Automatske mašine za protočno pakovanje- koje se također obično nazivaju protočnim omotima, mašinama za pakovanje jastuka ili horizontalnim{1}}mašinama za{1}}ispunu-zaptivke (HFFS) - spadaju među najsvestranije i najrasprostranjenije dijelove opreme u linijama za pakovanje proizvoda širom svijeta. Naći ćete ih kako umotavaju sve, od slatkiša i keksa do medicinskih uređaja, hardverskih komponenti i smrznute hrane. "Flow pakovanje" je način zamotavanja proizvoda. Dugačak list filma pretvara se u cijev oko proizvoda. Zatim se oba kraja zapečate i cijev se reže na pojedinačne omotane komade. Sve se to dešava brzo u jednom stabilnom procesu. Razumijevanje načina rada automatske protočne mašine za pakovanje je od suštinskog značaja za sve koji su uključeni u operacije linije za pakovanje.
Razumijevanje načina na koji ove mašine rade dragocjeno je za sve koji su uključeni u dizajn linija pakovanja, upravljanje proizvodnjom, nabavku opreme ili osiguranje kvaliteta. Ovaj članak objašnjava princip rada, glavne mehaničke stanice, varijable koje utiču na performanse i faktore koji određuju koji su proizvodi najprikladniji za protočno omatanje.
Osnovni princip: Formirajte, ispunite i zapečatite u jednom kontinuiranom pokretu
Osnovna ideja iza mašine za protočno pakovanje je vrlo jednostavna. Uzmete ravnu rolnu folije za pakovanje, omotate je oko proizvoda, napravite zaptivke sa strane i preko krajeva i izrežete u pojedinačna pakovanja. Sve se ovo događa u jednom ravnomjernom pokretu bez zaustavljanja protoka proizvoda. Svakiautomatska mašina za protočno pakovanjeoslanja se na isti princip kontinuiranog{0}}kretanja kako bi postigao svoje visoke izlazne stope.
Za razliku od mašina za vertikalni oblik-fill-seal (VFFS), koje formiraju kese od ravne filmske cijevi koja se puni odozgo, flow omoti obrađuju proizvode koji stižu već formirane - keksa na poslužavniku, bombone na transporteru ili komponente u magazinu - i omotaju ih horizontalno filmom. Proizvod putuje horizontalno kroz mašinu dok se filmska mreža formira, zapečati i reže u sinhronizovanom kretanju.
Ova horizontalna orijentacija je ono što procesu daje ime i njegovu ključnu karakteristiku: rukuje proizvodima različitih visina i geometrija uz minimalnu složenost promjene, zbog čega su flow omoti oprema izbora za velike-volumenske, više-SKU operacije pakovanja.
Glavne mehaničke stanice
Mašina za protočno pakovanje sastoji se od četiri primarne stanice, od kojih svaka obavlja posebnu funkciju u ciklusu pakovanja. Razumijevanje onoga što svaka stanica radi olakšava dijagnosticiranje problema, specificiranje opreme i procjenu performansi mašine. Na bilo kojiautomatska mašina za protočno pakovanje, ove stanice rade u preciznoj sinhronizaciji.
Stanica 1: Zona formiranja
Film se izvlači sa postolja za odmotavanje. Stalak obično ima ruku za plesač, ćeliju za opterećenje ili kočioni sistem kako bi napetost bila stabilna. Zatim film ide u zonu formiranja.
U zoni formiranja, plosnati film se kreće preko ploče za formiranje ili niza valjaka. Ovi dijelovi oblikuju film u cijev oko proizvoda.
Rubovi filma su spojeni duž donje ili stražnje strane proizvoda pomoću obruča za formiranje, koji stvara uzdužno brtvljenje peraja dok se film omotava oko obima proizvoda.
Geometrija formirajuće kragne je kritična. Mora se uskladiti sa poprečnim-profilom presjeka - proizvoda za okrugle proizvode, za pravougaone proizvode je potreban komplet za formiranje pravougaonika. Korištenje pogrešne geometrije kragne uzrokuje nabore filma, nepotpuno formiranje brtve i oštećenje proizvoda.
Na mnogim mašinama zona formiranja takođe uključuje sistem registracije fotootiska. Ako film ima štampanu grafiku, senzor čita oznake na filmu. Zatim menja brzinu uvlačenja filma tako da se štampani dizajn poklapa sa proizvodom unutar pakovanja. Ovo je veoma važno za pakovanja koja imaju informacije o brendu, vodiče za doziranje ili bar kodove.
Stanica dva: Uzdužno zaptivanje
Nakon što se film omota oko proizvoda, njegove ivice koje se preklapaju moraju biti zapečaćene zajedno kako bi se formirao stražnji šav pakovanja. Ovo se radi pomoću sistema uzdužnog zaptivanja - koji se često naziva fin sealer ili back sealer.
Najčešći tip zaptivača na protočnim omotačima je grijani rotirajući zaptivni kotač ili kontinuirani zaptivni remen. Kako se filmska cijev kreće kroz stroj, ivice filma koji se preklapaju prolaze između rotirajućih grijanih zaptivnih kotača koji primjenjuju toplinu i pritisak kako bi spojili površine filma zajedno. Rotacijski pokret je sinkroniziran sa brzinom proizvoda tako da se brtva primjenjuje kontinuirano dok se film kreće.
Za primjene velikih{0}}brzina, kontinuirani zaptivni kaiševi mogu postići brzine brtvljenja koje premašuju praktične granice rotacijskih zaptivnih kotača. Kompromis je veća mehanička složenost i zahtjevniji zahtjevi za održavanjem.
Neke mašine koriste zaptivanje za presovanje umesto toplotnog zaptivanja -, posebno za laminate na bazi papira-ili aluminijumske folije koji zahtevaju zaptivanje pod pritiskom, a ne toplotno zavarivanje. Krimpovanje koristi valjak sa uzorkom za stvaranje mehaničke veze, a ne termičke.
Stanica tri: Poprečno zaptivanje
Dok uzdužni pečat stvara stražnji šav paketa, poprečna stanica za zaptivanje stvara gornje i donje brtve - poprečne šavove koji zatvaraju svaki pojedinačni paket na njegovim prednjim i zadnjim rubovima.
Poprečni zaptivač na protočnom omotu radi na principu prekinutog kretanja. Dok se film i proizvod kontinuirano kreću kroz mašinu, poprečne čeljusti za brtvljenje se brzo otvaraju i zatvaraju kako bi stvorili pojedinačne cikluse brtvljenja-rezanja{2}}zaptivke. Kako se proizvod približava zoni brtvljenja, čeljusti se zatvaraju oko filmske cijevi, stvarajući poprečno brtvljenje. Nož za rezanje između čeljusti reže film između pakovanja. Čeljusti se tada otvaraju i proces se ponavlja za sljedeći paket. Na modernomautomatska mašina za protočno pakovanje, ovo ciklično kretanje je precizno kontrolirano servo motorima.
Ovo ciklično kretanje pokreće servo motor na modernim mašinama, koji omogućava preciznu kontrolu vremena zatvaranja čeljusti, pritiska zaptivke i položaja rezanja. Starije mašine koriste mehaničke-sisteme upravljanja vremenom, koji nude jednostavnost i pouzdanost, ali manje fleksibilnosti u podešavanju parametara.
Poprečna brtva je mjesto gdje se primjenjuje većina topline, a također je i mjesto gdje će najvjerovatnije doći do kontaminacije brtve proizvoda - od ostataka proizvoda, prašine ili vlage -. Za to se obično koriste -specifični zaptivači za zaptivače i anti{4}}premazi protiv ljepila.
Stanica četiri: Zona pražnjenja
Nakon poprečnog zatvaranja i rezanja, pojedinačna pakovanja izlaze iz zone zaptivanja i transportuju se dalje od mašine.
Većina protočnih omotača ima transporter za pražnjenje. Pomiče umotane pakete na sljedeći korak u liniji. To može biti kartonska kutija, kutija za pakiranje ili stanica za kontrolu kvaliteta.
Neke mašine također imaju-štampač datuma. Ovo je obično termotransfer štampač ili koder vruće folije. Štampa brojeve serije, datume isteka ili šifre serije na zapečaćenom pakovanju dok napušta mašinu. Koder je sinkroniziran s koderom mašine tako da se kod pojavljuje na ispravnom položaju na svakom pakovanju bez obzira na manje varijacije u razmaku proizvoda.
Varijable koje određuju kvalitet i brzinu paketa
Pokretanje bunara za omotač protoka znači upravljanje interakcijom između nekoliko procesnih varijabli. Najvažnije i njihovi primarni efekti:
Napetost filma:Kontroliše ponašanje filma kroz zonu formiranja i zaptivače. Prevelika napetost uzrokuje istezanje filma, pomjeranje registracije i kvarove zaptivanja. Premala napetost uzrokuje nabore, slabo formiranje brtve i oštećenje proizvoda zbog skupljanja filma. Na mašinama sa automatskom kontrolom napetosti, redovna kalibracija ruke plesača ili ćelije za opterećenje održava performanse stabilnim tokom dugih vožnji.
Temperatura i pritisak brtve:Poprečno brtvljenje zahtijeva i dovoljno topline da otopi površinu filma i dovoljan pritisak da dovede rastopljene površine u molekularni kontakt. Ovi parametri su u interakciji s promjerom filma i vrstom filma. Rad na ispravnoj temperaturi znači razumijevanje ne samo zadane vrijednosti već i stvarne temperature na površini zaptivke - koja može odstupiti od očitavanja kontrolera tokom vremena.
Vrijeme zatvaranja čeljusti i položaj reza:Na servo{0}}mašinama, vrijeme ciklusa poprečne čeljusti je softverski{1}}kontrolisano. Čeljust se mora zatvoriti oko filma u tačno pravom trenutku u odnosu na poziciju proizvoda - prerano ili prekasno, a pečat se postavlja izvan-centra u odnosu na pakovanje. Greška u poziciji rezanja stvara djelomično zapečaćene pakete ili pakete sa neusklađenim krajevima.
Preciznost hranjenja proizvoda:Kvalitet dovoda proizvoda direktno određuje kvalitetu umotanog pakovanja. Proizvodi koji stignu u zonu formiranja s nedosljednim razmakom, varijacijama u visini ili ugaonom neusklađenošću će proizvesti loše umotane jedinice bez obzira na to koliko je sam omotač postavljen. Mnogiautomatska mašina za protočno pakovanjeproblemi koji izgledaju kao problemi sa mašinama su zapravo problemi s hranjenjem.
Pogodnost proizvoda: šta teče dobro, a šta ne
Flow wrapping je vrlo svestran, ali ima praktična ograničenja. Proces najbolje funkcionira za:
Pojedinačno punjeni proizvodi: keksi, čokoladice, kolači, smrznuta hrana, hardverski artikli, medicinski uređaji - proizvodi koji se mogu puniti pojedinačno ili na poslužavnik
Proizvodi konzistentne geometrije: Ujednačena visina i poprečni{0}}presjek čine čisto omatanje sa minimalnim otpadom filma
Proizvodi koji tolerišu toplinu i pritisak: proces poprečnog zaptivanja uključuje toplinu i silu stezanja na čeljustima zaptivke, što može utjecati na proizvode{0}}osjetljive na toplinu
Za proizvode koji su tečni, vrlo nepravilni ili izuzetno lomljivi mogu biti potrebne modificirane konfiguracije omotača - kao što je jastučni paket sa centralnim umetanjem čaršava, omoti preklopnih kutija ili dodaci za vrećice - ili mogu biti bolje prilagođeni drugom formatu pakovanja.
Razmatranje promjene
Jedna stvarna činjenica o radu mašine za protočno pakovanje je vreme promene. Prebacivanje između različitih veličina proizvoda ili širina filma zahtijeva podešavanje ovratnika za formiranje, ponovno{1}}uvlačenje filma, resetiranje sistema registracije i promjenu postavki zaptivača. Na mašinama s ručnim koracima za promjenu, to može potrajati 30 do 90 minuta. Dobro-dizajnirana automatska mašina za protočno pakovanje skraćuje vrijeme promjene sa dobrim mehaničkim dizajnom i sačuvanim postavkama.
Savremene servo{0}}mašine sa digitalnim kontrolnim sistemima značajno su smanjile vrijeme promjene putem opoziva pohranjenih parametara - čuvajući postavke mašine za svaki SKU proizvoda i vraćajući ih pritiskom na dugme. Međutim, mehaničke promjene koraka - zamjena obruča za oblikovanje, podešavanje vodilica - i dalje zahtijevaju fizičku intervenciju koja se ne može potpuno automatizirati.
Za operacije koje pokreću mnoge SKU-ove u kratkim proizvodnim ciklusima, efikasnost promjene je često odlučujući faktor u odabiru mašine, i vrijedno je pažljivo procijeniti tokom faze specifikacije opreme, a ne otkriti njenu važnost tek nakon instalacije.
Key Takeaways
Automatska mašina za protočno pakovanje radi ovako. Uzima ravnu rolnu filma, omotava je oko proizvoda dok se kreću, zatvara stražnji šav i dva kraja, a zatim izrezuje svaki omotani komad iz zatvorene cijevi. Proces je brz, fleksibilan i dobar za izradu velikog broja pojedinačnih čvrstih proizvoda.
Performanse mašine zavise od toga kako kvalitet filma, mehaničko poravnanje, postavke zaptivanja i ubacivanje proizvoda rade zajedno. Da biste postigli najbolje rezultate, morate da vidite celu liniju za pakovanje kao jedan sistem, a ne samo mašinu. Takođe morate znati da promjena u jednom dijelu utiče na druge dijelove.
