāts atšķirīgi reaģē uz temperatūru un spiedienu, tāpēc procesa parametru elastība -, nevis fiksēti darbības punkti - ir galvenais atšķirības pašreizējās-paaudzes iekārtās.
Ražošanas cikls: pieci posmi vienā gājienā
Katrs papīra plākšņu formēšanas mašīnas cikls iziet cauri pieciem posmiem. Izprotot katru posmu, ir daudz vieglāk diagnosticēt problēmas, kad tās rodas.
1. posms: tukša izvēle un pārsūtīšana
Iekārtas žurnālā atrodas iepriekš-sagrieztu sagatavju kaudze. Paņemšanas-un-novietošanas mehānisms - parasti vakuuma piesūcekņi uz kustīgas rokas - paceļ vienu sagatavi no kaudzes augšdaļas un pārvieto to formēšanas pozīcijā virs apakšējās formas.
Šajā posmā izaicinājums ir uzticamība. Mehānismam katrā ciklā ir jāizvēlas tieši viens tukšs laukums ar ātrumu 30–120 cikli minūtē. Divkāršā -padeve sabojā instrumentus; aizmirstās padeves aptur iekārtu. Lielākā daļa mūsdienu sistēmu to risina, izmantojot vakuuma sensoru (apliecinot, ka sūkšana ir iedarbinājusi vienu tukšu) un ventilatora -palīdzētu tukšu atdalīšanu, lai novērstu statisko lādiņu sausos apstākļos.
2. posms: tukša reģistrācija
Pārnestā sagatave tiek novietota virs vīles matricas dobuma, izmantojot reģistrācijas vadotnes vai tapas, kas centrē sagatavi attiecībā pret matricas asi. Nepareiza reģistrācija šajā posmā tiek parādīta kā plāksnītes ar nevienmērīgu-centra ģeometriju vai nevienmērīgu loka platumu - defektu kategoriju, ko ir grūti noteikt vizuāli ražošanas ātrumā, bet tas parādās pakārtotā apstrādē un kraušanas procesā.
3. posms: diegu slēgšana un formēšana
Augšējais kauliņš (vīriņš) nolaižas uz reģistrētās tukšas. Kad nūjas tuvojas:
Sagataves ārējā mala vispirms ir nostiprināta ar skavām, lai novērstu grumbu veidošanos
Centrālā tukšā zona pakāpeniski tiek iespiesta sievietes dobumā
Pilnīga presēšanas aizvēršana pieliek formēšanas spiedienu pie loka, nofiksējot rievotajā profilā
Siltums no presformas virsmām mīkstina pārklājumu un nosaka deformēto šķiedru struktūru
Uzturēšanās laiks - ilgums, kad presformas paliek aizvērtas zem spiediena - ir kritisks parametrs. Pārāk īss, un plāksne pēc atbrīvošanas daļēji atsperas atpakaļ. Pārāk ilgi samazina caurlaidspēju, negūstot labumu no kvalitātes.
4. posms: matricas atvēršana un izmešana
Augšējais matrica ievelkas. Ežektora tapas vai gaisa -strūkla palīdz atbrīvot izveidoto plāksni no instrumenta - siltās plāksnes var daļēji pielipt pie presformu virsmām, īpaši ar PE-pārklātu plāksni. Šis posms ir rūpīgi jānoregulē: pārāk agresīva izmešana izkropļo joprojām -siltu plāksni; nepietiekama spēka dēļ plāksne pielīp un iestrēgst pārvades sistēmā.
5. posms: izkraušana un sakraušana
Atbrīvotās plāksnes tiek pārvietotas uz sakraušanas staciju, kur tās tiek saskaitītas un sakārtotas grupās iesaiņošanai. Vairāku-dobumu iekārtās, kas vienā ciklā ražo 4–8 plāksnes, sakraušanas sistēmai ir jāapstrādā vairākas vienlaicīgas plākšņu plūsmas bez sadursmēm vai novirzes.
Galvenās sastāvdaļas un to lomas
Mašīnas rāmis un piedziņas sistēma
Rāmis iztur cikliskās presēšanas slodzes -, kas parasti ir 20–80 kN ciklā, izmantojot standarta plākšņu instrumentus. Stingrība ir būtiska: rāmja izliece slodzes ietekmē maina stangas izlīdzināšanu, kas savienojas miljoniem ciklu laikā, palielinoties instrumentu nodilumam.
Piedziņas iespējas pašreizējā aprīkojumā:
| Piedziņas veids | Raksturlielumi | Vislabāk piemērots |
|---|---|---|
| Mehāniskais kloķis/ekscentrisks | Ātrs, fiksēts spēka profils, vienkāršs | Ātra{0}}viena izmēra{1}}ražošana |
| Hidrauliskais cilindrs | Mainīgs spēks visā gājienā, piemērots biezai masai | Smags{0}}svars pārklāts dēlis, vairākas produktu līnijas |
| servo-elektrisks | Programmējams ātruma/spēka profils, enerģijas atgūšana | Jauktas{0}}produktu darbības, precīza formēšana |
Servo{0}}mašīnas attēlo pašreizējo inženierijas virzienu - programmējamais kustības profils nodrošina maigāku sākotnējo kontaktu (samazina tukšas plaisāšanu uz trausliem pārklājumiem) ar maksimālo spēku, kas tiek pielikts tikai formēšanas aiztures laikā.
Diegu komplekts (vīriešu un sieviešu instrumenti)
Preču komplekts nosaka plāksnes ģeometriju. Katram izmēram un profilam ir nepieciešams saskaņots instrumentu pāris, kas apstrādāts, lai aizvērtu pielaides rūdītā instrumentu tēraudā (parasti H13 vai P20 markas veidnes kalpošanas laiks 3–8 miljoni ciklu).
Formas sildīšanas sistēma ir iestrādāta tieši instrumenta korpusa - pretestības sildīšanas kasetnēs ar termopāra atgriezenisko saiti, kas atrodas tuvu dobuma virsmai. Šis izkārtojums ļauj ātri reaģēt uz temperatūras iestatītās vērtības izmaiņām un kompensē siltuma ekstrakciju ar papīra sagatavēm ražošanas laikā.
Nodilušas formas izvadā parādās kā: izmēru novirze plāksnes dziļumā, loka profila asuma zudums un nekonsekventa virsmas tekstūra. Izsekojot presēšanas ciklu skaitu un pārbaudot instrumentus saskaņā ar dokumentētu grafiku, tie nekļūs par ražošanas{1}}pārsteigumiem.
Tukša barošanas sistēma
Barošanas sistēmas loma ir vienkārša: viena tukša parauga katrā ciklā, konsekventi, nesabojājot sagatavi pārvietošanas laikā. Projektēšanas izaicinājums ir to sasniegt ar 60–120 cikliem minūtē daudzu darbības stundu laikā.
Mūsdienu barošanas sistēmas apvieno:
Servo{0}}pārneses sviras ar pozīcijas atkārtojamību zem ±0,5 mm
Vakuuma sensors vienreizējai -tukšai apstiprināšanai
Regulējamas žurnālu vadotnes, lai pielāgotu dažādu izmēru sagataves bez mehāniskām izmaiņām
Sakraut{0}}līmeņa sensorus operatora uzpildes brīdinājumiem
Apkure un temperatūras kontrole
Temperatūras vienmērīgums uz plāksnes virsmas ir viens no tiešākajiem plāksnes kvalitātes noteicošajiem faktoriem. Temperatūras gradients no centra līdz malai rada plāksnes, kuru centrs ir labi-veidots, bet mala ir zem-nospiesta, vai otrādi.
Labas temperatūras kontroles sistēmas iezīmes:
Neatkarīgas apkures zonas visā veidņu zonā
Termopāra atgriezeniskā saite pie dobuma virsmas, nevis pie sildītāja korpusa
Iepriekšējās-sildīšanas cikli pirms ražošanas uzsākšanas un gaidīšanas režīms plānoto apstāšanās laikā
Temperatūras reģistrēšana kā daļa no ražošanas ieraksta (noderīga kvalitātes noviržu pamatcēloņu analīzei)
PLC vadības sistēma un HMI
Vadības sistēma pārvalda laika attiecības starp visām mašīnas apakšsistēmām - padeves sviras pozīcija, presēšanas pozīcija, ežektora laiks, presformas temperatūra, sakraušanas secība -, izmantojot centrālo PLC ar operatora skārienekrāna interfeisu.
Praktiskās vadības sistēmas funkcijas, kuras ir vērts norādīt:
Receptes pārvaldība: visi parametri noteiktam plāksnes izmēram un materiālam tiek saglabāti kā nosaukta programma. Pārslēgšanās ielādē visu parametru kopu, nevis tikai dažas galvenās vērtības.
Reāllaika-ražošanas dati: ciklu skaits, izvades ātrums, noraidījumu skaits un darbspējas laiks, kas tiek izsekots un parādāms.
Bojājumu diagnostika: parāda konkrētus kļūdu kodus, ne tikai vispārīgus trauksmes signālus. Un saskarnē ir iebūvēti labojumi.
Attālā piekļuve: dažiem ražotājiem ir attālās diagnostikas savienojums, tāpēc tehniskais atbalsts var reaģēt ātrāk.
Kraušana, skaitīšana un pakārtotā integrācija
Pilnai papīra plākšņu formēšanas mašīnas līnijai pēc formēšanas stacijas ir kraušanas un skaitīšanas vienība. Skaitītājs izseko katru plāksni, izmantojot elektroniku, un pēc tam, kad skaits ir iestatīts, tas sāk izmest visas skursteņas. Tātad krāvumi ir gatavi manuālai vai automātiskai iesaiņošanai vai iesaiņošanai.
Vairāku{0}}dobumu līnijās sakraušanas sistēma sinhronizē vairākas izplūdes plūsmas sakārtotās skursteņos -, kas ir mehānisks izaicinājums, kas ievērojami palielinās līdz ar dobumu skaitu un līnijas ātrumu.
Procesa mainīgie, kas nosaka produkcijas kvalitāti
Operatori, kuri saprot, kuri mainīgie ietekmē kādus rezultātus, ātrāk novērš problēmas un pareizi pielāgo, nevis maina vairākus parametrus vienlaikus.
| Mainīgs | Primārais efekts | Sekundārais efekts |
|---|---|---|
| Mirst temperatūra | Pārklājuma plūsma, virsmas kvalitāte | Saķeres risks, ja tas ir pārāk augsts |
| Nospiediet spēku | Loka profila definīcija | Tukša plaisāšana, ja tā ir pārmērīga |
| Uzkavēšanās laiks | Izmēru stabilitāte pēc izlaišanas | Caurlaides griesti |
| Barības laiks | Reģistrācijas precizitāte | Divkāršs-padeves vai izlaiduma rādītājs |
| Tukšs mitruma saturs | Uzvedības veidošana | Atšķiras atkarībā no uzglabāšanas apstākļiem |
| Ežektora spēks/laiks | Atbrīvošanas uzticamība | Plāksnes kropļojumi, ja tie ir slikti noregulēti |
Visbiežākais pastāvīgo kvalitātes problēmu cēlonis papīra plākšņu ražošanā ir nestabila ienākošās sagataves kvalitāte -, jo īpaši mitruma satura atšķirības starp partijām. Tas parādās kā nekonsekventi formēšanas rezultāti pat tad, ja mašīnas parametri nav mainīti.
Aprīkojuma izvēle: kas nav norādīts specifikāciju lapā
Standarta specifikācijas - cikli minūtē, presformas temperatūras diapazons, presēšanas spēks - apraksta mašīnas nominālo jaudu, taču nenorāda, kā tā darbojas reālos ražošanas apstākļos ar mainīgu materiālu un biežu pārslēgšanu.
Novērtējot aprīkojumu, pieprasiet:
Pierādītais pārslēgšanās laiks starp plākšņu izmēriem (nav teorētisks aprēķins)
Atsauce uz klientiem, kas darbojas līdzīgās lietojumprogrammās
Dokumentācija par presformas temperatūras vienmērīgumu visā dobuma virsmā
Sīkāka informācija par rezerves daļu pieejamību un izpildes laiku presēšanas komplektiem
WENZHOU UNITELY MACHINERY I/E CO., LTD, kuras galvenā mītne atrodas Vendžou, Ķīnā, ražo un piegādā papīra iepakošanas iekārtas, izmantojot savu ražošanas bāzi Wenzhou Bonjee Machinery Co., Ltd, ko atbalsta sešas radniecīgas mašīnu rūpnīcas. Viņu produktu klāsts aptver visu papīra iepakošanas iekārtu spektru - pārtikas konteineru un trauku formēšanas mašīnas, papīra krūzīšu un paplāšu līnijas, fleksogrāfisko druku, štancēšanas-griešanu un pilnas iepakošanas sistēmas - ar aprīkojumu, kas darbojas tirgos visā Eiropā, Amerikā, Āzijā un Āfrikā.
Unitely pozicionēšana apvieno OEM pielāgošanas iespējas ar konkurētspējīgām cenām no Veņdžou nobriedušās ražošanas bāzes, ko atbalsta inženieru komanda, kas nodrošina uzstādīšanu uz vietas un starptautisku tehnisko atbalstu. Pircējiem, kas iegādājas papīra trauku aprīkojumu, tiešās ražošanas kontroles (izmantojot Bonjee) un plašā produktu klāsta (izmantojot radniecīgās rūpnīcas) kombinācija ļauj specifikēt pielāgotu aprīkojumu bez sagatavošanās laika un komunikācijas, kas rodas, strādājot ar vairākiem neatkarīgiem piegādātājiem.
Kopsavilkums
Papīra plākšņu formēšanas mašīna pārvērš plakanas papīra sagataves gatavās plāksnēs piecu{0}}pakāpju ciklā: padeve, reģistrēšana, presēšana, izstumšana un sakraušana. Katra posma veiktspēja ir atkarīga no konkrētām mehāniskām apakšsistēmām - piedziņas un rāmja, presformas instrumentiem, sagataves padeves, apkures sistēmas un vadības platformas -, kurām ir jādarbojas konsekventi miljoniem ražošanas ciklu.
Atšķirība starp piemērotu aprīkojumu un patiesi spējīgu aprīkojumu izpaužas: veidnes temperatūras vienmērīgumā, padeves uzticamībā pie nominālā ātruma, pārslēgšanās laikā starp izmēriem un kontroles sistēmas diagnostikas kvalitātē. Tos ir vērts novērtēt tieši, nevis secināt no specifikāciju lapām.