Kävele mihin tahansa putiikkiin, ruokakauppaan tai hotellin pesulapalveluun, ja sinulle annetussa kantolaukussa on yksi kolmesta kahvamuodosta - stanssattu-leikattu T--paidan kahva, kahdella yhteensulatetulla nauhalla varustettu patch-kahva tai jatkuva lenkki, joka on kiinnitetty laukun yläosaan. Jokainen formaatti käyttää perustavanlaatuisesti erilaista kiinnitysmekanismia, ja jokaisella mekanismilla on oma koneautomaation tasonsa. Modernikantolaukun valmistuskoneyhdistää pussin rungon muodostamisen, kahvan syöttämisen, kahvan kiinnittämisen ja pinoamisen yhdeksi synkronoiduksi tuotantolinjaksi, joka korvaa aikoinaan monivaiheisen manuaalisen toiminnan. Näiden laitteiden toiminnan ymmärtäminen - ja automaatiolinjan ja manuaalisen työn sijainti - kattaa joitain yleisimmistä pussien toimitusvaihtoehtoja arvioivien pakkausammattilaisten esittämistä kysymyksistä.
Kantolaukun luokka: Kolme hallitsevaa kahvatyyppiä
Ennen koneisiin siirtymistä kannattaa määritellä kolme kahvamuotoa, jotka hallitsevat kaupallista kantolaukkujen tuotantoa:
1. T-paita / leikattu-kahvalaukkuKaksi kahvan aukkoa leikataan suoraan pussin runkokalvosta. Erillistä kahvaosaa ei ole kiinnitetty - kahva on itse pussikalvo, joka on muotoiltu leikatun profiilin avulla. Tätä muotoa käsiteltiin T-paitapussikonetta käsittelevässä artikkelissa.
2. Patch-kahvapussiKaksi erillistä filminauhaa -, jotka on leikattu samasta tai kontrastikalvosta - kuumasaumataan-tai ultraääni-hitsataan pussin etupuolelle kahdesta kohdasta. Jokainen nauha muodostaa kuljetussilmukan kiinnityskohtiensa väliin. Patch-kahvat ovat liikkeen, vähittäiskaupan ja takeaway-ruokakassien hallitseva muoto.
3. Silmukkakahvallinen laukkuJatkuva kalvosilmukka -, joka on leikattu ja saumattu tehtaalla soikeaan tai U-muotoon -, on kiinnitetty pussin rungon molemmille puolille yläreunasta. Silmukka on täysin jatkuva ilman saumaa -keskilmukkaa. Silmukkakahvaiset pussit ovat yleisiä hotelli-, kylpylä- ja pesulapalveluissa.
Jokaisen automaatiologiikka on erilainen. Tämä artikkeli keskittyy patch-kahvan kiinnitykseen ja silmukkakahvan kiinnitykseen sekä pussin muodostusvaiheisiin, jotka syötetään molempiin.
Vaihe 1 - Laukun rungon muodostus
Riippumatta siitä, onko lopullisessa pussissa paikallinen kahva tai silmukkakahva, se alkaa alitteä putki lay--tasaisesta polyeteenikalvosta- sama raaka-aine kuin T-paitapussiprosessi. Putki irtoaa päärullalta ja kulkee koneen läpi ohjausrullien, levitystankojen ja jännitystanssien kalvoradalla.
Kantokassien valmis laukun runko on tyypillisesti leveämpi kuin tavallinen T-paidan päivittäistavarakassi -, ja vähittäiskaupan laukut käyttävät yleensä 350–600 mm:n-tasaleveyttä. Kalvo on myös yleensä paksumpi - 20–40 mikronia on tavallinen paikka kahvapusseissa verrattuna 12–18 mikronin kevyisiin päivittäistavarakaupan T{10}-paitapusseihin. Suurempien mittojen lisäjäykkyys tekee laukusta helpompi kuljettaa ja kestää paremmin kuormituksen aiheuttamaa repeytymistä.
Laukun rungon vaiheet kantokassin valmistuskoneessa:
Kiinnitys-litteä putki kuumasaumataan-alhaalta toisen pään sulkemiseksi - identtisesti T-paitapussin pohjatiivistysprosessin kanssa: lämmitetty saumaustanko, säädelty lämpötila, kontrolloitu viipyminen, kontrolloitu paine.
Sinetöidystä pohjasta tulee halkeama pohja kulmapusseille - sivu-sinetöintikone käsittelee ei--halkeamia litteät pussit.
Kalvo etenee ennalta{0}}asetettua pituutta, joka vastaa haluttua pussin rungon korkeutta.
Yläleikkaus tai rei'ityslinja erottaa valmiit pussit jatkuvasta rainasta.
Jakso toistuu: pohjatiivistys → kalvon siirto → yläerotus.
Vaihe 2 - Patch Handle Attachment: Kaksi ensisijaista menetelmää
Patch-kahvan kiinnitys on koneellisempi kahdesta kahvatyypistä. Vallitsevia kiinnitysmenetelmiä on kaksi, ja niiden välillä tehdyllä valinnalla on suorat seuraukset koneen suunnitteluun, nopeuteen ja käytettäviin kalvotyyppeihin.
Menetelmä A - Kuumasaumauspaikan kahvan kiinnitys
Kuumasaumausmenetelmässä valmiiksi-leikatut kahvaliuskat ladataan akäsittele ruokintalehteäkoneessa - pysty- tai vaakasuora pino kahvaliuskoja, joista kone vetää yksi kerrallaan.
Sarja täysin automatisoidussa lämpösaumauksessakantolaukun valmistuskone:
Kahvanauha on poimittumakasiinista pneumaattisella tai servopoimintavarrella ja asetetaan pussin rungon yläpuolelle, kohdistettuna määrättyihin kahvan kiinnityskohtiin.
Laukun runko on paikoillaankahvan sulkemisasemassa kalvon indeksin pituuden mukaan (sama servo-{0}}käyttöinen kalvonsiirtomekanismi, jota käytetään pussin rungon muodostamiseen).
Kahvanauha on laskettu alaspussin etupuolelle kahdesta kiinnityskohdasta.
Kuumasaumauspalkit- yksi pussin pinnan kummallakin puolella kahdessa kiinnityskohdassa - paina kahvaliuskaa pussin rungon kalvoa vasten, jotta se pysyy hallinnassa.
Tiiviste muodostuumolempien kahvaliuskakerrosten ja molempien pussin runkokalvokerrosten läpi (yhteensä neljä kerrosta kussakin saumauskohdassa).
Kahvan poimija vetäytyy sisäänja kone etenee seuraavaan pussiin.
Kaksi tiivistetankoa on sijoitettu siten, että niiden välille muodostuu tasainen rako -, tämä rako on kuljetussilmukan aukko. Kahden tiivistetangon välinen etäisyys määrittää silmukan aukon leveyden ja on säädettävissä pussin määrittelyn mukaan. Vakioaukon leveydet ovat 50–120 mm.
Kriittiset laatuparametrit kuumasaumauspaikan kiinnitykselle:
Tiivisteen lämpötilan on oltava riittävän korkea sulattaakseen kaikki neljä kerrosta palamatta läpi
Tiivisteen paineen on oltava tasainen tiivistepinnan poikki - epätasainen paine luo kuoriutumisalueita
Kahvanauhakalvon on oltava samaa materiaalia tai yhteensopivaa materiaalia kuin pussin rungon kalvo (LDPE---LDPE- tai LLDPE---LLDPE-tiivisteet toimivat; LDPE---HDPE-sidokset ovat heikompia)
Kahvanauhan on oltava litteä, kun se koskettaa pussin runkoa - mikä tahansa esi-taite tai käpristyminen nauhassa luo raon yhteen tiivistepisteistä
Menetelmä B - Ultraäänilappukahvan kiinnitys
Ultraäänikahvan kiinnityskäyttökorkeataajuista{0}}mekaanista tärinää(yleensä 20–35 kHz) sen sijaan, että käytettäisiin lämpöä kahvaliuskan sulattamiseksi pussin runkoon. Kahvanauhan yläkerrosta vasten jokaisessa kiinnityskohdassa puristettu sonotrodi (ultraäänitorvi) tuottaa paikallista kitkalämpöä kalvon rajapinnassa, sulattaen polymeerin sidosvyöhykkeellä nostamatta merkittävästi komponentin kokonaislämpötilaa.
Järjestys on mekaanisesti samanlainen kuin kuumasauma:
Kahvanpoimija esittelee nauhan pussin etupuolelle
Laukku on indeksoitu asentoon
Sonotrode painaa ja aktivoituu 0,1–0,4 sekunnin ajan
Bond-lomakkeet; sonotrode vetäytyy
Kone edistyy
Miksi muuntimet valitsevat ultraäänen lämpösaumauksen sijaan:
Lämmitettyjen työkalujen puuttuminen tarkoittaa, että{0}}lämpenemisaikaa tai lämpötilaeroa ei ole
Bond-vyöhyke on lokalisoitu ja nopea, mikä parantaa syklin kestoa lyhytaikaisissa{0}}töissä
Ultrasonic muodostaa puhtaamman sidoksen ohuisiin-mitan kahvaliuskoihin (15–20 mikronia), jotka ovat alttiita palamaan-läpi kuumasaumaustankoon
Parempi yhteensopivuusbiohajoavat kalvot- PLA ja PBAT reagoivat luotettavammin ultraäänienergiaan kuin johtaviin kuumasaumaustankoihin, koska ultraäänisidos ei vaadi tarkkaa ulkolämpötilan ylläpitämistä kalvon rajapinnassa
Alennus-:Ultraäänijärjestelmillä on korkeammat työkalukustannukset (sonotrodi on tarkkuus{0}}valmistettu komponentti, jonka käyttöikä on rajoitettu) ja ne tuottavat enemmän melua (tyypillisesti 70–85 dB äänitorven kohdalla). Ne vaativat myös torven kärjen geometrian tiheämpää huoltoa.
Vaihe 3 - Silmukkakahvan kiinnitys: -Valmistettu silmukkasyöttö
Silmukkakahvaisissa pusseissa on erilainen automaatiotapa. Sen sijaan, että syöttäisi litteää nauhaa ja sinetöisi sen kahdessa paikassa, kantolaukun valmistuskone syöttää aesivalmistettu jatkuvasilmukkakahva- leikattu ja sinetöity silmukkakahvan valmistusvaiheessa - ja kiinnitetty pussin runkoon kahdesta kohdasta yläreunan kummallakin puolella.
Itse silmukkakahva on valmistettu litteästä kalvosta, joka on leikattu, taitettu U{0}}-muotoon tai soikeaan ja sinetöity kahdesta päästä. Silmukkakahvan valmistajat tuottavat näitä suuria määriä omistetuissa silmukkakahvan valmistuskoneissa; kantokassin valmistuskone vastaanottaa ne sitten valmiina komponenttina.
Kiinnitysjärjestys silmukkakahvaisella pussikoneella:
Silmukkakahvat ovat pinottusuppilomakasiinissa -, joka on muotoiltu pitämään esi-muodostetut silmukat murskaamatta silmukan aukkoa.
A pneumaattinen tai servopoimijairrottaa yhden silmukan kerrallaan ja pitää sen auki.
Laukun runko -, joka on jo muodostettu pohjatiivisteellä ja leikattu korkeuteen -, esitetään kahvan kiinnitysasemalle.
Silmukka on sijoitettu siten, että lenkin toinen puoli lepää pussin etupuolella ja toinen puoli takasivua vasten, molemmat yläreunassa.
Kaksi tiivistetankoa(edessä ja takana, kohdistettu) paina pussin runkoa vasten yläreunasta, jossa kukin silmukkahaara kohtaa pussin pinnan, tiivistäen silmukan pussin rungon molempiin kerroksiin.
Valmis kokoonpano etenee; seuraava pussi on indeksoitu paikalleen.
Joissakin korkealaatuisissa{0}}koneissa on integroitusilmukkakahvan valmistusasemasuoraan - filminauhan syöttölaite, taittomekanismi ja pääty-saumausasema, joka on rakennettu samaan koneen runkoon. Tämä vähentää erillisen silmukkakahvan toimitusketjun tarvetta ja mahdollistaa nopeamman tietojen vaihdon vaihdettaessa pussikoon ja kahvan leveyden välillä.
Vaihe 4 - Indeksointi, rekisteröinti ja servoasemien rooli
Kahvan kiinnityksen tarkkuus riippuu ennen kaikkea yhdestä asiasta:kuinka tarkasti pussin runko on sijoitettu kahvan sulkemisaseman allekun tiivistys tai ultraäänitoiminto aktivoituu.
Vanhemmissa mekaanisissa koneissa pussien indeksoinnin hoiti aGeneven mekanismitai cam{0}}vetoinen pysäkki. Näiden järjestelmien tarkkuus heikkenee ajan myötä kulumisen vuoksi ja indeksin pituuden säätäminen vaatii mekaanisten komponenttien vaihtamista.
Nykyaikaiset kantokassien valmistuskoneet käyttävät servo-{0}}indeksijärjestelmiä:
Servomoottori käyttää nippirullia, jotka vetävät kalvon koneen läpi
PLC lähettää tarkan kiertokomennon servolle jokaiselle indeksijaksolle
Kalvon reitillä oleva pyörivä kooderi antaa suljetun -silmukan takaisinkytkentää, joka korjaa mahdollisen luiston nippitelojen ja kalvon pinnan välillä.
Indeksin pituus on säädettävissä elektronisesti - ei mekaanisia vaihto-osia eri pituuksille
Kahvan kiinnittämisessä servo-indeksointi tarjoaa ±1 mm:n kohdistustarkkuuden mekaanisille indeksijärjestelmille tyypilliseen ±3–5 mm:iin verrattuna.
Vaihe 5 - Laukun laskenta, pinoaminen ja poistaminen
Kahvan kiinnittämisen jälkeen valmiit pussit jatkavat samalle pinoamis- ja laskentaasemalle, joka on kuvattu T-paitapussikoneprosessissa -. Optiset anturit tai mekaaniset laskurit laskevat jokaisen pussin, kun se poistuu kahvan kiinnitysalueelta, ja 50, 100 tai 200 pussin pinot työntyvät automaattisesti keräilyalustalle.
Kahvalaukuille -, jotka ovat yleensä suurempia ja jäykempiä kuin T-paitapusseja -, pinoamisasema käyttää useinlevyjen pinoamisjärjestelmäpinoamisen sijaan. Nopeissa-patch-kahvapussikoneissa (joiden nopeus on 60–120 pussia minuutissa pussin koosta riippuen) on useinautomaattinen pussien laskenta ja niputtaminen- kun esiasetettu määrä laukkuja on laskettu, vannekone kiinnittää nauhan pinon ympärille ennen kuin se saavuttaa pakkausaseman.
Patch Kahva vs. Loop Kahva: Keskeiset prosessierot
| Parametri | Patch Kahva (Lämpötiiviste) | Patch Handle (ultraääni) | Silmukkakahva |
|---|---|---|---|
| Kahvan komponentti | Litteä nauha, leikattu pituuteen koneella | Litteä nauha, leikattu pituuteen koneella | Valmiiksi-tehty jatkuva silmukka |
| Kiinnitysmenetelmä | Lämmitettävät tiivistyspalkit | Ultraäänivärähtely | Lämmitettävät tiivistyspalkit |
| Tyypillinen nopeus (pussit/min) | 60–120 | 40–80 | 30–70 |
| Työkalujen hinta | Matala | Korkea | Matala |
| Kalvon paksuusalue | 15-40 mikronia | 10-30 mikronia | 20-50 mikronia |
| Yhteensopiva biohajoavien kalvojen kanssa | Kohtalainen | Korkea | Kohtalainen |
| Rekisteröinnin toleranssi | ±1,5 mm (servo) | ±1,5 mm (servo) | ±2 mm (servo) |
| Kahvan aukon leveysalue | 40-150 mm | 40-150 mm | 60-200 mm |
| Hallitseva markkinasegmentti | Vähittäiskauppa, take away -ruoka | Ensiluokkainen vähittäiskauppa, putiikki | Hotelli, pesula, kylpylä |
Yleiset laatuvirheet ja niiden automaation syyt
| Vikatila | Perimmäinen syy | Koneeseen- liittyvä korjaus |
|---|---|---|
| Laastarin kahva irtoaa kuormituksen alaisena | Riittämätön tiivisteen lämpötila tai viipymä; yhteensopimattomia kalvokerroksia | Tarkista ja kalibroi uudelleen tiivistetangon PID-silmukka; tarkista kahvan/runkokalvon yhteensopivuus |
| Epäsymmetrinen silmukan aukko | Loop-valitsimen kohdistusvirhe; kulunut poimintasormi | U-indeksivalitsimen varsi; vaihda poimintasormet |
| Kahvanauha väärin kohdistettu pussin etupuolelle | Indeksin rekisteröintivirhe; kalvon liukuminen nippiteloissa | Tarkista pyörivä anturi; lisää nippirullan painetta |
| Silmukkakahva rispaantunut tiivisteen reunassa | Tylsä tiivistyspalkki kasvot; saastunut tangon pinta | Pinta tai vaihda tiivistetanko; puhdas tanko huoltoaikataulun mukaan |
| Laukun runko vääntynyt kahvan kiinnitysalueella | Liiallinen tiivistepaine puristaa pussin rungon | Vähennä pneumaattisen tiivisteen painetta; tarkista palkin samansuuntaisuus |
| Ultraäänisidosvirhe PLA-kalvossa | Riittämätön torven kosketuspaine; sarvi kulunut | Lisää torven puristusvoimaa; tarkasta ja vaihda sonotrodin kärki |
Usein kysytyt kysymykset
Mitä eroa on patch-kahvapussikoneella ja silmukkakahvapussikoneella - ovatko ne erillisiä koneita?Ne ovat erillisiä konetyyppejä, jotka on optimoitu erilaisille kiinnitysmekanismeille. Lämpösaumattu patch-kahva kantolaukun valmistuskone syöttää litteitä kahvaliuskoja ja sulkee ne pussin pintaan. Silmukkakahvakone syöttää valmiita-silmukkakahvoja ja tiivistää kaksi silmukkajalkaa pussin yläreunaan. Jotkut valmistajat tarjoavat muunnettavia koneita, jotka voivat käyttää molempia kahvatyyppejä vaihtamalla lisälaitetyökaluja, mutta suurin osa tuotantoajoista tehdään erillisillä yksi-muotoisilla koneilla.
Voidaanko paikankahvoja kiinnittää muihin kuin{0}}suorakaiteen muotoisiin laukkuihin?Kyllä, rajoituksin. Patch-kahvat on kiinnitetty luotettavimmin tasaisiin tasomaisiin pussien pintoihin. Käänteisissä pusseissa kahvan kiinnityspinta on tasainen kulmapoimujen välissä, joten sijoittaminen on suoraviivaista tälle tasaiselle alueelle. Pyöristetyt tai kartiomaiset pussin muodot vaativat huolellisen koneen asennuksen, jotta tiivistyspaine säilyy tasaisena pussin pinnalla, ja kahvanauha on leikattava pussin reunan geometriaa vastaavaan profiiliin - räätälöinti, joka lisää työkalukustannuksia.
Miksi ultraäänikahvan kiinnitys on hitaampaa kuin kuumasaumaus?Ultraäänikiinnitys edellyttää, että sonotrodi muodostaa fyysisen kosketuksen kahvan nauhan pintaan, ja ultraäänienergia tarvitsee vähimmäisaktivointiajan (tyypillisesti 0,15–0,3 sekuntia sidospistettä kohti) täyden sidoslujuuden kehittämiseksi. Lämpösaumauspalkit saavuttavat käyttölämpötilansa jatkuvasti ja muodostavat kosketuksen samanlaisen viipymäajan, mutta järjestelmällä ei ole samaa syklin -mekaanista ylärajaa kuin ultraäänitorven lähestymis- ja sisäänvetoisku. Käytännössä nopeusero on 20–40 % riippuen pussin koosta ja kahvan nauhamittasta.
Mikä määrittää kahvan aukon leveyden patch-kahvapussissa?Aukon leveys määräytyy kiinnitysaseman kahden tiivistystangon välisen etäisyyden mukaan. Useimmissa kantokassien valmistuskoneissa tätä rakoa voidaan säätää siirtämällä toista tai molempia tankoja sivusuunnassa, tyypillisesti 40–150 mm:n alueella. Suuremmissa laukuissa käytetään yleensä leveämpiä kahvaaukkoja ergonomian ylläpitämiseksi. Kahvanauhan pituus on leikattu vastaamaan tavoiteaukon leveyttä sekä kahta tiivistealueen leveyttä.
Kuinka kiinnitysautomaatio käsittelee kalvon paksuuden vaihtelua rullan sisällä?Nykyaikaisissa servo-{0}}ohjatuissa koneissa tiivistystangon paine ja viipymäaika asetetaan odotetun kalvon paksuuden perusteella. Jos telassa on paksuusvaihtelua, kone voi kompensoida, jos vaihtelu on ±10 % asetetusta arvosta. Tämän toleranssin ulkopuolella tiivisteen laatu vahingoittuneella alueella heikkenee. Laadukkaiden koneiden{5}}kuormituskennojen palautejärjestelmät havaitsevat epätavallisen vastuksen sulkemisen aikana ja merkitsevät vahingoittuneen pussin hylkäämistä varten.
Kantolaukun kahvan kiinnityksen automatisointi johtuu kolmesta lähekkäisestä ongelmasta: osan syöttäminen, sen sijoittaminen tarkasti liikkuvan pussin rungon päälle ja sen liittäminen riittävällä lujuudella selviytyäkseen todellisesta-kuormituksesta. Servo-indeksointi on tehnyt paikannusongelmasta suurelta osin ratkaistu. Jäljelle jäävä suunnittelutyö keskittyy syöttöainemakasiiniin - pitäen kahvaliuskojen tai silmukoiden syöttämistä johdonmukaisesti ilman vääriä poimintoja - ja tiivistys- tai ultraääniliitostyökaluihin, joissa kalvojen yhteensopivuus, tuotantonopeus ja ylläpitokustannukset kohtaavat.
