Популярность коричневых бумажных пакетов в розничной торговле, сфере общественного питания и бакалейных товаров маскирует сложность оборудования, используемого для их производства.Автоматическая машина для производства коричневых бумажных пакетовпревращает крафт-бумагу в готовые, пригодные для использования пакеты посредством последовательности четко скоординированных механических операций, при этом каждый этап строительства основывается на предыдущем. Понимание того, как работает это устройство, может пролить свет на то, почему пакеты из крафт-бумаги стали доминирующим форматом экологически чистой упаковки-и какие инженерные решения определяют масштабы их производства.
В этой статье описывается принцип работы машин для изготовления бумажных пакетов, от подачи сырья до выпуска готовых пакетов, включая основные подсистемы, их взаимодействие и технические факторы, которые определяют качество пакетов и эффективность производства».
Почему коричневая коричневая коричневая бумага?
Прежде чем осматривать саму машину, выясните, почему крафт-бумага является предпочтительным материалом для этого класса устройств.
Крафт-бумагу производят химическим способом. В этом процессе используется щелочная сульфидная жидкость для удаления лигнина из древесных волокон. Таким образом, этот метод сохраняет волокна дольше, чем другие методы. Тогда это дает бумаге гораздо более высокую прочность на разрыв и растяжение. Крафт-процесс также превращает больше сырья -, включая древесину хвойных и лиственных пород -, в пригодную для использования целлюлозу. Таким образом, бумага сохраняет естественный коричневый цвет древесных волокон. И отбеливатель добавлять не нужно.
Таким образом, исследования в области упаковочного материаловедения показали, что крафт-бумага лучше выдерживает -нагрузочную способность и износостойкость, чем другие типы бумаги. Это объясняет, почему крафт-бумага является лучшим выбором для упаковочных работ, где прочность имеет наибольшее значение. Эти же свойства делают крафт-бумагу идеальной для высокоскоростной-автоматизации-. Материал выдерживает механические нагрузки при подаче, складывании и запечатывании, не разрываясь и не декольте.
Движущийся фундамент: от перехода к созданию сетей
Машины для производства бумажных пакетов работают по принципу рулонной подачи, то есть они извлекают бумагу из мастер-рулона, а не обрабатывают предварительно-разрезанную бумагу. Этот выбор конструкции имеет основополагающее значение для понимания работы машины.
Автоматическая машина для производства коричневых бумажных пакетовначинается с рулона бумаги, установленного на разматывающем валу, обычно в задней или верхней части стойки. Полотно крафт-бумаги-панели непрерывного материала-по мере поступления на производственную линию проходят через ряд направляющих роликов и систему контроля натяжения полотна.
Контроль натяжения цилиндра является одной из наиболее важных функций намоточного упаковочного оборудования. Стабильное натяжение может предотвратить появление перепонок (боковое смещение), образование складок и дефектов формирования мешков. В большинстве современных полностью автоматизированных упаковщиков в бумажную упаковку используются замкнутые-системы контроля натяжения с элементами измерения силы или танцующими рычагами, которые непрерывно измеряют натяжение полотна и регулируют тормозной момент разматывающего вала в режиме реального времени.
По мере продвижения сети через машину она проходит через несколько функциональных станций, расположенных последовательно. Каждый сайт выполняет определенную операцию, и качество результатов каждого сайта напрямую влияет на то, чего может достичь следующий сайт.
Печатный станок
Для пакетов, на которых требуется брендирование, информация о продукте или декоративные узоры, первой активной станцией обработки является печатная секция. Машины для производства бумажных пакетов обычно используют флексографическую печать, которая очень подходит для пористой поверхности и высокой-скоростной обработки крафт-бумаги.
При флексографической печати используется приподнятая флексографская пластина, установленная на вращающемся цилиндре для переноса краски непосредственно на поверхность полотна. Для пакетов из крафт-бумаги наиболее важным фактором в процессе печати является адгезия краски и точность совмещения печати.
Изменение влажности шероховатой поверхности крафт-бумаги повлияет на впитываемость и адгезию чернил. Гибкие печатные машины на высококачественных, полностью автоматизированных машинах для упаковки в пакеты из крафт-бумаги включают в себя контроль вязкости чернил, регулировку температуры анилоксового валика (дозирующего валика) и регулировку давления отпечатка для поддержания постоянного качества печати по всей ширине полотна и в различных производственных процессах.
Регистрация печати подразумевает выравнивание каждого цвета печати относительно полотна и предыдущих единиц печати. Ошибки регистрации могут привести к отключению графики. Особенно это касается брендовых магазинных сумок. Поэтому высокоточная-система регистрации использует датчики света, чтобы видеть регистрационные метки на движущейся бумаге. Затем он автоматически перемещает печатный цилиндр, чтобы исправить смещение до того, как оно накопится.
Таким образом, машины, которым не требуется печать, могут полностью пропустить секцию печати. Тогда бумага может пройти без изменений. Это обычное явление для простых крафт-пакетов в продуктовых магазинах и ресторанах.
Боковое склеивание: Формирование трубок
После печати (или без печати на печатной машине) рулонная бумага попадает в секцию бокового шва или бокового клея. Это когда плоская сетка начинает принимать цилиндрическую форму и в конечном итоге становится мешком.
После этого края бумаги загибаются вверх, а затем подводятся к центральной линии. Таким образом, две параллельные линии клея -, обычно термоклея, наносимого щелевой насадкой, или холодного клея, наносимого роликовой системой -, наносятся вдоль двух краев бумаги. Затем, когда края встречаются посередине, получается непрерывная трубка.
Качество формирования трубок определяет все, что происходит дальше по потоку. Если клей нанесен неравномерно или края находятся в неправильном положении, это может привести к неровным боковым швам, низкой прочности склеивания или смещению размера, что повлияет на эффективность наполнения и укладки.
Ширина трубчатого полотна определяется в соответствии с размером целевого мешка. Для данной машины ширина трубы обычно регулируется в пределах диапазона путем изменения положения формовочной пластины и направляющего ролика. Такая возможность настройки позволяет одной и той же машине производить пакеты различной ширины-хотя полная смена формата предполагает механическое изменение положения, а не просто настройку параметров.
Нижняя часть сжимается и предварительно-складывается
Затем непрерывную трубу пропускают через секцию формования дна, которая представляет собой трубу для подготовки к складыванию дна кармана. Эта секция обычно включает в себя биговальное колесо и серию пластин предварительного-сгибания.
Проведите по трубе определенную линию сгиба с фиксированным интервалом, соответствующим требуемой высоте мешка. Биговальное колесо оказывает контролируемое давление на резиновую наковальню через стальной валик с углублениями, образуя точные складки, не разрезая и не повреждая бумажные волокна. Необходимо тщательно определить глубину и расположение складок: слишком мелкие складки могут помешать правильному формированию; слишком глубокие складки ослабляют бумагу.
После сгиба пластина предварительного-сгиба аккуратно сгибает нижнюю часть трубки внутрь вдоль линии сгиба, подготавливая к окончательному нижнему сгибу и этапу запечатывания. Такой поэтапный подход-сначала складывание, затем предварительное-складывание-предотвращает коробление и сморщивание материала при окончательном складывании, что особенно важно для более высокой твердости коричневой бумаги.
Нижнее складывание и нижнее уплотнение
Подготовленное предварительно-сложенное дно поступает на станцию складывания и запечатывания дна, одну из самых сложных механических частей машины.
В данном случае устройство для складывания дна-обычно представляет собой серию совершающих возвратно-поступательное движение складных пластин или вращающихся складных колес-завершает окончательное складывание, переводя дно сумки в горизонтальное закрытое положение. В то же время по краям сложенных клапанов покрывают подложку и клапаны прижимаются к пакету под контролируемым давлением.
Нижнее уплотнение должно служить двум целям: достаточная прочность соединения, чтобы противостоять давлению при наполнении и переноске, и обеспечение одинаковой точности размеров, чтобы пакет оставался плоским при наполнении. Неравномерное запечатывание дна-из-за неравномерного прилегания, недостаточного давления или неправильного положения складывания-может привести к протеканию, повреждению декольте или тому, что пакеты не смогут стоять вертикально.
После формирования нижнего шва пакет полностью затвердевает либо в секции охлаждения (для систем термоплавкого клея), либо в течение короткого времени пребывания (для систем холодного клея), прежде чем пакет подвергается дальнейшей механической обработке.
Звукоизоляция: разделение отдельных сумок
На этом этапе машина создает непрерывный поток механизмов соединительных пакетов,-каждый из которых сформирован и запечатан, но все еще соединен с соседним сверху. Станции-перехватчики отделяют отдельные мешки от этого непрерывного потока.
Полотна обычно разрезаются через точно определенные промежутки с помощью вращающегося цилиндрического ножа или отрезного ножа с серво-управлением. Положения обрезки должны быть синхронизированы со скоростью сети и длиной мешка, чтобы гарантировать, что каждый мешок разрезается в правильной точке-обычно по верхнему краю над нижней частью следующего запечатываемого мешка.
Система сервоуправления в значительной степени заменила механическую систему кулачкового привода в машинах для производства бумажных пакетов. Сервоуправление позволяет точно позиционировать разрезы в любой момент цикла работы машины, быстрее реагировать на изменения скорости и упрощает регулировку при переключении между размерами пакетов. Исследования по модернизации сервоприводов промышленного оборудования показывают, что замена сервопривода на систему усечения сервокулачков может повысить точность позиционирования резки на 30–50% и снизить механический износ и требования к техническому обслуживанию.
Сбор и укладка сумок
После резки отдельные пакеты выходят из машины через секцию штабелирования или сбора. В зависимости от комплектации машины пылесосы для мешков можно разделить на:
Квартира на приемном лотке с автоматическим подсчетом и упаковкой.
Передача на последующие станции комплектации для групповой упаковки
Загрузите непосредственно в крепление для ручки сумки (подходит для сумок, которым требуется отдельная ручка).
Переход от производственной линии к зоне сбора должен осуществляться тщательно, чтобы предотвратить деформацию, опрокидывание или повреждение донных швов пакетов во время обработки. Воздушные форсунки и мягкие механические толкатели используются для достижения плавного перехода без повреждения вновь сформированного уплотнения.
Система управления: интегрируйте все
За механической работой стоит система управления машиной, которая координирует каждую площадку и обеспечивает их синхронную работу. Машины для производства бумажных пакетов используют системы ПЛК (программируемый логический контроллер) в сочетании с сервоприводами и панелями человеко-машинного интерфейса (HMI).
ПЛК получает входные данные датчиков всей машины-измерения натяжения полотна, печатные датчики регистрации, сигналы энкодеров для каждой станции обработки, датчики температуры и предохранительные выключатели-и управляет выходными данными, включая команды серводвигателя, активации пневматических клапанов, управление системой склеивания и выходные сигналы тревоги.
Система сервопривода заслуживает особого внимания, поскольку она является технической основой современных машин и отличает их от ранних механических конструкций. Каждая из основных станций обработки-машина для боковой склейки, машина для нижней склейки, резак-приводится в действие собственным серводвигателем, что позволяет ПЛК независимо и точно контролировать положение, скорость и ускорение каждого движущегося элемента. Это резко контрастирует со старыми конструкциями механических кулачков, в которых один главный приводной вал управлял движением всех станций через фиксированную механическую муфту.
Преимущества серво-управляемой архитектурыАвтоматическая машина для производства коричневых бумажных пакетоввключать:
Более быстрая смена формата: изменение размера пакета требует настройки параметров положения сервопривода, а не фактической замены кулачков, шестерен или форм для резки.
Лучшая синхронизация: серводвигатели могут точно координировать свои действия с контурами электронных кулачков, устраняя механические удары и износ, а также уменьшая ошибки синхронизации в системах привода кулачков.
Повышенная точность резки. Как упоминалось ранее, системы отрезки с сервоприводом-имеют гораздо более высокую точность позиционирования, чем другие механические устройства.
Уменьшенная механическая сложность: меньшее количество изношенных деталей означает меньшие требования к техническому обслуживанию и более стабильную работу с течением времени.
Примечания по обращению с материалами
Машины для производства бумажных пакетов на протяжении всего производственного процесса должны сохранять механические свойства крафт-бумаги для работы с крафт-бумагой. На успешное достижение этой цели влияют несколько факторов:
Содержание влаги в бумаге. Содержание влаги в крафт-бумаге во время обработки влияет на ее гибкость, прочность на разрыв и адгезию. Большинство машин оснащены секциями контроля влажности или предварительной обработки, чтобы довести бумагу до оптимального уровня влажности перед началом обработки.
Плоскостность полотна. Любая боковая волнистость полотна-из-за неправильного хранения бобины, ее дефекта или изменения влажности по ширине бобины-может распространяться по машине и вызывать проблемы с качеством. Устройства выравнивания полотна и системы наведения по краям помогают устранить эти проблемы до того, как они достигнут критически важных объектов.
Диапазон скоростей: среднийАвтоматическая машина для производства коричневых бумажных пакетовпроизводит примерно от 100 до 400 пакетов в минуту, в зависимости от размера пакета, веса и конфигурации машины. Система управления станком должна быть синхронизирована во всем диапазоне скоростей, что очень требовательно к сервоприводу и системе ПЛК.
От механических принципов к качеству пакетов
Принцип работы машин для производства бумажных пакетов заключается в преобразовании характеристик сырья и механической точности в стабильный готовый продукт. Каждый этап:-разматывание, контроль натяжения, печать, формирование трубок, формирование дна, резка и сбор-должен выполняться правильно и согласовываться с каждым другим этапом.
Когда все станции работают в пределах предписанных допусков, результатом является одинаковый размер, одинаковое уплотнение и механическая прочность, отражающая присущие свойства самой коричневой бумаги. Когда на каком-либо объекте происходит сбой-из-за изношенных компонентов, неправильных настроек или различий в материалах-, последствия в дальнейшем часто бывают серьезными.
Оценивая оборудование, производители и специалисты по закупкам понимают работу машин для изготовления бумажных пакетов, чтобы принимать обоснованные решения о покупке, решать производственные проблемы и определять требования к качеству поставок пакетов.
Ссылки:
Инженерные исследования процессов производства крафт-бумаги и механических свойств упаковочных материалов
Технический документ по системам пакетов с рулонной подачей для промышленного упаковочного оборудования
Инженерное исследование по замене упаковочного оборудования Mechanical Cam на системы сервопривода
Техническая документация по гибкой печати по контролю регистрации и адгезии краски для подложек из крафт-бумаги
