چگونه یک دستگاه جعبه غذای کاغذی از ابتدا تا انتها کار می کند؟

بسته بندی مواد غذایی{0}}بر پایه کاغذ در صنعت خدمات غذایی بسیار محبوب شده است. این به این دلیل است که کسب‌وکارها از شر پلاستیک‌های یک‌بار مصرف خلاص می‌شوند. در مرکز این تغییر، نوعی ماشین وجود دارد که کاغذهای تخت را به ظروف آماده و ایمن تبدیل می‌کند. این دستگاه اغلب a نامیده می شوددستگاه جعبه غذا کاغذی. بنابراین دانستن نحوه عملکرد این ماشین‌ها از ابتدا تا انتها به خریداران، مهندسان بسته‌بندی و اپراتورهای مواد غذایی کمک می‌کند تا انتخاب‌های بهتری در مورد ظرفیت، محل تهیه مواد و نحوه برنامه‌ریزی نگهداری داشته باشند.

آنچه وارد می شود: مشخصات مواد

قبل از اولین حرکت مکانیکی، کیفیت مواد خام سقف هر چیزی را در پایین دست تعیین می کند. ظروف غذای کاغذی مدرن به مقوای SBS (سولفات سفید شده جامد) یا FBB (جعبه تا شده) متکی هستند، که معمولاً در محدوده 170 تا 350 گرم در متر بسته به عمق جعبه و بار مورد نیاز{3}} باربری مورد نیاز است.

برای کاربردهای غذای گرم-جعبه‌های مرغ سرخ‌شده، کاسه‌های برنج، ظروف نودل-این بستر باید دارای یک لایه مانع عملکردی باشد. روکش پلی اتیلن (پلی اتیلن) ​​یک طرفه در محدوده 12 تا 18 گرم بر متر مربع رایج ترین پیکربندی است که مقاومت در برابر رطوبت را روی سطح تماس{6}} مواد غذایی ایجاد می کند و در عین حال قسمت بیرونی را قابل چاپ نگه می دارد. گریدهای مقاوم به گریس، یک ماده معدنی بدون فلوئور{9} اضافی به ساختار الیاف اضافه می‌کنند که در برابر نفوذ طبق ASTM F119-82 و پروتکل‌های آزمایشی معادل قانون تماس با مواد غذایی اروپا رتبه‌بندی شده است.

خالی ها از قبل-برش و از قبل-امتیاز شده از یک عملیات تبدیل جداگانه به دست می آیند، یا دستگاه جعبه غذای کاغذی استوک رول-تغذیه شده را می پذیرد و قالب درون خطی-برش را انجام می دهد. پیکربندی‌های درون خطی مراحل هندلینگ را کاهش می‌دهند، اما مدیریت تنش قرقره سخت‌تر را می‌طلبند و پیچیدگی ابزار را اضافه می‌کنند.

مرحله 1 - تغذیه و جداسازی خالی

چرخه تولید از مجله یا قیف شروع می شود، جایی که یک پشته عمودی یا شیبدار از{0}}های خالی از قبل نمره گذاری شده در صف منتظر می مانند. یک -سر پیکاپ با کمک خلاء-معمولاً دو تا چهار فنجان مکش که بر روی بزرگترین پانل چیده شده‌اند{4}}بالای خالی را از پشته جدا می‌کند. مکانیسم جداسازی باید به طور قابل اعتماد یک ورق را جدا کند حتی زمانی که الکتریسیته ساکن باعث می‌شود که قسمت‌های خالی مجاور به هم بچسبند. میله های یونیزه کننده ضد{6}}استاتیک یک وسیله استاندارد در خطوط-سرعت بالاتر هستند.

حسگرهای نوری قبل از اینکه ریل انتقال به جلو نمایه شود، یک انتخاب- خالی را تأیید می‌کنند. تغذیه نادرست-یا دوبار-انتخاب یا بدون-انتخاب-به جای اینکه اجازه دهد جم در ابزار شکل دهی آبشاری کند، یک دروازه توقف و رد خودکار ایجاد می کند.

نرخ تغذیه در تجهیزات متوسط{0}معمولاً بین 40 تا 120 چرخه در دقیقه است. پلت‌فرم‌های{4}}سرویی{5}}بالاتر به ۱۸۰ تا ۲۲۰ چرخه در دقیقه می‌رسند، با اجرای ابزار دو خط- در یک توالی زمان‌بندی پلکانی، که عملاً خروجی را از یک ردپای ماشین دو برابر می‌کند.

مرحله 2 - فعالسازی امتیاز و پیش{1}}شکست

مقوای تخت بدون تهویه تمیز نمی شود. خطوط چین فشار داده شده در مرحله تبدیل توسط مجموعه‌ای از غلتک‌های قبل از شکست یا صفحات بادامک- فعال می‌شوند که فضای خالی را کمی از حد الاستیک آن در امتداد هر نمره خم می‌کنند. این امر ساختار الیاف را در خط چین به روشی کنترل شده می شکند و تضمین می کند که ایستگاه های تاشو بعدی گوشه های محکم و ثابتی را به جای پارگی های نامنظم یا لبه های گرد ایجاد می کنند.

هندسه قبل از شکستن باید بر اساس کولیس تخته و محتوای رطوبت کالیبره شود. تهویه مقوایی تا رطوبت نسبی 45 تا 55 درصد در دستورالعمل‌های بین‌المللی صنعت بسته‌بندی مبتنی بر فیبر توصیه می‌شود تا ترک خوردگی در{5}}چین‌خوردگی‌های عمیق-یک پارامتر به‌ویژه مرتبط در اقلیم-کنترل‌شده یا ارتفاع بالا{8} به حداقل برسد.

مرحله 3 - کاربرد چسب

وقتی جای خالی از قبل شکست-، چسب روی فلپ های چسب زده می شود. اکثر طراحی های دستگاه جعبه غذای کاغذی از یکی از دو سیستم چسب استفاده می کنند:

چسب داغ-ذوب (بر پایه EVA یا پلی اولفین{1}}): این چسب در دمای 150 تا 180 درجه از طریق نازل های کوچک قرار می گیرد. بنابراین زمان باز معمولا 1 تا 3 ثانیه است. سرعت تنظیم شده سریع سرعت چرخه سریعتر را امکان پذیر می کند. اما این چسب به سیستم‌های شلنگ گرم برای روان نگه داشتن آن و مراقبت ویژه برای جلوگیری از مسدود شدن نازل‌ها نیاز دارد.

چسب مبتنی بر آب (دکسترین یا PVA): استفاده سرد یا گرم (40 تا 60 درجه)، زمان باز کردن 5 تا 15 ثانیه. برای مواد غذایی مناسب‌تر است-لپ‌های بیرونی تماس که در آن‌ها خاموش شدن حلال باقی‌مانده-گاز شدن نگران‌کننده است. مجموعه آهسته تر حداکثر سرعت خط را محدود می کند اما تعمیر و نگهداری را ساده می کند.

محل قرارگیری نازل سروو{0}}برای مطابقت با موقعیت خالی خطی در ±0.3 میلی متر نمایه می شود. استفاده بیش از حد از چسب باعث هدر رفتن چسب می‌شود و خطر فشردن-آلودگی منطقه تماس-غذا. تحت-کاربرد باعث لایه‌پوشی در گوشه جعبه نهایی می‌شود-یک حالت رد کیفیت برتر در ممیزی‌های تولید تجاری.

مرحله 4 - تا کردن و شکل دادن

این هسته مکانیکی پیچیده دستگاه جعبه مواد غذایی کاغذی است. دنباله‌ای از گاوآهن‌های تاشو، ریل‌های راهنما و سنبه‌های شکل‌دهی، صفحه‌ی مسطح-پیش‌چسب‌شده را از طریق حرکت هماهنگ به ظرفی سه‌بعدی تبدیل می‌کند:

نصب دیوار کناری: دو بازوی تاشو متضاد، پانل های کناری بلند را به سمت بالا می چرخانند، معمولاً تا 90 درجه، در برابر سنبه ثابتی که هندسه جعبه داخلی را مشخص می کند.
قفل کردن گوشه: پانل‌های انتهایی کوتاه به داخل تا می‌شوند و زبانه‌های چسباندن گوشه‌ها یا فلپ‌های چسب را روی دیوارهای کناری از قبل عمودی- فشرده می‌کنند.
شکل‌دهی پایه: برای{0}}سینی‌های باز، پایه به سادگی پانل مرکزی باز شده است که توسط سنبه مهار می‌شود. برای طرح‌های درپوش دار یا برگردان{2}}، یک ایستگاه شکل‌دهی دوم، هندسه درپوش را در همان چرخه حرکتی کنترل می‌کند.
سکون فشرده سازی: خالی مونتاژ شده تحت فشار کنترل شده -معمولاً 0.2-0.6 مگاپاسکال-برای مدت زمان ماندگاری مطابق با سرعت تنظیم شده چسب نگه داشته می شود. سروو{5}}درایوهای پرس الکتریکی اجازه می‌دهند زمان ماندن در 10-میلی‌ثانیه افزایش یابد، که برای سیستم‌های ذوب داغ-که توسعه استحکام پیوند به زمان حساس است، بسیار مهم است.
تحمل سنبه یک متغیر کیفیت کلیدی است. بر اساس تحقیقات منتشر شده در مجله فناوری و تحقیقات بسته بندی، تغییرات ابعادی در جعبه های مقوایی شکل داده شده بیشترین ارتباط را با سایش سنبه و انبساط حرارتی ابزارهای شکل دهی دارد-هر دو از طریق سطوح سنبه پوشیده شده از تنگستن{2}کاربید{3}}و فولاد ابزار جبران شده با دما{4} قابل آدرس دهی هستند.

مرحله 5 - بازرسی و رد کیفیت

بلافاصله در پایین دست ایستگاه شکل‌گیری، سیستم‌های بازرسی درون خطی تأیید می‌کنند:

مربع بودن گوشه: سنسورهای فاصله لیزری اندازه های مورب را بررسی می کنند. بنابراین تلورانس معمولاً 0.5 ± میلی متر در جعبه های معمولی است.
استحکام باند فلپ: حسگرهای فشار در صفحه پرس اگر مقاومت خیلی کم باشد احساس می کنند. سپس جعبه ها را با پیوندهای ضعیف علامت گذاری می کنند.
ارتفاع ابعادی: یک سنج تماسی یا حسگر لیزری ارتفاع جعبه را در مقابل هدف بررسی می کند.
جعبه‌های رد شده قبل از اینکه به نوار نقاله خروجی برسند توسط یک باله{0}}با نیروی هوا کنار زده می‌شوند. بنابراین نرخ رد کردن کمتر از 0.5٪ در خطوطی که به خوبی نگهداری می‌شوند و تخته مناسب را اجرا می‌کنند، امکان‌پذیر است. اما نرخ بالای 2٪ معمولاً به این معنی است که ابزار فرسوده شده است، دمای چسب خاموش است یا ضخامت تخته ثابت نیست.

انباشتن، شمارش و خروجی مرحله 6 -

جعبه‌های پذیرفته‌شده به ایستگاه انباشته‌ای می‌روند که در آن یک مکانیسم گیره‌دار{0} چرخنده لانه می‌کند یا آنها را روی تعداد از پیش تعیین‌شده قرار می‌دهد-معمولاً 25، 50 یا 100 در هر بسته. ماژول‌های بسته‌بندی خودکار باند یا آستین-را می‌توان به صورت درون خطی ادغام کرد تا بسته‌های آماده قفسه- را بدون جابجایی دستی تولید کنند.

شمارنده‌های کنترل‌شده PLC، کل خروجی را در هر جابجایی، هر نوع جعبه، و به ازای هر رول یا دسته‌ای از موادی که وارد می‌شود، ردیابی می‌کنند. بنابراین این داده‌ها به داشبورد OEE (اثربخشی کلی تجهیزات) می‌رود. سپس تیم‌های تعمیر و نگهداری و تولید از این داشبوردها استفاده می‌کنند تا مکان‌هایی را که از کار افتادگی بارها و بارها اتفاق می‌افتد، بیابند. یک دستگاه جعبه مواد غذایی خوب{4}}که یک نوع جعبه را روی تخته خوب اجرا می‌کند، می‌تواند مقادیر OEE را در محدوده 78 تا 88 درصد دریافت کند. این داده ها از موسسه تولیدکنندگان ماشین آلات بسته بندی می آید.

پارامترهای کلیدی عملکرد در یک نگاه

حالت ها و راه حل های رایج شکست

ادغام با تجهیزات بالادستی و پایین دستی

یک دستگاه جعبه غذای کاغذی مستقل معمولاً یک گره در یک سلول تولیدی وسیع‌تر است. در بالادست، یک قالب چرخشی-یا پرس صفحه تخت، قسمت های خالی را آماده می کند. در پایین دست، یک ربات بسته بندی خودکار یا کارتن کار جعبه های تمام شده را در جعبه های حمل بار می کند. در مواردی که چاپ درون خطی مورد نیاز است-برای کدهای لات، اظهارات آلرژن یا کدهای QR{5}}هدهای چاپ جوهرافشان یا حرارتی{6}}انتقال بین ایستگاه بازرسی و پشته نصب می‌شوند.

تعادل خط اهمیت دارد: اگر دستگاه شکل‌دهی با سرعت 120 سیکل در دقیقه کار کند اما کارتن‌ساز پایین‌دست فقط 80 بسته در دقیقه را تحمل کند، یک نوار نقاله بافر با طول انباشت حداقل 60 ثانیه تولید برای جلوگیری از فشار برگشتی بالادست مورد نیاز است.

سوالات متداول

چه gsm مقوایی برای یک جعبه برنج استاندارد غذاخوری بهتر است؟اکثر برنامه های برنج و نودل از تخته تکی با پوشش 210 تا 280 گرم در ثانیه استفاده می کنند. نمرات سنگین‌تر از 300 گرم در ثانیه استحکام انباشتگی را بهبود می‌بخشد، اما هزینه مواد را افزایش می‌دهد و ممکن است نیاز به تنظیم قبل از شکست- بادامک داشته باشد.

آیا یک دستگاه می تواند چندین اندازه جعبه تولید کند؟بله مجموعه‌های-تغییر سریع سنبه و سروو{2}}راهنماهای تاشو قابل تنظیم امکان تغییر اندازه را در 20 تا 45 دقیقه در سیستم عامل‌های مدرن می‌دهند. پارامترهای دستور غذا-سرعت، ماندگاری چسب،-عمق قبل از شکست-در PLC ذخیره می‌شوند و با شماره SKU فراخوانی می‌شوند.

رعایت ایمنی مواد غذایی در طول تولید چگونه حفظ می شود؟سطح تماس{0}}غذا رو به داخل است و پس از مرحله شکل‌دهی هرگز با ماشین ابزار تماس نمی‌گیرد. سیستم‌های چسب باید محدودیت‌های مهاجرت تماس با مواد غذایی را طبق مقررات قابل اجرا رعایت کنند (FDA 21 CFR برای بازار ایالات متحده؛ مقررات اتحادیه اروپا 10/2011 برای بازار اروپا). ممیزی منظم بهداشت مجموعه های نازل چسب و سنبه های شکل دهی یک روش استاندارد است.

ردپای معمولی ماشین چیست؟ماشین‌های قالب‌گیری منفرد تقریباً 3-5 متر طول و 1-1.5 متر عرض دارند. پیکربندی‌های سرعت دوگانه-خط بالا- تا 6 تا 8 متر شامل واحدهای انباشته و باندینگ یکپارچه می‌شوند.

چه چیزی باعث افزایش نرخ رد می شود؟ The three most frequently cited causes in industry maintenance surveys are: incoming board caliper inconsistency (>±5% deviation from spec), adhesive temperature drift (>± 5 درجه از نقطه تنظیم)، و سایش سنبه بیش از 0.1 میلی متر انحراف سطح.

مراجع

موسسه تولیدکنندگان ماشین آلات بسته بندی - گزارش معیار: استانداردهای OEE برای خطوط شکل دهی ظروف کاغذی سفت و سخت
مجله فناوری و تحقیقات بسته بندی - "دقت ابعادی در شکل دهی جعبه مقوایی: متغیرهای ابزار و روش های جبران"
بسته بندی و ماندگاری مواد غذایی (Elsevier) - "پوشش های مانع عملکردی برای ظروف غذای مقوایی: عملکرد تحت استرس حرارتی و رطوبتی"
دستورالعمل‌های صنعت بسته‌بندی بین‌المللی-مبتنی بر فیبر- استانداردهای کیفیت و تهویه مقوا
فناوری و علم بسته‌بندی - "حالت‌های خرابی اتصالات چسبنده در تولید ظرف کاغذی با سرعت بالا: یک تحلیل آماری"