Како машина за прављење кутије за хамбургер ради корак по корак?

Уђите у било коју{0}}кухињу брзе хране и кутија на преклоп која се налази испод грејне лампе изгледа неупадљиво. Али прецизност потребна да се произведе-савијање, пресовање и лепљење равног картона у контејнер-отпоран на маст, безбедну за храну-који држи облик под топлотом и влагом-је све само не једноставна. Амашина за прављење кутија за хамбургереради све ове кораке сам. Дакле, претвара равно исечену празну кутију у готову кутију при брзинама којима се ручно склапање не може мерити.

Познавање сваког корака помаже радницима да остваре већи учинак, пронађу проблеме и донесу бољи избор када купују машине.

Чиме машина почиње: -Често сечење

Пре него што машина покрене макар један циклус, сировина мора бити спремна. Дакле, улаз је исечени картонски празан. Ово је раван лист који је већ исечен и нарезан на тачан облик готове кутије. Већина празних кутија за хамбургер је направљена од 250 до 400 г/м2 белог или крафт картона за храну-, обично са ПЕ (полиетиленом) ламинацијом или премазом отпорним на маст-нанесену на површину{7}}коју која је у контакту са храном.

Шаблон пре-бодовања (наборања) је критичан. Линије резултата дефинишу тачно где ће се празнина савијати. Ако је дубина или позиција чак и незнатно искључена, резултујућа кутија ће се или савијати испод угла калупа, остављајући видљиве наборе, или ће се одупрети потпуном савијању, заглављујући станицу за формирање.

Машина се не обрађује-сече саме готове делове-ова операција се обично дешава узводно на посебном равном или ротационом резачу{2}}. Гомиле претходно{4}} исечених празних делова се затим убацују у магацин машине за аутоматско пуњење.

Корак 1: Храњење у празно и одвајање

Процес почиње у магацину, резервоару за слагање који садржи неколико стотина празних комада одједном. Механизам за увлачење празног материјала-најчешће вакуумске усисне чаше на серво-ручицама на погон-подиже највишу празну плочу са наслагане и помера је у транспортну путању машине.

Празно одвајање је механички најосетљивији део ове станице. Суседни делови имају тенденцију да приањају, посебно у влажним срединама или када премаз отпоран на маст{1}}има високу површинску енергију. Секундарни ваздушни удар или механички прст спречавају двоструко-увлачење тако што прекидају било какво пријањање између подигнутог бланка и оног испод.

Модерни серво{0}}системи на машини за прављење кутије за хамбургер чувају сваку величину празног папира као рецепт. Када оператер одабере величину производа, дужина хода механизма за убацивање, време и редослед вакуумског вентила се аутоматски прилагођавају-није потребно ручно механичко подешавање.

Брзина увлачења на машини са једном{0}} траком обично ради између 50 и 200 бланкова у минути у зависности од геометрије кутије. Дубље кутије са сложенијим секвенцама преклапања раде спорије; равне једноделне-делне тацне раде брже.

Корак 2: Пре-активација савијања и савијања

Пре него што бланко стигне до станице за лепљење, водилице и преклопне плоче почињу да се савијају дуж нарезаних линија. Дакле, ова станица за пре{1}}преклапање обавља два посла. Прво, смањује снагу потребну на станици за пресовање калупа касније. Друго, осигурава да празнина дође до станице за лепљење у стабилном, поновљивом положају.

На већини машина, овај корак укључује статичке преклопне вођице-рампе и закривљене канале кроз које бланко пролази при транспортној брзини. Како се бланко помера напред, његове бочне плоче се прогресивно савијају нагоре дуж линија зареза. У тренутку када изађе из ове станице, кутија је делимично тродимензионална-: бочни зидови су усправни, али угаони језичци и поклопци базе још нису закључани.

Квалитет пре-савијања у великој мери зависи од квалитета оцене празног дела. Превише плитак резултат захтева прекомерну силу да би се активирао, ризикујући празну цепање. Превише дубок резултат може проузроковати прерано савијање пре него што бланко достигне исправну позицију на путањи увлачења.

Корак 3: Наношење лепка

Са бланком у свом делимично пресавијеном стању, станица за лепљење наноси лепак на одређена подручја која ће се везати када се притисну. За -услужно паковање хране, лепкови на бази воде- се скоро универзално користе, а не лепкови са растварачима-они су у складу са прописима о материјалима у контакту са храном и не производе испарљиве емисије током рада.

Апликатор лепка је типично пнеуматски активирана млазница или систем ваљака који наноси прецизан узорак лепка на угаоне језичке и области преклапања базе. Тежина лепка, ширина перле и време наношења су сви параметризовани у рецепту за ПЛЦ машине. Неправилна запремина лепка је један од најчешћих узрока неисправних кутија: премало лепка ствара слабе спојеве који се отварају при употреби; превише лепка се видљиво истискује, ствара ризик од контаминације и може довести до тога да се суседне готове кутије залепе у излазну гомилу.

Неке машине користе лепак за топљење-а не лепак на бази воде-за примене где је потребно брже време везивања. Топло{3}}лепило се веже за 1 до 3 секунде под притиском, у поређењу са 5 до 15 секунди за лепак на бази воде-. Компромис{10}}у томе је већа сложеност опреме: систем за топло{11}}топљење захтева загрејани резервоар, црева{12}}контролисана температуром и млазнице за апликаторе које захтевају више одржавања него систем хладног{13}}лепљења.

Јоурнал оф Пацкагинг Тецхнологи анд Ресеарцх је показао да чврстоћа везивања у картонским кутијама за храну много зависи и од врсте лепка и од површинске енергије премаза на картону. Дакле, ПЕ{1}}ламинираним плочама обично су потребне мешавине лепка које су направљене за ниско{2}}енергијске површине да би се добила јака веза.

Корак 4: Прешање и обликовање калупа

Ово је главни корак у целом процесу. Овде равна празнина постаје 3Д кутија. Празан, сада делимично пресавијен и са лепком, иде у станицу за пресовање калупа. Затим се упарени горњи и доњи калуп затворе око празнине. Тако да га утисну у коначни облик кутије.

Калуп ради три ствари истовремено:

Димензионално обликовање: Зидови калупа гурају све панеле, језичке и клапне на њихова коначна места. Тако су поставили тачну унутрашњу величину кутије.

Лепљење: Притисак из калупа притиска лепљене спојеве заједно. Дакле, ово покреће везу лепка и поставља га под контролисан притисак.

Структурна поставка: За кутије направљене од тежег картона, калуп накратко држи бланко у положају довољно дуго да се меморија преклапања-тенденција материјала да се врати у равности-да би се делимично распршила.

Време задржавања калупа варира у зависности од врсте лепка и тежине плоче. На системима лепка на бази воде{1}} са стандардном плочом од 300 г/м2, задржавање од приближно 0,5 до 1,5 секунди при потпуном затварању обезбеђује адекватну почетну чврстоћу везивања за транспорт кутије без отварања. На системима за топло топљење{6}}, задржавање може да буде краће јер је везивање брже.

Прецизност поравнања калупа је важна. Према техничким смерницама Института за произвођаче машина за паковање, толеранције позиционирања калупа за преклопне контејнере за храну не би требало да прелазе ±0,3 мм у било ком смеру како би се одржала конзистентна геометрија кутије и спречило неусклађеност шарки на готовом производу.

Корак 5: Формирање шарке на преклоп

Кутија на преклоп за хамбургер има шарку која омогућава да се поклопац отвара и затвара без кидања. Ова шарка се формира током или непосредно након корака пресовања калупа.

У зависности од дизајна машине, шарка се креира на један од два начина. У једној-машини са једним кораком, сама геометрија калупа формира шарку-притиснуто је у облик који оставља чврст преклоп на линији шарки, који постаје флексибилан након кратког периода опуштања. У машини са више{4}}степеница, наменска станица за формирање шарки- прати главну пресу, користећи ужи притисни елемент за прецизно успостављање прегиба шарке.

Издржљивост шарки је један од најважнијих критеријума перформанси кутије за хамбургер. Анализа кварова на терену објављена у Фоод Пацкагинг анд Схелф Лифе (Елсевиер) открила је да пуцање шарки представља значајан део жалби на контејнере за храну у апликацијама у ресторанима са брзим-услуживањем, при чему се већина кварова налази на недовољној дубини резултата на линији шарки, а не на кваровима на лепку или материјалу негде другде у кутији.

Корак 6: Контрола квалитета и преношење излаза

Како формиране кутије излазе из станице за калупе, комбинација механичких вођица, сензора и транспортера управља верификацијом квалитета и управљањем излазом.

Оптички или сензори близине проверавају следеће:

Да ли је кутија у потпуности формирана (равно{0}}одбијање кутије)
Да ли је поклопац поравнат у оквиру толеранције
Да ли је лепак{0}}присутан у зони за седење шарке или поклопца
Кутије које не прођу ове провере се преусмеравају из главног излазног тока. На савременим машинама са ИИоТ везом, ови догађаји одбијања се евидентирају са временским ознакама и повезују са специфичним параметрима машине-омогућујући анализу шаблона која може да идентификује споро деградирајуће поравнање калупа, истрошене компоненте вођице или одступање при испоруци лепка пре него што постану потпуни-проблеми у производњи.

Прихваћене кутије путују до излазног транспортера, где се обично слажу у избројане групе и испуштају за низводно паковање или директно утовар у сандуке за отпрему.

Контролни систем и промена

Модерном машином за прављење кутија за хамбургер управља ПЛЦ са ХМИ екраном осетљивим на додир који чува рецепте производа. Рецепт садржи све параметарске информације за дату величину кутије: ход увлачења, време пре-савијања, образац и запремину наношења лепка, време задржавања калупа и брзину излазног транспортера.

Промена величине кутије укључује два елемента: избор рецепта (урађено за неколико секунди на ХМИ) и физичку замену калупа. Замена калупа на серво{1}}машинама обично траје 15 до 30 минута са стандардним алатом. Машине дизајниране за брзу промену калупа користе-системе за монтажу калупа без алата који ово могу да смање на мање од 10 минута.

Ова флексибилност чини машину за прављење кутија за хамбургер практичном за операције које покрећу више СКУ производа у једној смени.

Материјали и њихов утицај на перформансе машина

Не раде сви картони идентично на истој машини. Три материјалне варијабле имају највећи утицај на конзистентност излаза:

Тежина плоче (гсм): Лакше плоче (200 до 280 гсм) се лакше савијају, али производе мање круте кутије. Теже плоче (350 до 450 гсм) производе чвршће посуде, али захтевају већу силу притиска калупа и можда ће требати нешто дуже време задржавања.

Садржај влаге: Картон најстабилније ради на 4 до 8 процената влаге. Испод 4 процента, плоче постају ломљиве и лако се ломе на резултатским линијама. Изнад 8 процената, плоче постају мекане и можда неће задржати свој притиснути облик довољно дуго да се лепак стегне.

Тип премаза и површинска енергија: ПЕ-ламиниране плоче и машћу{1}}обложене плоче са баријером имају различите површинске енергије. Дакле, ово утиче и на то како се савијају (тврђи преклоп од необложене плоче) и на то колико се лепак лепи за њих. Неки премази{4}}отпорни на маст не функционишу са стандардним ПВАц лепковима-базираним на води. Дакле, потребне су вам посебне мешавине лепка да бисте добили јаку везу.

Уобичајени производни проблеми и узроци

ФАК

Које врсте кутија може произвести иста машина?
Већина машина може да произведе низ формата посуда за храну променом сета калупа и учитавањем одговарајућег рецепта. Поред шкољки за хамбургере, уобичајени формати укључују картоне за помфрит, послужавнике за хот дог, једноделне-кутије за понети и поклопце кофе за пилетину. Опсег величине празнине машине одређује шта је могуће.

Колико дуго траје сет калупа?
Челични калупи на добро{0}}одржаваној машини обично трају 3 до 5 милиона циклуса. Хабање се прво манифестује као лабава-геометрија ивица, а затим као мерљиво померање димензија. Преглед површине калупа на сваких 500.000 циклуса је разуман интервал одржавања.

Да ли је машини потребан компримовани ваздух?
Да. Пнеуматски системи управљају празним усисним чашама, одвајањем ваздушним ударом, а у неким дизајнима и активирањем преса за калупе. Стандардни радни притисак је 0,5 до 0,8 МПа са потрошњом ваздуха од приближно 300 до 500 литара у минути при пуној брзини производње.

Колико простора заузима типична машина?
Једна-машина са једном траком заузима око 3.600 мм к 1.500 мм површине пода. Зато оставите додатни простор за утовар празних делова, за излазни транспортер и за долазак до панела за одржавање.

Како се серво{0}}машина може поредити са машином-и-зупчаником?
Серво{0}}машине омогућавају подешавање параметара{1}}засновано на рецепту без механичке интервенције, смањујући време промене и омогућавајући финије подешавање процеса. Машине са -и- зупчаницима су механички једноставније и често робусније у тешким окружењима, али захтевају физичко подешавање за сваку промену параметра.

Закључак

Машина за прављење кутија за хамбургер претвара равну картонску празну површину у готову преклопну посуду кроз шест координисаних корака: пуњење и одвајање, претходно{0}}савијање, наношење лепка, пресовање калупа, формирање шарки и пренос излаза. Сваки корак има своје режиме квара, своје кључне параметре и сопствени однос према квалитету празне слике који машина прима.

За оператере, разумевање овог низа значи да знају тачно где да траже када квалитет излаза одступа. За купце који специфицирају нову опрему, то значи да постављају права питања о серво способностима, времену промене калупа, компатибилности система лепка и управљању рецептима. Механика није компликована-али детаљи су важни.

Извори:

• Институт за произвођаче машина за паковање - Толеранције позиционирања калупа и технички стандарди за опрему за формирање контејнера за храну на преклоп.
• Јоурнал оф Пацкагинг Тецхнологи анд Ресеарцх - Анализа чврстоће адхезивне везе у контејнерима за храну од ПЕ-ламинираног картона.
• Паковање хране и рок трајања (Елсевиер) - Анализа квара на терену због пуцања шарки у контејнерима на преклоп за брзе-сервисне ресторане.
• Преглед аутоматизације индустријске амбалаже - Мере перформанси система серво погона за машине за формирање кутија.
• Међународни савет за иновације паковања - Прописи о материјалима у контакту са храном и смернице о усклађености лепка на бази воде-за папирну амбалажу за храну.