Wejdź do dowolnego supermarketu, sklepu ogólnospożywczego lub targu w dowolnym miejscu na świecie, a torba wręczana Ci przy kasie to prawie na pewno torba typu T-na koszulę- z-wyciętymi uchwytami z dwoma zakrzywionymi wycięciami u góry, od których wzięła się jej nazwa. Za każdą z tych toreb stoi maszyna, która je zgrzewa, wycina, układa i liczy w ciągu kilku sekund. Zrozumienie jak toMaszyna-do produkcji toreb plastikowych na koszulkiautomatyzuje cały proces, wyjaśnia, dlaczego ten format toreb dominuje w opakowaniach detalicznych na całym świecie.
Co to jest-torba na koszulkę i dlaczego automatyzacja ma znaczenie?
AT-torba na koszulę -, zwana także torbą na kamizelkę, torbą podkoszulkową lub-torbą z wyciętym uchwytem -, to torba z folii polietylenowej zawierająca:
Uszczelka dolna (lub uszczelki boczne w wariantach z klinem)
Dwa symetryczne, zakrzywione wycięcia u góry, które tworzą uchwyty do noszenia
Zamknięty łuk górny pomiędzy uchwytami
Geometria jest prosta, ale ręczne wytwarzanie ich w ilościach opłacalnych komercyjnie już nie. Średnia-operacja detaliczna może przetwarzać 50 000–200 000 torebek dziennie. Automatyzacja sekwencji zgrzewania, cięcia i układania w stosy na specjalnie-zbudowanej maszynie sprawia, że koszty na-worek wynoszą ułamki centa.
Surowiec: konfiguracja rolki folii
Maszyna do produkcji toreb plastikowych na koszulki-Zacznij automatycznie odułożyć-płaską rurkę polietylenowąnawinięty na rolkę. To już tuba folii - dwie warstwy zgrzane na obu krawędziach -, a nie płaski arkusz. Średnica tuby po spłaszczeniu odpowiada szerokości gotowego worka plus niewielki margines.
Typowe specyfikacje folii:
| Parametr | Typowy zasięg |
|---|---|
| Materiał filmowy | HDPE, LLDPE lub mieszane |
| Szerokość rolki (-na płasko) | 200–800 mm |
| Grubość folii | 10–30 mikronów (HDPE); 20–50 mikronów (LLDPE) |
| Waga rolki | 50–200 kg na rolkę |
HDPE jest zdecydowanie dominującym materiałem na-torby na koszulki-. Dzięki niemu powstają charakterystyczne marszczone, lekko nieprzezroczyste torby, które można zobaczyć w większości kas spożywczych. Jego większa sztywność przy niższym rozstawie (cieńsza ścianka) jest idealna do toreb z uchwytami, ponieważ wycięcie na uchwyt musi wytrzymać obciążenie bez rozrywania. Folię LLDPE lub mieszaną stosuje się tam, gdzie przezroczystość lub miękkość jest ważniejsza niż sztywność.
Rurka wychodzi z rolki przez asystem odwijania i kontroli naprężenia folii- rolki tancerskie i mechanizm hamujący na wale rolki, które utrzymują stałe napięcie folii niezależnie od zmniejszającej się średnicy rolki w miarę jej wyczerpywania się. Nierównomierne napięcie jest jedną z głównych przyczyn niewspółosiowości uszczelki i błędów-pasowania cięcia uchwytu, dlatego ten etap jest bardziej krytyczny, niż się wydaje.
Krok 1 - Podawanie filmu i rejestracja
Ze stacji rozwijającej ułożona-płaska rura przechodzi przez szeregrolki prowadzące i listwy rozporowedzięki którym obie warstwy są płaskie, wyrównane i wolne od-marszczeń przed wejściem do stacji zgrzewania.
Na maszynach zmożliwość rejestracji wydruku, czujnik fotokomórki odczytuje wydrukowane na folii znaki (zwane znakami oka lub znakami rejestracyjnymi) i synchronizuje położenie zgrzewu i cięcia z drukowaną grafiką. Dzięki temu-wydrukowane logo, nazwa marki lub wzór znajdą się we właściwym miejscu na każdej gotowej torbie, a nie będą dryfować względem linii zgrzewu.
W przypadku folii niezadrukowanej rejestracja odbywa się wyłącznie na podstawie ustawienia długości podawania serwa maszyny lub silnika krokowego. W każdym cyklu folia przesuwa się do przodu o stałą odległość, a odległość ta jest ustalana na podstawie żądanej długości worka.
Krok 2 - Uformowanie dolnej uszczelki
Wytrzymałość torby na koszulkę- zależy od dolnej uszczelki. Maszyna wykonuje to zgrzewanie poprzez dociśnięcie podgrzanej listwy zgrzewającej do folii przez ustawiony czas przebywania. Wewnątrz listwy zgrzewającej znajdują się elementy grzejne oporowe. Kontroler PID utrzymuje stałą temperaturę paska, zwykle w zakresie 120–200 stopni, w zależności od rodzaju i grubości folii.
Listwa zgrzewająca w większości automatów do-koszulek z tworzywa sztucznego do produkcji torebek z koszulkami ma ząbkowaną lub żebrowaną powierzchnię, a nie płaską powierzchnię. Ząbkowany kształt spełnia trzy funkcje:
Zwiększa powierzchnię uszczelnienia
Tworzy teksturowaną warstwę uszczelniającą, która jest odporna na odrywanie się pod obciążeniem
Pomaga poradzić sobie z niewielkimi zmianami grubości folii na całej szerokości wstęgi
Parametry jakości uszczelnień, które operator może kontrolować:
Temperatura zgrzewania - Wyższa temperatura wzmacnia wiązanie, ale może przepalić cienką warstwę. Niższa temperatura może powodować odrywanie się zimnych uszczelek pod obciążeniem.
Czas przebywania - Jest to czas, przez który listwa zgrzewająca styka się z folią. Zwykle wynosi 0,3–1,2 sekundy, w zależności od grubości folii.
Ciśnienie uszczelnienia - Jest to ciśnienie cylindra powietrza działające na listwę zgrzewającą. Zwykle wynosi 0,4–0,7 MPa.
NAmaszyny napędzane serwo-, czas przebywania uszczelnienia jest precyzyjnie kontrolowany przez profil położenia serwomotoru. W starszych maszynach napędzanych-krzywką przerwa jest funkcją mechanicznej geometrii krzywki i można ją regulować jedynie poprzez zmianę profili krzywki.- Jest to istotne zadanie konserwacyjne.
Krok 3 - Perforacja lub cięcie oddzielające
Natychmiast po zetknięciu się paska zgrzewającego z folią w celu utworzenia dolnego uszczelnienia aostrze tnące lub gorący drutzintegrowany z listwą zgrzewającą lub przylegający do niej, oddziela zgrzaną torebkę od ciągłej wstęgi folii.
Powszechne są dwa mechanizmy tnące:
1. Cięcie gorącym drutem / drutem nichromowymCienki drut oporowy przebiega przez szerokość folii równolegle do listwy zgrzewającej. Po włączeniu zasilania niemal natychmiast osiąga temperaturę cięcia i topi się w folii. Cięta krawędź jest lekko stopiona, co może być kosmetyczną wadą przezroczystej folii, ale zapewnia czyste oddzielenie.
2. Cięcie zimnym ostrzem z ząbkowaną krawędziąMechaniczne ostrze z ząbkowaną krawędzią przebija folię. Zapewnia to czystszy wygląd krawędzi zadrukowanej folii, ale wymaga okresowej wymiany ostrzy i zwrócenia większej uwagi na wyrównanie cięcia.
W wielu maszynach do produkcji-koszulek listwa zgrzewająca i element tnący tworzą zintegrowany zespół. - operacje zgrzewania i cięcia odbywają się podczas tego samego skoku prasy, co skraca czas cyklu. Folia jest zgrzewana po jednej stronie ostrza, a nacięcie oddziela-właśnie zamkniętą torebkę od przyszłego dna następnej torby.
Krok 4 - Uchwyt sztancujący (operacja definiująca)
To jest krok, który odróżnia maszynę do produkcji worków na koszulki-od zwykłej maszyny-do produkcji torebek. Po uformowaniu dolnego zgrzewu i obcięciu worka górna część worka - nadal na tym etapie przymocowana do wstęgi folii w maszynach ciągłych lub już oddzielona w etapach-i-maszynach powtarzalnych - przechodzi poduchwyt sztancujący.
Wykrawarka składa się z:
A stalowa matryca- wykrojnik-o niestandardowym kształcie z profilem ostrza pasującym do dwóch zakrzywionych wycięć w uchwytach i górnego łuku torby
A płyta do cięcia- płaska, utwardzona powierzchnia, do której dociska matryca, aby zakończyć przecięcie obu warstw folii
A pneumatyczny lub serwo-mechanizm prasyktóry napędza matrycę w dół z kontrolowaną siłą i prędkością
Proces sztancowania:
- Folię (lub oddzielną torebkę) umieszcza się w taki sposób, aby górna część torebki była wyrównana pod matrycą
- Prasa przesuwa matrycę jednocześnie przez obie warstwy-ułożonej płaskiej rury
- Dwa otwory na uchwyty i wycięcie w górnym łuku- są wycinane jednym ruchem prasy
- Wycięte odpady (dwa małe półksiężyce folii z otworów uchwytów i górny element łuku) są zbierane i usuwane przezsystem odprowadzania śmieci- zazwyczaj jest to dysza podciśnieniowa lub-przenośnik ciągnący odpady
Dokładność rejestracjipomiędzy dolną linią uszczelnienia a pozycją wycięcia uchwytu określa, czy otwór uchwytu jest wyśrodkowany i w odpowiedniej odległości od górnej krawędzi. W maszynach-sterowanych serwo rejestracja ta jest utrzymywana w zakresie ±1–2 mm w całym cyklu produkcyjnym. W maszynach napędzanych-krzywką lub mniej precyzyjnych odchylenie ±3–5 mm jest powszechne w przypadku długich serii i wymaga okresowej ręcznej regulacji.
Krok 5 - Układanie i liczenie
Pojedyncze torby spadają ze stacji sztancującej naprzenośnik układający lub kołki układające. Większość maszyn do produkcji-koszulek korzysta zprzypięty system układania- dwa pionowe metalowe kołki ustawione tak, aby podczas upadku przechodziły przez otwory uchwytów każdej torby, dzięki czemu wszystkie torby w stosie są wyrównane z uchwytami zarejestrowanymi w tej samej pozycji. Dzięki temu gotowe stosy można łatwo załadować na stojaki ekspozycyjne lub dozowniki w kasach detalicznych.
Liczenie odbywa się za pomocą:
Czujnik optyczny/fotokomórka- wykrywa każdą torbę przechodzącą przez stały punkt na ścieżce folii lub w obszarze składowania
Licznik mechanicznyzintegrowany z głównym licznikiem cykli maszyny
Po osiągnięciu ustawionej liczby (zwykle 50, 100 lub 200 worków na stos, w zależności od specyfikacji klienta), maszyna albo:
Automatycznie wyrzuca cały stos na tacę zbiorczą i rozpoczyna układanie nowego stosu
Sygnalizuje operatorowi konieczność ręcznego usunięcia stosu
Wśród nich znajdują się-maszyny wyższej klasyautomatyczne systemy wyrzucania stosów i przenoszenia przenośnikówktóre umożliwiają ciągłą pracę bez nadzoru, a gotowe stosy są transportowane do stacji pakowania.
Krok 6 - Belowanie lub pakowanie
Chociaż nie zawsze jest on zintegrowany z samą maszyną, etap końcowy na liniach-o dużej wydajności jest takiautomatyczne prasowanie- system kompresji, który ściska określoną liczbę stosów w zwartą belę i owinie ją paskiem lub owijką. Torby na T-koszulki kompresują się do bardzo małych objętości ze względu na sztywność HDPE i cienką ściankę, dzięki czemu gęstość bel jest duża. Typowa bela zawierająca 1000 torebek na koszulki z HDPE-(standardowy rozmiar spożywczy, ~12 mikronów) waży około 0,8–1,2 kg i zajmuje około 15–20 cm3 przed sprasowaniem.
Szybkość maszyny i wydajność
Wydajność maszyny do produkcji torebek na koszulki mierzona jest wworków na minutę (bpm). Praktyczne wydajności zależą od wielkości worka i grubości folii:
| Szerokość torby (położona-na płasko) | Typ filmu | Typowa prędkość |
|---|---|---|
| 200–350 mm | HDPE 12–15 mikronów | 120–200 uderzeń na minutę |
| 350–500 mm | HDPE 15–20 mikronów | 80–140 uderzeń na minutę |
| 500–700 mm | HDPE/LLDPE 20–30 mikronów | 50–100 uderzeń na minutę |
Konfiguracje-wielopasmowe-, w których wstęga folii jest wystarczająco szeroka, aby wyprodukować dwie lub więcej toreb obok siebie-przy-boku -, zwielokrotniają efektywną wydajność. Dwutorowa-maszyna pracująca z prędkością 120 uderzeń na minutę na każdą ścieżkę dostarcza 240 gotowych torebek na minutę w jednym cyklu maszyny, przy dwóch sztancach pracujących równolegle.
Systemy sterowania i inteligencja automatyki
Nowoczesne maszyny do produkcji-koszulek są sterowane przez:PLC (programowalny sterownik logiczny)z ekranem dotykowym HMI. Operatorzy ustawiani i monitorowani:
- Długość podawania folii (długość worka)
- Temperatura uszczelnienia i czas przebywania
- Docisk ostrza tnącego
- Liczba worków na stos
- Prędkość produkcji (bpm)
Progi alarmowe dla odchylenia temperatury uszczelnienia, przerwania folii i wykrycia zacięcia
Układy silników serwow maszynach-o wyższej specyfikacji zastępują starsze konstrukcje mechanicznych krzywek-i-korb. Serwonapędy umożliwiają:
Elektroniczna regulacja długości worka bez mechanicznych części zamiennych
Szybsze i bardziej powtarzalne pozycjonowanie listwy zgrzewającej i sztancatora
Mniejsze zużycie mechaniczne i niższa częstotliwość konserwacji
Korekcja-przesunięcia rejestracji w czasie rzeczywistym bez zatrzymywania maszyny
Niektóre maszyny zawierająautomatyczne pętle sprzężenia zwrotnego napięcia- czujniki wagowe na ścieżce folii zgłaszają wartości naprężenia do sterownika PLC, który reguluje hamulec odwijania w czasie rzeczywistym. Eliminuje to potrzebę ręcznej ponownej-regulacji naprężenia w miarę wyczerpywania się rolki, co jest znaczącym źródłem interwencji operatora w przypadku starszych konstrukcji.
Typowe problemy z jakością i ich-przyczyny na poziomie maszyny
| Wydanie | Prawdopodobna przyczyna maszynowa |
|---|---|
| Uszczelka złuszcza się pod obciążeniem | Niewystarczająca temperatura uszczelnienia lub czas przebywania; zanieczyszczona powierzchnia listwy uszczelniającej |
| Uchwyt odcięty-na środku | Dryft czujnika rejestracji; błąd pozycji serwa; zużyte rolki prowadzące |
| Torby sklejane w stos | Nadmierna temperatura zgrzewu powodująca blokowanie folii; niewłaściwe chłodzenie folii przed układaniem |
| Nierówna długość torby | Zmienność napięcia filmu; poślizg enkodera; zużycie rolki prowadzącej |
| Podarte uchwyty | Ostrze matrycy jest matowe lub wyszczerbione; nadmierna siła wykrawania na cienkiej folii |
| Falista linia pieczęci | Zmarszczki folii na wejściu do listwy zgrzewającej; nieprawidłowe ustawienie belki rozporowej |
często zadawane pytania:
Jaka jest różnica między maszyną do produkcji-koszulek a maszyną do produkcji płaskich toreb-?Maszyna do płaskich worków produkuje zwykłe prostokątne torby bez wycięcia na uchwyt. Maszyna do produkcji torebek na koszulę AT- dodaje stację sztancującą z niestandardową matrycą z uchwytem, która dziurkuje zakrzywione otwory uchwytów. Maszyny do płaskich worków są prostsze mechanicznie i zazwyczaj działają z większymi prędkościami; Maszyny do produkcji worków na koszulki-wymagają zmiany matrycy przy zmianie rozmiaru worków.
Czy maszyna do produkcji-koszulek może drukować folię LDPE lub LLDPE, a także HDPE?Tak, większość maszyn jest kompatybilna ze wszystkimi trzema, ale ustawienia temperatury zgrzewania i czasu przebywania znacznie się różnią. LDPE i LLDPE mają niższą temperaturę topnienia i wymagają niższych temperatur zgrzewania. Operatorzy muszą aktualizować ustawienia przy zmianie materiałów, a siła wykrawania uchwytu może wymagać regulacji, ponieważ folie LDPE/LLDPE rozciągają się pod ostrzem matrycy bardziej niż HDPE.
Jak często należy wymieniać matrycę uchwytu?Stalowe matryce na standardowej folii HDPE zwykle wytrzymują 3–8 milionów cykli, zanim ostrze stępi się na tyle, że spowoduje podarte lub postrzępione krawędzie rękojeści. Zakres trwałości jest szeroki, ponieważ zależy od grubości folii, gatunku stali matrycowej i ustawień siły skrawania. W wielu zakładach utrzymuje się zapasową matrycę dla każdego rozmiaru, aby umożliwić szybką wymianę, gdy działająca matryca jest wysyłana do ponownego ostrzenia.
Co powoduje, że uchwyty rozrywają się podczas użytkowania, a nie podczas produkcji?Uszkodzenie rączki podczas-użytkowania jest zwykle problemem związanym z wyborem folii lub grubością, a nie maszyną. HDPE o grubości poniżej 12 mikronów jest podatny na rozdarcie pod umiarkowanym obciążeniem, szczególnie jeśli matryca uchwytu pozostawia koncentrację naprężeń na promieniu krawędzi cięcia. Zwiększenie grubości folii do 14–16 mikronów, przejście na mieszankę LLDPE czy dostosowanie geometrii wycięcia rączki (większy promień u podstawy łuku rękojeści) to standardowe rozwiązania.
Co to jest wielo-pasmowa-automat do produkcji torebek na koszulki i kiedy ma sens?Maszyna wielo-ścieżkowa obsługuje szerszą wstęgę folii i produkuje dwie lub więcej torebek na cykl maszyny, korzystając z dwóch lub więcej zestawów listew zgrzewających i wycinarek ustawionych na równoległych ścieżkach. Ma to sens ekonomiczny, gdy wymagana szerokość worka jest mała w porównaniu z dostępnymi szerokościami rolek folii, co pozwala na rozłożenie kosztu folii na worek pomiędzy pasy. W przypadku toreb o szerokości poniżej 350 mm powszechne-konfiguracje są dwupasmowe; do worków o średnicy poniżej 250 mm istnieją-maszyny czteropasmowe.
Logika automatyzacji maszyny do produkcji worków na T-koszule to zasadniczo ścisła sekwencja przesuwania folii, zgrzewania, cięcia, dziurkowania za pomocą uchwytu i układania w stos -, powtarzana setki razy na minutę z serwomechanizmem. Każdy etap tej sekwencji został zaprojektowany tak, aby zminimalizować czas przebywania, zmniejszyć błąd rejestracji i poradzić sobie z kruchością mechaniczną cienkiej folii polietylenowej bez rozrywania lub nieprawidłowego podawania. To połączenie szybkości i precyzji sprawia, że koszt-jednostkowy torby na koszulkę-jest niższy od kosztu produktu, który zawiera.
