Vinnuskilvirkni aukin um meira en 300%! Nýja sígarettupakkaskoðunartækið er svo skilvirkt!
Eins og er er prófun á límvirkni fyrir fullunna sígarettuumbúðir algjörlega handvirk. Prófunarferlið felur í sér þrjú meginþrep: efnisgerð, pappírsbindingu og afhýða-mat, sem felur í sér meira en tíu aðgerðir eins og sýnishorn, límásetningu, pressun, hvíld, flögnun og mat, sem öll byggjast algjörlega á handavinnu. Þessi hefðbundna prófunaraðferð hefur vandamál eins og ónákvæmt magn líms, ójafnt álag, rangur pappír og ófullnægjandi pressun, sem leiðir til langra prófunartíma, tíðra endurprófa, mikils vinnuafls, lítillar skilvirkni og öryggisáhættu með sumum hitabúnaði. Til að takast á við þessi vandamál, tók Changde Jinpeng Printing Co., Ltd. (hér eftir nefnt "Changde Jinpeng") "sameiginlega bylting fyrir andstreymis og niðurstreymis iðnaðarkeðjufyrirtæki" nálgun. Með því að læra á-síðuna og nýsköpun saman, þróuðu þau tæki til að prófa límvirkni umbúðapappírs. Þessi grein útskýrir kerfisbundið þróunarbakgrunn, tæknilegar lausnir, innleiðingaráhrif og hugsanlega notkun þessa tækis, með það að markmiði að veita viðmiðun fyrir tækninýjungar í gæðaprófunum í greininni.
Tæknilegur bakgrunnur og vandamálagreining
01/ Tæknileg tenging við límvirkni
Límafköst vísar til, byggt á vélbúnaði bindingarbilunar, sem líkir eftir bindiþrepinu í myndun sígarettuumbúða, þar sem tvö sýni eru tengd og síðan afhýdd í sundur. Ef pappírstrefjar eru dregnar í sundur af límið, er límið frammistaða talin hæf. Þessi frammistöðuvísir endurspeglar beint samhæfni límsins og pappírsundirlagsins og er lykilatriði til að tryggja stöðugleika umbúðabyggingarinnar.
02/ Hefðbundnar prófunaraðferðir og núverandi vandamál
Eins og er, verða allar sígarettuboxumbúðir að gangast undir límprófun áður en þær fara frá verksmiðjunni. Hægt er að skipta prófunarferlinu í þrjú meginþrep: "efnisgerð", "pappírsbinding" og "afhýða-mat." Sérstök aðferð felur í sér: Taktu sýnishornið sem á að prófa úr sýnispokanum → skera límsvæði sýnisins í 20 mm×50 mm stærð → draga lím með sprautu (eins og sýnt er á mynd 1) → slepptu lími á tiltekið svæði → dreifðu límið jafnt með hreinum dropateljara → stilltu og festu bakhliðina á pappírspressunni með líminu á myndinni (2) → leggðu flatt og leyfðu að sitja í 30 mínútur → flettu handvirkt í sundur tvö tengd yfirborð alveg → metið sjónrænt hvort pappírstrefjar séu skemmdir.
Mynd 1 Handvirkt sog á hlaupi
Mynd 2 Heitþéttingarpressa
Eftir greiningu hefur ofangreint fullkomlega handvirkt vinnsluferli eftirfarandi vandamál:
(1) Lítil skilvirkni: Einstakar prófanir á rannsóknarstofunni taka of langan tíma, þar sem allt ferlið tekur um 35 mínútur. Eftir beiðni um skoðun er löng bið eftir endurgjöf, sem getur ekki uppfyllt framleiðsluvöktunarþörf í rauntíma-.
(2) Öryggishætta: Sum prófunarskref fela í sér upphitunarbúnað og handvirk notkun hefur í för með sér hættu á bruna og rafmagnshættu.
(3) Ófullnægjandi nákvæmni: Núverandi prófunaraðferðir eru tiltölulega grófar. Límmagnseftirlit byggir á reynslu rekstraraðila og ekki er hægt að tryggja einsleitni húðunar, sem leiðir til lítillar nákvæmni í prófunargögnum, sem gerir það erfitt að styðja við fágað gæðaeftirlit.
(4) Hátt endurskoðunarhlutfall: Allt ferlið er framkvæmt handvirkt og lykilskref (eins og að skafa lím, stilla og pressa) eru viðkvæm fyrir villum, sem veldur tilraunabilun. Endurskoðunarhlutfallið er allt að 50%, sem eykur ekki aðeins vinnuálag heldur sóar einnig prófunarauðlindum.
Í stuttu máli eru hefðbundnar handvirkar prófunaraðferðir ekki lengur hentugar fyrir kröfur nútíma sígarettupakkaiðnaðarins um nákvæmt og skilvirkt gæðaeftirlit. Það er brýn þörf á að þróa staðlað, sjálfvirkt prófunartæki til að útrýma mannlegum truflunum í grundvallaratriðum.
Lausn og tæknilegar reglur
01/ Rannsóknarmarkmið og heildarnálgun
Til að takast á við ofangreind vandamál setti verkefnishópurinn okkar eftirfarandi þróunarmarkmið: að þróa umbúðapappírslímprófunartæki sem staðlar og gerir prófunarferlið sjálfvirkt, stjórnar á áhrifaríkan hátt magn og einsleitni líms sem er notað, tryggir örugga og þétta upphitaða pressun og bætir verulega skilvirkni prófana og áreiðanleika gagna. Heildar tæknileg nálgun er að samþætta aðgerðir eins og límskrap, flutning, hitun og pressun í eitt tæki, umbreyta dreifðum handvirkum aðgerðum í samfellt sjálfvirkt ferli; ná nákvæmri stjórn á helstu ferlibreytum með nákvæmri vélrænni uppbyggingu; og útrýma mannlegum þáttum með stöðluðum verklagsreglum.
02/ Byggingarhönnun tækis
Þróaða umbúðapappírslímprófunartækið tilheyrir sviði umbúðatengingartækni og inniheldur aðallega þrjár hagnýtar einingar, eins og sýnt er á mynd 3.
Mynd 3 Pökkunarpappírslímprófunartæki (vinstri: skýringarmynd, hægri: raunverulegt tæki)
(1) Grunnur: Þjónar sem burðarvettvangur fyrir allt tækið, samþættir uppsetningu á skafabúnaði, veltibúnaði og lagskiptabúnaði. Það tryggir að staðsetning hverrar virknieiningar sé nákvæmlega samræmd, sem gerir stöðugt prófunarferli kleift.
(2) Skrapunarbúnaður: Notaður til að skafa umfram lím úr límbursta troginu í yfirfallsrofið og jafna límið. Þessi vélbúnaður býður upp á nákvæman aðlögunarbúnað fyrir sköfubil til að stjórna þykkt límlagsins innan ákveðins sviðs, sem tryggir samræmda og stöðuga þykkt.
(3) Rúllubúnaður: Notað til að þrýsta umbúðapappírnum á límlagið eftir að það hefur verið skrapað, og flutt límið á pappírinn. Vélbúnaðurinn er stjórnað af drifbúnaði sem tryggir að rúllan beitir stöðugum hraða og þrýstingi, sem útilokar hraðasveiflur og ójafnan þrýsting af völdum handvirkrar veltingar.
(4) Lamination vélbúnaður: Notað í límprófum til að beita stjórnuðum lamination þrýstingi og tíma á pappírinn sem hefur verið límdur og fluttur á lamination trogið, sem líkir eftir lamination ferlinu í raunverulegri prentun og umbúðaframleiðslu. Þessi vélbúnaður inniheldur rafhitunareiningu til að stjórna þrýstingshitastigi og tíma nákvæmlega.
03/ Staðlað prófunarferli
Byggt á þróaða tækinu var eftirfarandi staðlað prófunarferli komið á fót:
(1) Sýnataka: Sýna skal að minnsta kosti 5 blöð í hverri lotu. Sýnishorn ættu að vera flöt, óskemmd, laus við að festast og uppfylla kröfur um stærð að minnsta kosti 300 mm × 300 mm. Hvert sýni ætti að gefa til kynna stefnu pappírskorna og fram-/bakhliðar og vera innsiglað í poka.
(2) Hitastig og rakastig: Skilyrt skal sýni við þær aðstæður sem tilgreindar eru í GB/T 10739 til að koma í veg fyrir umhverfisáhrif á niðurstöðurnar.
(3) Skurður sýnishorn: Skerið sýnin í sýni 1 (98 mm × 42 mm) og sýni 2 (98 mm × 50 mm), tryggðu að langhliðin (98 mm) sé samsíða kornstefnunni til samræmis við kraftstefnuna við raunverulega framleiðslu.
(4) Límsprauta: Notaðu límskammtara til að draga mælt magn af prófunarlími og sprautaðu því í punktalímgeyminn á límbúnaðareiningunni.
(5) Límskrap: Sköfan skafar sjálfkrafa umframlím utan um punktalónið inn í yfirfallsrofið og jafnar það og myndar einsleitt límlag.
(6) Límnotkun: Settu sýnishorn 1 (98 mm × 42 mm) í límbúnaðareininguna með pappírsframhliðina upp. Ræstu rúllunarbúnaðinn til að þrýsta sýninu á jafnaða límlagið á jöfnum hraða og þrýstingi, sem tryggir jafnan límflutning.
(7) Viðloðun: Fjarlægðu límda sýnishorn 1 og settu það í gróp rafhitunareiningarinnar á tengieiningunni, límhliðin upp, í takt við framhlið sýnis 2. Stilltu hitastig rafhitunareiningarinnar og ræstu heita-pressunarbúnaðinn til að þrýsta sýni 1 og sýni 2 saman.
(8) Uppsetning sýnis: Taktu tengt sýnishornið úr límbúnaðinum. Settu annan enda sýnis 2 í fasta rauf afhýðaprófarans og klemmdu hinn endann á sýni 1 með togfestingunni.
(9) Afhýðingarpróf: Eins og sýnt er á mynd 4, notaðu 150 gráðu afhýðingarhorn og prófunarhraða 600 mm/s með togfestingunni. Skráðu afhýðingarkraftsferilinn og ákvarðaðu bilunarhaminn (bilun í pappírstrefjum eða bilun í viðmóti límlags).
Mynd 4 Flögnunarpróf fyrir sígarettupakka
04/ Lykiltæknibylting
Þetta tæki hefur náð tæknilegum byltingum á eftirfarandi þremur sviðum:
(1) Samþætt hönnun: Með því að samþætta þrjár helstu virknieiningarnar-límskrapun, rúllun og lagskiptingu-í einn grunn, staðlar það allt ferlið í límtilraunum, þar á meðal að setja á lím, jafna límlagið, flytja lím og lagskipa, útrýma villum á milli þrepa.
(2) Nákvæm færibreytustjórnun: Skrapunarbúnaðurinn tryggir að límlagið sé einsleitt að þykkt (villa Minna en eða jafnt og 0,01 mm); veltibúnaðurinn, knúinn af servókerfi, stjórnar rúllunum til að flytja límið á stöðugum hraða og þrýstingi, með hraða nákvæmni ±0,1 mm/s og þrýstingsnákvæmni ±0,5N; lagskiptabúnaðurinn getur nákvæmlega stillt lagskipunarþrýsting (±1N), hitastig (±1 gráðu) og tíma (±0,1s), sem líkir nákvæmlega eftir raunverulegum framleiðsluaðstæðum.
(3) Stöðluð aðgerð: Allar aðgerðir eru stilltar í gegnum mannlegt-vélviðmót og eftir einn-smelli á byrjun er öllu ferlinu lokið sjálfkrafa. Þetta útilokar algjörlega galla af völdum handvirkrar notkunar, svo sem ónákvæmt magn líms, ójafna álagningu, rangan pappír eða ófullnægjandi pressun, sem tryggir endurtekningarhæfni og samanburðarhæfni prófunarniðurstaðna. Samanburður á fyrir-og-eftir prófunarferli er sýndur á mynd 5.
Mynd 5 Samanburður á skoðunarferlum fyrir og eftir endurbætur
Tæknileg skilvirkni og gagnagreining
01/ Hagræðingargreining
Eftir margar hendur-við sannprófanir og hagnýtar prófanir hefur tækið náð umtalsverðum framförum í skoðunarskilvirkni. Heildarskoðunartími í hverri umferð hefur verið styttur úr 2057 sekúndum í hefðbundnum handvirkum aðferðum í 442 sekúndur, sem eykur vinnuskilvirkni um 365,38%. Árangurshlutfallið fyrir allt skoðunarferlið hefur náð 100% og endurskoðunarhlutfallið hefur lækkað úr 50% í 0, sem dregur verulega úr vinnuafli prófunarstarfsfólks.
02/ Uppgötvunarnákvæmni og áreiðanleiki
Mat viðskiptavina: "Þetta tæki er vísindalega og sanngjarnt hannað, auðvelt í notkun, mjög nákvæmt og mjög stöðugt. Það sigrar á áhrifaríkan hátt vandamál eins og töf við uppgötvun og hlutdrægni í gögnum sem finnast í fyrri handvirkum skoðunaraðferðum, og veitir sterkan tæknilegan stuðning fyrir viðleitni okkar til að efla gæðaeftirlit með umbúðapappírslími."
03/ Öryggisbætur
Hefðbundin handvirk prófun notar hitaþéttiefni og annan hitunarbúnað með bruna og rafmagnsöryggisáhættu. Þetta tæki samþættir hitunareininguna í lokaðan samsettan vélbúnað, með varmaeinangrunarvörn og sjálfvirkri hitastýringu, svo rekstraraðilar þurfa ekki að snerta háan-hitahluta, sem útilokar algjörlega hættu á bruna.
Félagslegar bætur og umsóknargildi
01/ Beinn efnahagslegur ávinningur
Þetta tæki getur í raun dregið úr hraða rusl- og endurvinnslutaps í umbúðaframleiðslu með því að spá fyrir um pappírsbindingaráhrif fyrirfram. Samkvæmt áætlunum, ef þetta tæki er kynnt um allan iðnaðinn, getur brotahlutfall fullunnar vöru af völdum límvandamála í umbúðaumbúðafyrirtækjum lækkað úr að meðaltali 5,7% niður í 2%. Á sama tíma getur bætt skoðunarhagkvæmni sparað umtalsverðan launakostnað og lækkað launakostnað á hverja skoðun um um 80%.
02/ Tæknilegt leiðtogahlutverk
Stöðluð virkni þessa tækis getur mælt tengingarafköst mismunandi tegunda líms, valið og aðlagað límblöndur á skilvirkan hátt fyrir sérhæfðan sígarettupakkapappír, blek og lagskipunarferli, stytt R&D hringrásina til að velja lím og bæta samsetningu, nákvæmlega leyst hagnýt vandamál eins og losun, vinda, límflæði og viðloðun í sígarettupakkningum og koma á hæfni til framleiðslu á sígarettupakkningum, pakka pappír.
03/ Samlegðaráhrif iðnaðarkeðju
Verkefnið tekur upp sameiginlegt rannsóknarlíkan þvert á iðnaðarkeðjuna, samþættir andstreymis límrannsóknir og þróun, miðstraums prentun og framleiðslu á sígarettupakkningum og framleiðendum sígarettuumbúða með tækni-, hæfileika- og búnaðarframleiðendum. Það brýtur niður upplýsingar og tæknilegar hindranir á hverju stigi, myndar heildar-keðju tæknilega hagræðingarkerfi frá hráefni til fullunnar vörur, knýr heildarsígarettupakkaiðnaðinn í átt að meiri skilvirkni, nákvæmni og greind og eykur kjarna samkeppnishæfni iðnaðarins.
04/ Framlag til iðnaðarstöðlunar
Þetta verkefni þróaði með góðum árangri fyrsta pökkunarpappírslímprófunarbúnaðinn í landinu og náði fyrst iðnaði. Til að uppfylla samræmdar tækniforskriftir sem krafist er af mismunandi fyrirtækjum og prófunarstofnunum innan iðnaðarins staðlaði verkefnishópurinn rannsóknarniðurstöðurnar, stuðlaði að tæknilegum byltingum og gæðaumbótum í brjóta öskjum og hrá- og hjálparefnum (pappír) í umbúða- og prentiðnaði, og jók samræmda úthlutun og nýsköpunargetu uppstreymis og síðari fyrirtækja.
Í framtíðinni mun rannsóknarteymið halda áfram að hámarka greindarstig tækisins, þróa sjálfvirkt matskerfi byggt á vélsjón, ná fullkomlega ómannaðri virkni límprófana og kanna útvíkkun tækisins á önnur umbúðaefni (eins og plast og málmþynnur) til að prófa viðloðun árangur, sem leggur meira af mörkum til tækninýjunga í gæðapökkun í gæðaeftirliti.