Какъв е основният принцип на работа на машината за автоматично изработка на кутии?

В днешната процъфтяваща опаковъчна индустрия автоматичната кутия - машините за правене на жизненоважна роля играят жизненоважна роля. С бързото покачване на търговията E - и нарастващото търсене на опаковки за широк спектър от стоки, ефективността на производството и качеството се превърнаха в ключови конкурентни фактори. Автоматичната кутия - Изработката на машини с високата си ефективност, прецизност и автоматизация е в състояние бързо и масово да произвежда високо - качество, стандартно - съвместими кутии, значително удовлетворяващи пазарното търсене и значително движещо развитието на опаковъчната индустрия. Тази статия ще се задълбочи в работните принципи на автоматичната кутия - машини, разкривайки тайните зад тяхната ефективна работа.

Автоматичната машина за изработка на кутии по същество е усъвършенствано устройство, което трансформира суровини като картон в готови кутии чрез сложна и подредена серия от механични и електрически операции. Това не е проста комбинация от една система, а по -скоро цялостно изпълнение на силно координираната работа на множество аспекти, включително механично предаване, система за управление и процес на формиране. Механичната система за предаване осигурява мощност и движение за цялата машина; Системата за управление действа като "мозък" на машината, като точно насочва движенията на всеки компонент; и процесът на формиране определя специфичните стъпки от суровини до завършен продукт. Тези три елемента работят в тясно сътрудничество, всеки от които е от съществено значение, за да гарантира ефективната и стабилна работа на машината за автоматично изработка на кутии.

Източник на енергия
Най -често срещаните източници на захранване за автоматични кутии - са мотори, като серво моторите и стъпковите двигатели са най -широко използвани. Серво двигателите предлагат забележителни характеристики като бърза реакция, висока точност и висок въртящ момент. Те могат бързо и точно да регулират скоростта и позицията въз основа на контролните сигнали, което ги прави подходящи за прецизен контрол на критичните движения, като сгъваеми и залепващи кутии по време на кутия - Процеси, при които прецизността на движението е изключително висока. Степър моторите, с техните предимства на прецизно позициониране, просто управление и ниска цена, играят важна роля в приложенията, при които е необходимо прецизно движение на стъпалото, но скоростта не е особено висока, като първоначалното позициониране и предаване на картон. Когато избирате източник на енергия, е необходимо цялостно да се вземат предвид фактори като полето - Изготвяне на скоростта на производството на машината, изискванията за прецизност, размера на натоварването и разходите, за да се гарантира, че двигателят може да отговаря на общите оперативни изисквания на оборудването.

Компоненти на предаване

1. Задвижване на предавките: В автоматично поле - Изработка на машини, предаващите устройства често се използват, когато се изискват прецизно предаване на мощност и специфични коефициенти на предаване. Техните предимства включват висока точност на предаване, компактна структура и надеждна работа. Например, в основната задвижваща система комбинация от зъбни колела с различен брой зъби може да предаде мощност на двигателя на различни задвижващи механизми със зададена скорост и въртящ момент. Въпреки това, предавките имат и недостатъци, като високи изисквания за производство и точност на сглобяване и генериране на определен шум и вибрации по време на работа.

2. Верижно задвижване: Верижните устройства са подходящи за приложения, изискващи високо предаване на мощност на дълги разстояния. В автоматично поле - машини, те често се използват за свързване на задвижващи валове между различни работни станции, което позволява дълги - разстояние предаване на мощност. Предимствата на верижните задвижвания включват голям капацитет на натоварване, работа в тежки среди и сравнително ниска цена. Недостатъците им обаче са лоша стабилност на предаването, генериране на определен шок и шум по време на работа и необходимостта от редовно обтягане и поддържане на смазване.

3. Задвижване на колана: Задвижванията на колана предлагат гладка трансмисия, нисък шум и затихване на вибрации. В автоматично поле - машини за приготвяне на машини, те често се използват в области, където високата стабилност на трансмисията е критична, като картонен конвейер. Задвижванията на колана могат да променят коефициента на предаване, като регулират напрежението на колана и до известна степен могат да предотвратят претоварване и подхлъзване, като по този начин защитават оборудването. Въпреки това, задвижванията на коланите имат сравнително ниска точност на предаване, а коланите са склонни да се носят, което изисква редовна подмяна.

Чрез внимателен дизайн и гениални връзки всеки компонент на предаване образува органично цяло. Например, двигателят е свързан към скоростната кутия чрез свързване. След това скоростната кутия разпределя захранването към различните задвижващи валове. Скоростта, веригите или шайбите, монтирани на тези задвижващи валове, допълнително предават мощността на различните задвижващи механизми, като по този начин постигат подредено предаване и преобразуване на мощността.

Механизъм за движение

Механизъм на гърбицата

Механизмът на CAM играе ключова роля в дизайна на автоматични кутии - Изработка на машини. Този механизъм умело преобразува въртящото движение на двигателя в прецизно линейно или повтарящо се движение, което го прави особено добре -, подходящ за процеси, изискващи строг контрол на траекторията. Например, в кутията - процесът на сгъване, инженерите щателно проектират профила на гърбицата, комбиниран с система за свързване, за да осигурят прецизно сгъване по зададения път Pre -. Привличането на този механизъм се крие в неговата простота и надеждност; Единична, внимателно обработена CAM може да постигне сложни модели на движение. Въпреки това, обработването на високо - прецизни камери е предизвикателство, изискващо специализирано оборудване на ЦПУ. В действителната работа трябва да се обърне особено внимание на шума, причинен от шок за движение, което често изисква обмисляне на мерки за буфериране по време на фазата на проектиране.

Механизъм на връзката

Гъвкавостта на системата за свързване я прави друг ключов инструмент в поле - Изготвяне на дизайн на движение на машината. Чрез регулиране на съотношенията на дължината и методите на свързване на отделните връзки могат да бъдат създадени различни пътища за движение, за да отговарят на изискванията на процеса. Например, в процеса на залепване, кладенец -, проектиран набор от връзки, позволява на ролката за лепило да следва перфектен път през повърхността на картона, като гарантира равномерно разпределение на лепилото. Предимствата на този механизъм са ясни: проста структура, лесна поддръжка и висока приспособимост. Опитът обаче ни казва, че клирънсът между свързващите пръти директно влияе върху точността на движението, което изисква специално внимание на контрола на толерантността по време на обработката. В допълнение, проблемът с износване след дълго - Използването на срока не може да бъде игнориран. Разумният план за смазване и редовните проверки също са от решаващо значение.

Анализ на ключовите компоненти на автоматичната система за управление на машината за управление на кутиите

1. Като мозък на цялата система, програмируемият логически контролер (PLC) играе решаваща командна роля. За разлика от обикновените компютри, този индустриален контролер за клас- е особено умел при работа със сложни логически операции и контрол на времето. При действителна работа PLC непрекъснато получава потоци на сигнали от различни сензори. След бърз анализ от изградения - в програмата, той веднага издава прецизни команди за действие на задействащите механизми. Например, когато сензорът за захранване открие сигнал за пристигане на картон, PLC активира сгъваемия двигател в милисекунди и координира синхронната работа на други свързани компоненти.

2. Човекът - Интерфейсът на машината (HMI) е проектиран с предвид действителните нужди на оператора. Този цветен сензорен дисплей служи не само като прозорец за настройки на параметрите, но и като барометър на работното състояние на оборудването. Опитните оператори могат гъвкаво да регулират параметрите на ключовете, като скоростта на подаване на хартия (обикновено са зададени между 30 и 60 метра в минута) и налягане на намаляване (приблизително 2 до 4 kg/cm²). Интересното е, че когато се появи аномалия в определен процес, интерфейсът не само показва предупредително поле, но също така използва мигащи области с различни цветове, за да посочи визуално местоположението на грешката, като значително намалява времето за отстраняване на проблеми.

3. Сензорите, разпределени в цялата машина, действат като нервните окончания на системата. Например, най -често срещаният три - тел фотоелектрически сензор непрекъснато излъчва модулирана инфрачервена светлина при предавател. Всяко препятствие от картон задейства промяна в състоянието на приемника. По -сложните сензори за налягане използват измервателни уреди, които позволяват реално - мониторинг на времето на налягане, приложено в станцията за залепване (с точност до ± 0,1N). Работейки заедно, тези сензори генерират богатство от реални данни за времето-, предоставяйки надеждна основа за решение на PLC -. Важно е да се отбележи, че в прашна среда редовното почистване на повърхността за откриване на сензори е от решаващо значение за осигуряване на точността на откриване.

Ядрото на цялата кутия - процесът на изготвяне се крие в истинското решение на PLC - време - изготвяне и изпълнение. Представете си това: Когато фотоелектрическият сензор открие картон, влизащ в работна станция, PLC не просто „получава команда за сигнал и изход“. По -скоро той действа като опитен оператор, бързо проверявайки дали позицията на картона е точна (в рамките на ± 0,5 мм толеранс) и дали размерите му съответстват на текущия производствен ред (например, независимо дали става въпрос за кутия тип А или тип Б). Само когато всички изисквания са изпълнени, ще се задейства следващото действие.

В този момент серво моторът започва да работи, но профилът му за движение не е фиксиран. PLC автоматично регулира скоростта на механизма за сгъване въз основа на дебелината на картон, за да предотврати набръчкане на тънък картон или непълни гънки върху по -дебел картон. Simultaneously, the gluing system begins operating, where control is even more precise: the glue valve's opening time may be as short as tens of milliseconds, and the glue quantity is dynamically adjusted based on the cardboard's grammage (for example, 200g/m² cardboard requires approximately 15% less glue than 350g/m²), ensuring neither excess glue nor inadequate bonding.

Начинът, по който операторите взаимодействат с тази система чрез HMI, също е доста интересен. Например, когато регулирате параметрите, настройките не са написани директно на PLC. Вместо това те претърпяват поредица от проверки за валидност. Например, ако оператор погрешно зададе скоростта на сгъване на стойност извън безопасния диапазон, HMI незабавно ще покаже диалогов прозорец за предупреждение и ще посочи ненормалния вход с червена граница. По -практически, информацията за експлоатационния статус на оборудването не е просто изброена, но е групирана по приоритет: ключовите параметри (като скоростта на шпиндела и кодовете за неизправности) остават в горната част на екрана, докато вторичната информация (като околната температура и натрупаното производство) се върти динамично. Този дизайн гарантира, че важната информация е лесно достъпна, като същевременно се избягва пренаселеността.

Най -често пренебрегваният, но важен аспект на целия процес на контрол е непрекъснатият обмен на фонови данни между PLC и HMI. Това не е типична заявка - модел за отговор; Това е динамичен механизъм за „сърдечен ритъм“ - Синхронизацията на данни се среща на всеки 200 ms. В случай на прекъсване на мрежовия сигнал, системата автоматично използва локално кеширани данни и показва жълт индикатор за комуникация в горния - десния ъгъл на интерфейса. Този подробен дизайн ефективно предотвратява погрешно преценяването на състоянието на оборудването.

Техническите подробности зад прецизния контрол

Ключът към постигането на ± 0,2 мм повторяемост в кутия - Изработката на машина се крие в затворената - механизъм за коригиране на цикъла -. Например, контролът на серво двигателя включва много повече от просто „зададена скорост, завои на двигателя“. Енкодерът, монтиран в края на моторния вал, действа като неуморен ръководител, излъчвайки хиляди импулси на революция, казвайки на PLC в реално време: "Действителната скорост вече е 2487 об / мин, 13 революции по -бавни от комплекта 2500 об / мин."

Това е, когато алгоритъмът за контрол на PLC започне да свети. За разлика от начинаещия оператор, който просто ще регулира напрежението, той вместо това, като опитен оператор, първо оценява тенденцията на отклонение. Ако скоростта бавно се възстановява, тя е добре - настройва изхода само с 2%. Ако постоянно намалява, това може да увеличи мощността с 5%, като превантивно компенсира очакваните забавяния на инерцията. Още по -интелигентно системата научава характеристиките си на реакция при различни натоварвания. Например, когато обработва 350 g/m² сив картон, той автоматично запазва допълнителен марж на въртящия момент.

Това затворено - контролът на контура е особено очевидно в кутията - сгъваема станция. Когато механизмът на сгъваемо острие се движи, точността на обратната връзка на линейния енкодер достига 0,01 мм, еквивалентна на откриване на едно - десета промяна в дебелината на хартия A4 (приблизително 0,1 мм). Интересното е, че системата също автоматично настройва скоростта на сгъваемо острие въз основа на картонения материал. Когато борави с крехко злато и сребърен картон, той приема "бързо - напред, бавна - сгъва се" стратегия, за да се избегне напукване; Докато за твърда крафт хартия, тя повишава налягането на гънки и удължава времето за задържане по подходящ начин.

В действителното производство тази динамична корекция продължава. Например, след два часа непрекъсната работа, системата ще открие лека промяна в твърдостта, причинена от повишаване на температурата на серво двигателя. След това алгоритъмът за управление ще компенсира автоматично 0,05 мм позиционно изместване. Именно тези фини, невидими корекции осигуряват постоянна точност на сгъване от първата до хилядовата кутия. Операторът Лао Джан често казва: "Тази машина е дори по -щателна от човек. Тя няма да реагира дори на най -малката разлика в разстоянието."

Картонно предаване и прецизно позициониране

Представете си тази сцена: Пластено подредени картонени листове лежат тихо в бункер, чакащи да бъдат събудени. Когато е дадена производствената команда, смукателните чаши, като пъргави пръсти, точно „прищипват“ горния лист. Ето един фин детайл: Всмукващите чаши са покрити с микроскопични дупки, които автоматично настройват силата си на засмукване въз основа на теглото на картон, предотвратявайки деформацията на тънката картон под 250 g/m².

След като картонът стъпва върху конвейерната лента, започва истинската магия на позиционирането. В посоката на транспортиране регулируемите механични спирки действат като строги проверяващи, което позволява да преминат само точно позиционирани карти. За странично позициониране прецизният серво - задвижвани щифтове за позициониране се простира, за да "натиска" картона в правилната позиция. Интересното е, че най -новите модели са оборудвани със система за позициониране на зрението, която използва висока камера за скорост -, за да заснеме ръбовете на картон в реално време. Дори ако входящият материал се отклонява с ± 2 мм, по време на работа може да се направи динамична корекция.

Формиране на сгъваемо кутия

Кутията - механизъм за сгъване сгъва картона в основната форма на кутия чрез поредица от механични действия. За различни видове кутии, като например кутии за покритие на горния и долния капак и кутии за чекмеджета, техните методи и характеристики на сгъване варират. Сгъването на горната и долната кутия на капака обикновено изисква първо сгъване на четирите страни на тялото на кутията, а след това съответно сгъване и затваряне на капака и долната част на кутията. Механизмът на сгъваемата кутия, чрез координираното действие на механизмите за движение, като гърбици и свързващи пръти, задвижва сгъваемата плоча, за да се движи в предварително определена последователност и траектория, като постепенно завършва сгъването на картона. По време на процеса на сгъване е необходимо точно да се контролира позицията и налягането на дъската за сгъваема кутия, за да се гарантира, че ъгълът на сгъване на кутията е точен и краищата са спретнати. Сгъването на кутията на чекмеджето е сравнително по -сложно. Освен сгъване на тялото на кутията и частта на чекмеджето, е необходимо също да се гарантира, че чекмеджето може да се плъзне гладко вътре в тялото на кутията. Механизмът на сгъваемата кутия ще проектира съответните сгъваеми действия и последователности въз основа на структурните характеристики на кутията на чекмеджето и ще постигне образуването на кутията на чекмеджето чрез прецизно механично управление.

Сравнителен анализ на процесите на залепване на хартиената кутия и прескачането

Основни технологии в процеса на залепване

В процеса на залепване на хартиената кутия изборът на лепило често определя качеството на крайния продукт. Въз основа на годините ми на наблюдение в индустрията, в действителното производство, селекцията на адхезиите трябва да бъде обмислена всеобхватно, включително картонен материал, натоварване - изисквания за лагер и фактори на околната среда. Например опаковката на храни често използва вода -, екологично чисти лепила, докато тежките - работни опаковки може да изискват бързо - сушене, силни лепила. Що се отнася до методите за залепване, различните процеси имат свои предимства. Ролевото покритие, макар и високоефективно, е предразположено към неравномерно покритие при работа с странни кутии с форма на форма-. За разлика от това, покритието със спрей, като същевременно изисква по -голяма инвестиция в оборудването, е много подходящо за свързване на сложни форми на кутии. Важно е да се отбележи, че процесът на лечение на лепило не е просто въпрос на чакане; По-скоро изисква валяк под налягане, за да се прилага 3-5 кг/см², като се вземат предвид температурата и влажността на околната среда, за да се осигури здравина на връзката. Теренно проучване установи, че когато температурата на семинара е под 15 градуса, дори удължаването на времето за втвърдяване с 50% все още може да доведе до намаляване на силата на връзката с приблизително 20%.

Основни точки при внедряването на процеса на прекратяване

За разлика от залепването, спъването поставя по -голям акцент върху контролирането на механичната якост. Сравнителното тестване разкри, че U - ноктите, които предлагат приблизително 15% по -висока странична якост на натиск от прави нокти, но са малко по -малко естетически приятни. Поставянето на нокти изисква внимателно обмисляне-за стандартно покритие разстоянието между ноктите трябва да бъде в рамките на 30-40 мм, с разстояние от 5-8 мм от ръба е идеално. На практика силата на нокти трябва да бъде динамично регулирана въз основа на дебелината на картона. Прекомерното налягане може да причини вътрешни пукнатини в картона, които са невидими за просто око. Съвременните автоматични телбод за кутии обикновено са оборудвани с сензори за налягане, които контролират колебанията на силата на ноктите в диапазон ± 0,3N. Интересното е, че в южните райони с висока влажност използването на покрити стоманени нокти може да намали риска от ръжда с приблизително 40% в сравнение със стандартните стоманени нокти.

Процес на сортиране и доставка на готовия продукт

След като картонените са претърпели залепване или залепване, последващата обработка е еднакво от решаващо значение. Безкрайният поток от готови кутии, изтичащи от конвейерната лента, често е в неорганизирано състояние - Именно тук е полезна специализирана система за сортиране.

На действителната производствена линия забелязах завладяващия принцип на работа на устройството за сортиране: той използва серия от поетапни водещи табели, съчетани с периодично работещ конвейер, за да сортират автоматично разпръснатите картонени опаковки в чисти стекове. Това на пръв поглед просто механично действие всъщност изисква прецизен контрол на стартирането на конвейерния лента и спиране на ритъма. Твърде бързото може лесно да доведе до неравномерно подреждане, докато твърде бавното може да повлияе на общата ефективност.

Процесът на броене често се пренебрегва, но всъщност има значителна стойност. Сравнителното тестване показа, че докато обикновените фотоелектрически броячи могат да имат степен на грешка от 2%-3%при високи скорости, интелигентните системи за броене, използващи технология за разпознаване на изображения, могат да поддържат степен на грешка под 0,5%. Тези данни предоставят ценна информация за планирането на производството и материалното счетоводство.

Крайният процес на опаковане е най -предизвикателният за умението на оператора. Когато се увива с разтегателен филм, 3 - 4 опаковки е оптимална обвивка за гори няма да осигури адекватна защита, докато повече опаковки са разточителни. Когато използвате гофриран картон за опаковане, изборът на пълнител също е от решаващо значение. Увиването на мехурчетата, макар и по -скъпо, предлага далеч по -добро усвояване на удара от настърганата хартия. Спомням си, че клиент се оплаква от щети от доставка. След преминаване към удебелена защита от ъгъла, степента на оплакване спадна със 70%.

Заключение

Механичната система за предаване, системата за управление и потока на процеса на формиране на автоматичната кутия - машината за създаване на основни елементи за неговата ефективна и прецизна работа. Механичната система за предаване осигурява мощна поддръжка на мощността и прецизно предаване на движение за оборудването. Системата за управление е като "интелигентния мозък" на оборудването, постигайки точна команда и координиран контрол на всеки компонент. Потокът на процеса на формиране ясно определя специфичните стъпки на трансформация от суровини към готови продукти, като гарантира качеството и ефективността на производството на кутиите. Тези три аспекта са взаимозависими и работят в координация, като съвместно формират пълната работна система на автоматичната кутия - машина за изработка.

Поглеждайки към бъдещето, с непрекъснатото развитие на технологията, автоматичната кутия - ще се развие в по -интелигентна, ефективна и зелена посока. По отношение на интелигентността ще бъдат въведени изкуствен интелект и технологии за големи данни, за да се постигне диагноза самостоятелно -, самостоятелно - оптимизация и дистанционно наблюдение на оборудването. По отношение на ефективността, скоростта на производството и степента на автоматизация ще бъдат допълнително подобрени, а разходите за труд ще бъдат намалени. По отношение на озеленяването ще се постави акцент върху прилагането на екологично чисти материали и опазването и ефективното използване на енергия, за да се сведе до минимум въздействието върху околната среда. Перспективите на приложението на автоматичната кутия - направата на машини в опаковката ще бъдат още по -широки, играейки по -голяма роля за насърчаване на развитието и модернизирането на опаковката.