Pasaulinė pakuočių pramonė išgyvena esminius pokyčius, kuriuos skatina aplinkosaugos politika ir vartojimo atnaujinimas. Remiantis QYResearch duomenimis, pasaulinė visiškai automatizuotų popieriaus valcavimo mašinų rinka nuo 2023 m. iki 2030 m. išaugs 10,8 % kasmet ir iki 2030 m. pasieks daugiau nei 2,5 mlrd. tikslumas ir lankstumas. Šiame darbe nagrinėjamos pagrindinės šių mašinų charakteristikos iš keturių aspektų: mechaninė struktūra, valdymo sistema, proceso naujovės ir aplinkosaugos veiksmingumas.
I. Visas{1}}procesų automatizavimas: sklandus integravimas nuo popieriaus valcavimo iki galutinio produktos
1.1 Modulinės mechaninės konstrukcijos projektavimas
Šiuolaikinė didelės spartos{0}}popierinių maišelių mašina taikoma modulinio dizaino principui, pagal kurį medžiagos padavimas, kraštų lankstymas, formavimas, dugno sandarinimas ir pjovimas sujungiami į vieną platformą. Pavyzdžiui, OUNUO trečiosios kartos-supreme no-supreme no{3}}popierinių maišelių mašinoje naudojamas U-formos vyniojimo formavimo procesas, kuris sinchronizuoja sriegimą ir pakavimą į maišus, o gamybos pajėgumas yra tris kartus didesnis nei tradicinės įrangos. Mašinos pagrindinis rėmas iš didelio stiprumo legiruotojo plieno su tiksliais kreipiančiaisiais bėgiais ir servo variklio pavara, kuri užtikrina ±0,05 mm judesio sinchronizavimo tikslumą tarp modulių.
1.2 Pažangi medžiagų transportavimo sistema
Cilindro padavimo modulis naudoja fotoelektrines korekcijos sistemas, kurios gali nuolat stebėti popieriaus juostos kraštus. Servo varikliai gali automatiškai reguliuoti įtempimą, kad juostos išlygiavimas būtų mažesnis nei 0,5 mm. ZD-FJ06 didelio greičio-kvadratinių-apačių popierinių maišelių aparatas naudoja dvigubo-ritinėlio diferencialo padavimo technologiją, o viršutinis ir apatinis slėgio ritinėliai nepriklausomai reguliuoja greitį, užtikrindami tolygų 55–70 g/m2 plono popieriaus popieriaus srautą, o transportavimo greitis iki 500 maišelių per minutę.
1.3 Uždarojo{1}}ciklo valdymas visuose procesuose
Nuo vamzdžių formavimo iki galutinio gaminio išvesties įrenginyje yra daugiau nei 200 jutiklių. Šie jutikliai sudaro uždaros-kilpos valdymo sistemą. Pavyzdžiui, sandarinant dugną, slėgio jutikliai nuolat tikrina kaitinimo plokštės temperatūrą (reguliuojama 150–220 laipsnių) ir slėgį (0,5–3 MPa). Tada PLC automatiškai nustato bet kokius šių skaičių pakeitimus. Taip užtikrinama, kad sandarinimo stiprumas būtų bent 12N/15mm. Pjovimo modulyje naudojamas lazerinis padėties nustatymas ir pneumatinio peilio technologija. Dėl to pjovimo tikslumas yra ±0,1 mm, o atliekų kiekis sumažėja iki mažiau nei 0,3%.
Didelis-tikslus judesių valdymas: revoliucinis servo sistemų pritaikymas
2.1 Dviguba -servo pavaros ilgio valdymo sistema
E2 serijos visiškai automatinis maišelių gaminimo įtaisas naudoja dvigubus Siemens servo variklius, skirtus nepriklausomai valdyti skersinius ir išilginius judesius, ir elektroninę kumštelio technologiją netiesiniam greičio planavimui. Ilgio matavimo paklaida Mažiau arba lygi 0,2 mm, o pakartotinio padėties nustatymo tikslumas ± 0,03 mm 400-100 mm maišelio ilgio diapazone. Ši konstrukcija įveikia tradicinio mechaninio kumštelio apdirbimo tikslumo apribojimus ir labai pagerina įrangos pritaikymą prie kelių specifikacijų užsakymų.
2.2 Judesio valdymo algoritmo optimizavimas
Sistema pagrįsta EtherCAT{0}}pagrįstu didelės{1} spartos ryšio tinklu ir realizuoja 1 ms- lygio judesio valdymo ciklus. Lankstymo metu origami volelio greitis sinchronizuojamas su juostos judesiu kampo nuokrypiu ±0,5 laipsnio ribose. Praktinis šios technologijos pritaikymas maisto įmonėje rodo, kad kvadratinio dugno maišo stačiakampio formavimo kvalifikaciniai rodikliai padidinami nuo 92% iki 99,2%.
2.3 Žmogaus-mašinos sąsajos atnaujinimai
12-colių jutiklinis ekranas integruojamas su HMI 4.0 sistemomis ir palaiko dinaminius 3D įrenginių modelių vaizdus bei vaizdinių parametrų redagavimą. Operatoriai gali greitai koreguoti maišelio specifikacijas, atlikdami vilkimo ir numetimo operacijas, o sistema automatiškai generuoja judesio valdymo procedūras. gedimų diagnostikos modulyje yra daugiau nei 2 000 gedimų modelių ir gali savarankiškai diagnozuoti bei pataisyti 85 % įprastų gedimų, todėl bendras OEE įrangos efektyvumas padidėja iki 88 %.
Proceso naujovės: tradicinio maišo sulaužymas{0}}Ribų nustatymas
3.1 Gusset-Nemokamas konstrukcinis dizainas
popieriniam maišui reikia juostos, kad būtų suformuotas maišelio dugnas, o tai riboja jo talpą. OUNUO patentuotas viso-lapo plokščio-dugno procesas naudoja specialias formas, kad popierinio vamzdelio dugnas įspaudžiamas į 120 mm x 80 mm stačiakampį, todėl vieno sluoksnio maišelio talpa padidėja nuo 3 kg iki 8 kg. Ši technologija yra apsaugota nacionaliniu išradimo patentu ir buvo plačiai naudojama grūdų pakavimui.
3.2 Kompozitinių medžiagų apdorojimo galimybės
Šiuolaikinė įranga peržengia vieno kraftpopieriaus apdorojimo, aliuminio folijos kompozitų, PE dengto popieriaus ir kitų naujų medžiagų apdirbimo apribojimus. Saugus sujungimas tarp skirtingų medžiagų pasiekiamas reguliuojant termobarinius parametrus (180-250 laipsnių temperatūra, 1-5MPa slėgis). Farmacijos įmonės prašymas parodė, kad naudojant šią technologiją pagamintų drėgmei atsparių maišelių drėgmės garų pralaidumas (MVTR) sumažėjo iki 0,5 g/(m2,24h), atitinkančių GSP sertifikavimo reikalavimus.
3.3 Greito modelio keitimo technologija
Modulinė konstrukcija kartu su greito tvirtinimo keitimo sistema leidžia pakeisti maišelį per mažiau nei 30 minučių. Pavyzdžiui, E2 serijos staklės (6500×1500×2000mm) turi pneumatinius fiksavimo mechanizmus liejimo formoms. Jutikliniame ekrane pasirinkus tikslinę specifikaciją, sistema automatiškai koreguoja formų padėtį ir proceso parametrus. Faktiniai el. -prekybos įmonės duomenys atskleidė, kad technologija sumažino dienos gamybos pajėgumų svyravimus nuo ±15 % iki ±3 %.
ĮVADAS Žalioji gamyba: aplinkos apsaugos ir efektyvumo subalansavimas
4.1 Energiją{1}}Efektyvios projektavimo sistemos
Bendra įrangos galia valdoma 8-11kW diapazone, o tai yra daugiau nei 30% energijos taupymo nei tradicinis modelis:
Kintamo dažnio pavaros: automatiškai reguliuojamas variklio greitis pagal gamybos apkrovą, sumažinant tuščiosios eigos energijos suvartojimą 65 %
Energijos atgavimo sistema: stabdymo energiją pavertus šildymo modulio elektra, šiluminis efektyvumas padidėja 40 %
Mažos trinties konstrukcija: savaime-tepantys guoliai ir nano-dengti kreipiamieji bėgiai gali sumažinti mechaninius nuostolius 25 %
4.2 Ekologiškas-Medžiagų pritaikymas
Įrenginys palaiko FSC{0}}sertifikuotą popierių ir biologinio pagrindo dengimo medžiagas ir yra suderinamas su vandens- klijais. Esant šiluminiam slėgiui, optimizuotos šildymo kreivės (15 laipsnių / s šildymo greitis, 0,8 s išlikimo laikas) sumažina LOJ emisiją iki mažiau nei 0,2 mg/m3, o tai yra gerokai mažiau nei ES EN 14372 standartai.
4.3 Atliekų perdirbimo sistemos
Integruoti popieriaus laužo surinkimo įrenginiai ir lipnios filtravimo sistemos pakartotinai panaudoja 95% gamybos atliekų. Įmonės pritaikymo duomenys rodo, kad kiekviena technologijos gamybos linija kietųjų atliekų emisiją sumažina 12 tonų per metus, o klijų sąnaudas – 18%.
Pramonės pritaikymas ir ateities tendencijos
5.1 Tipiniai taikymo scenarijai
- Maisto pakuotė: kvadratinis apatinis maišelis ir automatinės pildymo linijos, skirtos automatiniam riešutų, saldainių ir kitų maisto produktų pakavimui.
- Farmacijos pramonė: drėgmei{0}}atsparūs maišeliai atitinka GMP tablečių ir kapsulių pakavimo reikalavimus
- E-komercijos logistika: biologiškai skaidūs maišeliai, pakeičiantys plastiko alternatyvas pagal ESG plėtros tikslus
5.2 Technologinės plėtros kryptys
- Dirbtinio intelekto regos patikrinimas: giluminio mokymosi algoritmai gali atpažinti 0,02 mm{1}}lygio defektus
- Skaitmeniniai dvyniai: virtualios įrangos modeliavimas palaiko numatymo priežiūrą ir procesų optimizavimą
- Lanksti gamyba: perkonfigūruojamos mechaninės konstrukcijos, kurių plotis laisvai reguliuojamas nuo 100 mm iki 1000 mm.
Pramonė 4.0 ir anglies neutralumo tikslai skatina didelio greičio{1}}visiškai automatizuotas popieriaus maišelių mašinas. Šios mašinos pakeičiamos iš atskirų-gamybos įrenginių į išmaniųjų pakavimo sprendimų platformas. Jie nuolat kuria naujas technologijas. Tada jie padeda pakuočių pramonei atlikti efektyvumo revoliucijas. Jie taip pat padeda kurti ekologiškas tiekimo grandines.
