در صنعت بسته بندی مدرن، نیاز به سفارشی سازی و تولید سریع، اولویت های تولید را تغییر داده است. برای مدت طولانی، یک خط تولید دیگر تنها یک اندازه جعبه ثابت تولید نمی کرد. تجارت الکترونیک و کسب‌وکارهای خرده‌فروشی امروزه به راه‌حل‌های تولیدی انعطاف‌پذیر نیاز دارند که بتواند طیف وسیعی از سفارش‌های کوچک را با حفظ نرخ تولید بالا انجام دهد. رادستگاه مولتی باکس اتوماتیکنقش مهمی در تغییر دارد. این یک ماشین هوشمند است که می تواند جعبه هایی با اندازه های مختلف در این فرآیند تولید کند. برای درک اینکه این ماشین‌ها چگونه این انعطاف‌پذیری را فراهم می‌کنند، باید اتوماسیون سروو، سیستم‌های کنترل هوشمند و سیستم‌های ابزار قابل تنظیم آنها را بشناسیم.
نقش سروو{0}}کنترل حرکت محرک
دلیل اصلی اینکه چند جعبه‌ساز خودکار می‌تواند بین اندازه‌های مختلف جعبه تنظیم شود، سیستم‌های کنترل حرکت متفاوت آن است. در ماشین‌های{2}}ساخت جعبه سنتی از قطعات مکانیکی زیادی مانند چرخ دنده، زنجیر و کوپلینگ استفاده می‌شد. تغییر اندازه جعبه در این ماشین های قدیمی نیاز به تنظیم دستی قطعات فیزیکی، تعویض قالب ها و تنظیم مجدد تنظیمات دستگاه دارد. این فرآیند اغلب ساعت ها طول می کشد و منجر به توقف طولانی مدت تولید می شود. ماشین‌های چند جعبه‌ای مدرن بسیاری از قطعات مکانیکی ثابت را با موتورهای سروو مستقل جایگزین کرده‌اند.
هر قسمت مهم دستگاه، از جمله دستگاه تغذیه کاغذ، سیستم چسب، سیستم تاشو و قسمت برجسته سازی، توسط سروو درایو خود کنترل می شود. سیستم کنترل اصلی موقعیت صحیح هر قسمت را هنگام انتخاب اندازه جعبه جدید از طریق واسط ماشین- انسان (HMI) محاسبه می کند. سپس سروو موتورها همه موقعیت ها را به طور همزمان با توجه به تنظیمات جدید تنظیم می کنند. این سیستم کنترل الکترونیکی نیاز به تعویض بسیاری از قطعات دستی در حین سایزبندی را برطرف می کند. این به دستگاه اجازه می دهد تا از ساخت یک جعبه جواهرات کوچک به یک جعبه کفش بزرگتر- با زمان کوتاهی تبدیل شود. طبق اطلاعات فنی موسسه تولیدکنندگان ماشین آلات بسته بندی (PMMI)، استفاده از کنترل سروو چند محوره به کاهش زمان تعویض تجهیزات کارتن سازی تا 80 درصد [1] در مقایسه با سیستم های مکانیکی قدیمی کمک می کند.
نرم افزار هوشمند و مدیریت فرمول
انعطاف پذیری سخت افزار تنها بخشی از فرآیند است. کنترل دیجیتال نیز مهم است. ماشین ساخت چند جعبه خودکار از کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی پیشرفته (PLC) و سیستم های مدیریت دستور پخت استفاده می کند. به جای اینکه اپراتور مجبور شود تنظیمات زیادی را برای هر اندازه جعبه جدید وارد کند، دستگاه آماده-استفاده-تنظیمات برای ابعاد مختلف جعبه است.
هنگامی که سفارشات تولید تغییر می کند، اپراتورها به سادگی فرمول مناسب را از سیستم انتخاب می کنند. سپس نرم افزار تنظیمات مورد نیاز را به تمام قطعات ماشین از جمله راهنمای کاغذ، موقعیت چرخ چین و زاویه صفحه تاشو ارسال می کند. بسیاری از سیستم های مدرن نیز از توابع تصحیح خودکار استفاده می کنند. حسگر جعبه اندازه جدید را در اولین تولید بررسی کرد و خطای کمتری در دقت تاشو یا موقعیت چسب پیدا کرد. سپس سیستم به طور خودکار تنظیمات کوچکی را انجام می دهد تا کیفیت جعبه را در محدوده مورد نیاز نگه دارد. تحقیقات در مجله سیستم‌های تولید نشان می‌دهد که سیستم‌های بازخورد حلقه بسته در ماشین‌های بسته‌بندی می‌توانند ضایعات مواد را در صورت تغییر اندازه کاهش دهند، زیرا ماشین‌ها می‌توانند تولید پایدار [2] را سریع‌تر از سیستم‌های بدون کنترل بازخورد به دست آورند.
ابزار تطبیقی و طراحی مدولار
در حالی که موقعیت کنترل موتورهای سروو تغییر می کند، دستگاه همچنان به ابزارهای انعطاف پذیر برای کار با اندازه های مختلف صفحه نیاز دارد. یک ماشین چند جعبه سازی خودکار همه کاره از صفحات شکل دهی مدولار و مسیرهای تاشو قابل تنظیم به جای قالب های{1}} با اندازه ثابت استفاده می کند. این اجزاء دارای طراحی آزاد-سریع و مقیاس‌های تنظیم واضح هستند، بنابراین وقتی تغییرات اندازه فراتر از ابزارهای استاندارد محدوده تنظیم است، می‌توان آنها را به سرعت جابه‌جا کرد یا جایگزین کرد.
به عنوان مثال، بلوک‌های شکل‌دهی را می‌توان با بخش‌های جداگانه ساخت که می‌توان آنها را اضافه یا حذف کرد تا متناسب با طول و عرض جعبه متفاوت باشد. سیستم های تاشو جانبی و گیره بالا معمولاً با مسیرهای کشویی یا قابل گسترش طراحی می شوند که می توانند بر اساس تعداد کنترل کننده دستگاه در موقعیت خود ثابت شوند. این ترکیبی از موقعیت یابی الکترونیکی و ابزارهای مکانیکی قابل تنظیم به دستگاه کمک می کند تا ساختار محکم و تاشو دقیق بسیاری از جعبه ها در اندازه های مختلف را حفظ کند. استانداردهای ISO 15374 بیان می‌کند که طراحی ابزار مدولار برای حفظ کیفیت پایدار تولید بسته‌بندی انعطاف‌پذیر مهم است، زیرا به جلوگیری از خطاهای خمشی و موقعیت‌یابی که ممکن است هنگام استفاده از یک ابزار ثابت فراتر از محدوده کاری مناسب خود رخ دهد، کمک می‌کند [3].
جابجایی مواد و سازگاری با تغذیه
تولید سایزهای مختلف جعبه نیز نیاز به یک سیستم تغذیه دارد که بتواند اندازه های مختلف خالی را به شیوه ای پایدار اداره کند. این مشکل را ماشین ساخت چند جعبه اتوماتیک با استفاده از فیدر خلاء قابل تنظیم و سیستم های موقعیت یابی خودکار حل کرد. هنگامی که اندازه جعبه تغییر می کند، مکنده های روی سر فیدر به طور خودکار حرکت می کنند تا با اندازه و موقعیت جدید خالی مطابقت داشته باشند. این به جلوگیری از تغذیه مضاعف و ناهماهنگی مواد کمک می کند.
ریل های جانبی و نقاط توقف جلو را می توان تنظیم کرد تا اطمینان حاصل شود که مواد در موقعیت صحیح هنگام تغذیه قرار دارند. برای ماشین‌هایی که مقوا و مقوای راه راه با اندازه‌های مختلف کار می‌کنند، غلتک‌های فشار و شکاف‌های غلتکی نیز می‌توانند به‌طور خودکار متناسب با ضخامت مواد مختلف تنظیم شوند. این بدان معناست که دستگاه می‌تواند به آرامی تخته نئوپان نازک را برای جعبه‌های لوازم آرایشی کوچک و مقوای موجدار E{2}}فلوت ضخیم‌تر را برای جعبه‌های حمل و نقل پردازش کند. دستورالعمل‌های فنی انجمن فیبر باکس نشان می‌دهد که در تولید جعبه‌های{4}}چند اندازه، سیستم تغذیه قابل تنظیم مستقیماً بر کارایی کلی تجهیزات تأثیر می‌گذارد، زیرا مشکلات تغذیه یکی از دلایل اصلی خرابی غیرمنتظره در طول تغییر اندازه است [4].
نتیجه گیری: تلفیقی از دقت و انعطاف پذیری.
توانایی یک ماشین چند جعبه اتوماتیک برای تولید اندازه های مختلف جعبه از ترکیبی از کنترل حرکت سروو، نرم افزار هوشمند، ابزارهای قابل تنظیم و سیستم های جابجایی مواد منعطف ناشی می شود. این فناوری ها با هم کار می کنند تا فرآیندهای تولید ثابت سنتی را انعطاف پذیرتر و کارآمدتر کنند. فناوری این ماشین‌ها همچنان به پیشرفت خود ادامه خواهد داد زیرا زنجیره‌های تامین نیاز به سفارشی‌سازی بیشتر و زمان تحویل سریع‌تر دارند. ممکن است ماشین‌های آینده بیشتر از سیستم‌های تعمیر و نگهداری مبتنی بر هوش مصنوعی و عملکردهای تنظیم خودکار بهتر برای بهبود عملکرد تولید استفاده کنند. برای سازندگان مهم است که بدانند این سیستم ها چگونه کار می کنند تا بتوانند تجهیزات مناسب را انتخاب کنند و فرآیندهای تولید را در بازاری با تغییر تقاضا بهبود بخشند.
مراجع
[1] انجمن تولیدکنندگان ماشین آلات بسته بندی چین (PMMI) (2023). :: وضعیت صنعت ماشین آلات بسته بندی: اتوماسیون و گرایش های انعطاف پذیری*. گزارش های فنی PMMI
[2] لی، جی، و پارک، اس. (2022). سیستم کنترل حلقه بسته در تولید بسته بندی انعطاف پذیر: کاهش ضایعات در حین تغییر.مجله سیستم های تولیدی, 64, 112-125.
[3] سازمان بین المللی استاندارد (2021).ISO 15374:2021 - ماشین آلات بسته بندی-الزامات ایمنی و استانداردهای ابزار مدولار. انتشارات ISO.
[4] انجمن جعبه فیبر (2023). * راهنمای عملکرد برای تجهیزات تبدیل جعبه راه راه چند اندازه*. بولتن های فنی FBA.