Uus sigaretipaki tuvastamise seade

Praegu on valmis sigaretipakendite kleepuvuse testimine täiesti käsitsi. Testimisprotsess koosneb kolmest peamisest etapist: materjali ettevalmistamine, paberi sidumine ja eemaldamise hindamine, mis hõlmab rohkem kui kümmet protseduuri, nagu proovi lõikamine, liimi pealekandmine, pressimine, puhkeaeg, koorimine ja hindamine, mis kõik sõltuvad täielikult käsitsitööst. Sellel traditsioonilisel testimismeetodil on probleeme, nagu ebatäpsed liimikogused, ebaühtlane pealekandmine, valesti joondatud paber ja ebapiisav pressimine, mis põhjustavad pikki katseaega, sagedasi kordusteste, suurt töömahukust, madalat efektiivsust ja teatud kütteseadmete ohutusriske. Nende probleemide lahendamiseks võttis Changde Jinpeng Printing Co., Ltd. (edaspidi "Changde Jinpeng") kasutusele "üle- ja alltööstusahela ettevõtete ühise läbimurde". Kohapeal-õppides ja koos uuendusi tehes arendasid nad edukalt välja seadme pakkepaberi kleepuvuse testimiseks. See artikkel selgitab süstemaatiliselt selle seadme arendustausta, tehnilisi lahendusi, juurutamise mõjusid ja võimalikke rakendusi, eesmärgiga pakkuda viiteid tehnoloogilistele uuendustele kvaliteeditestimisel tööstuses.

Tehniline taust ja probleemide analüüs

01/ Liimi toimimise tehniline tähendus

Kleepumisvõime viitab sideme purunemise mehhanismil põhinevale sidumisetapi simuleerimisele sigaretipakendite moodustamisel, kus kaks proovi liimitakse ja seejärel destruktiivselt lahti kooritakse. Kui liim tõmbab paberikiud laiali, loetakse liimiomadus kvalifitseerituks. See jõudlusnäitaja peegeldab otseselt liimi ja paberisubstraadi kokkusobivust ning on pakendi struktuuri stabiilsuse tagamise võtmeparameeter.

02/ Traditsioonilised testimismeetodid ja olemasolevad probleemid

Praegu peavad kõik sigaretikarbi pakenditooted enne tehasest lahkumist läbima kleepuvuskatse. Testimisprotsessi võib jagada kolmeks põhietapiks: "materjali ettevalmistamine", "paberi liimimine" ja "eemaldamise hindamine". Spetsiifiline protseduur hõlmab järgmist: võtke proovikotist testitav proov → lõigake proovi kleepuva ala suuruseks 20 mm × 50 mm → tõmmake süstlaga liimi (nagu näidatud joonisel 1) → tilgutage liim selleks ette nähtud kohale → määrige liim ühtlaselt puhta tilgutiga laiali → joondage ja kinnitage paberi tagakülg koos liimimisseadmega (→ joonisel 2) istuge 30 minutit → koorige kaks liimitud pinda käsitsi täielikult lahti → hinnake visuaalselt, kas paberikiud on kahjustatud.

Joonis 1 Geeli käsitsi imemine

Joonis 2 Kuumtihenduspress

Pärast analüüsi on ülaltoodud täielikult käsitsi töötamise protsessil järgmised probleemid:

(1) Madal efektiivsus: üksikud katsed laboris võtavad liiga kaua aega, kogu protsess võtab aega umbes 35 minutit. Pärast kontrollitaotlust ootame kaua tagasisidet, mis ei suuda rahuldada reaalajas-tootmise jälgimise vajadusi.

(2) Ohutusohud: mõned testimisetapid hõlmavad kütteseadmeid ning käsitsi käitamisega kaasneb põletus- ja elektrioht.

(3) Ebapiisav täpsus: praegused katsemeetodid on suhteliselt karmid. Liimikoguse kontroll sõltub operaatori kogemustest ja katte ühtlust ei saa garanteerida, mis põhjustab katseandmete madala täpsuse, mis muudab rafineeritud kvaliteedikontrolli toetamise keeruliseks.

(4) Kõrge uuesti kontrollimise määr: kogu protsess viiakse läbi käsitsi ja peamised etapid (nt liimi kraapimine, joondamine ja pressimine) võivad põhjustada vigu, mis põhjustab katse ebaõnnestumise. Korduskontrolli määr on koguni 50%, mis mitte ainult ei suurenda töökoormust, vaid raiskab ka testimisressursse.

Kokkuvõtteks võib öelda, et traditsioonilised käsitsi testimise meetodid ei sobi enam kaasaegse sigaretipakitööstuse täpse ja tõhusa kvaliteedikontrolli nõuetega. Kiiresti on vaja välja töötada standardiseeritud automatiseeritud testimisseade, et täielikult välistada inimeste sekkumine.

Lahendus ja tehnilised põhimõtted

01/ Uurimiseesmärgid ja üldine lähenemisviis

Ülaltoodud probleemide lahendamiseks seadis meie projektimeeskond järgmise arenduseesmärgi: töötada välja pakkepaberi liimi toimivuse testimise seade, mis standardiseerib ja automatiseerib testimisprotsessi, kontrollib tõhusalt pealekantava liimi kogust ja ühtlust, tagab ohutu ja kindla kuumpressimise ning parandab oluliselt testimise efektiivsust ja andmete usaldusväärsust. Üldine tehniline lähenemisviis on integreerida sellised funktsioonid nagu liimi kraapimine, ülekandmine, kuumutamine ja pressimine ühte seadmesse, muutes hajutatud käsitsi toimingud pidevaks automatiseeritud protsessiks; saavutada protsessi peamiste parameetrite täpne juhtimine täpse mehaanilise struktuuri abil; ja inimtegurite kõrvaldamine standardiseeritud tööprotseduuride abil.

02/ Seadme konstruktsiooniprojekt

Väljatöötatud pakkepaberi liimivõime testimise seade kuulub pakendite liimimise tehnoloogia valdkonda ja sisaldab peamiselt kolme funktsionaalset moodulit, nagu on näidatud joonisel 3.

Joonis 3 Pakkepaberi liimi jõudluse testimise seade (vasakul: skemaatiline diagramm, paremal: tegelik seade)

(1) Alus: toimib kogu seadme tugiplatvormina, integreerides kraapimismehhanismi, veeremehhanismi ja lamineerimismehhanismi paigaldamise. See tagab, et iga funktsionaalse mooduli ruumiline positsioneerimine on täpselt koordineeritud, võimaldades pidevaid testimisprotsesse.

(2) Kraapimismehhanism: kasutatakse liigse liimi kraapimiseks liimiharja süvendist ülevoolurenni ja liimi tasandamiseks. Sellel mehhanismil on täpne kaabitsa vahe reguleerimise seade, mis reguleerib liimikihi paksust eelseadistatud vahemikus, tagades ühtlase ja ühtlase paksuse.

(3) Rullmehhanism: kasutatakse pakkepaberi vajutamiseks pärast kraapimist liimikihile, liimi ülekandmiseks paberile. Mehhanismi juhib ajam, mis tagab rullile püsiva kiiruse ja rõhu, välistades käsitsi veeremisest tingitud kiiruse kõikumised ja ebaühtlase rõhu.

(4) Lamineerimismehhanism: kasutatakse liimikatsetes kontrollitud lamineerimissurve ja -aja rakendamiseks paberile, mis on liimitud ja kantud lamineerimiskünale, simuleerides lamineerimisprotsessi tegelikus trükkimise ja pakkimise tootmises. See mehhanism sisaldab elektrilist küttemoodulit, mis reguleerib täpselt pressimise temperatuuri ja aega.

03/ Standardiseeritud testimisprotsess

Väljatöötatud seadme põhjal loodi järgmine standardiseeritud testimisprotsess:

(1) Proovide võtmine: ühe partii kohta tuleks võtta proove vähemalt 5 lehelt. Proovid peavad olema lamedad, kahjustamata, kleepumatud ja vastama vähemalt 300 mm × 300 mm suuruse nõudele. Iga näidis peab näitama paberi teralisuse suunda ja esi-/tagakülgi ning olema suletud kotti.

(2) Temperatuuri ja niiskuse konditsioneerimine: proove tuleks konditsioneerida standardis GB/T 10739 sätestatud tingimustel, et välistada tulemustele avaldatav keskkonnamõju.

(3) Proovi lõikamine: lõigake proovid proovideks 1 (98 mm × 42 mm) ja prooviks 2 (98 mm × 50 mm), tagades, et pikem külg (98 mm) on tera suunaga paralleelne, et see oleks tegeliku tootmise ajal kooskõlaline jõu suunaga.

(4) Liimi süstimine: kasutage liimijaoturit, et tõmmata mõõdetud kogus testliimi ja süstida see liimi pealekandmismooduli punktliimi reservuaari.

(5) Liimi kraapimine: kaabits kraabib automaatselt üleliigse liimi täpimahuti ümber ülevoolurenni ja tasandab selle, moodustades ühtlase liimikihi.

(6) Liimi pealekandmine: asetage proov 1 (98 mm × 42 mm) liimi pealekandmismoodulisse nii, et paberi esikülg on ülespoole. Käivitage rullimismehhanism, et suruda proov ühtlase kiiruse ja rõhuga tasandatud liimikihile, tagades ühtlase liimiülekande.

(7) Haardumine: eemaldage liimitud proov 1 ja asetage see liimimismooduli elektrilise kuumutusmooduli soonde, liimitav pool ülespoole, joondatud näidise 2 esiküljega. Seadistage elektrilise kuumutusmooduli temperatuur ja käivitage kuum-pressiseade, et proov 1 ja proov 2 kokku suruda.

(8) Proovi paigaldamine: võtke liimitud proov liimi pealekandmisseadmest. Sisestage proovi 2 üks ots koorumistesti fikseeritud pilusse ja kinnitage proovi 1 teine ​​ots veoseadmega.

(9) Koorimiskatse: nagu on näidatud joonisel 4, kasutage veojõuseadmega 150-kraadist eraldumisnurka ja katsekiirust 600 mm/s. Salvestage koorimisjõu kõver ja määrake rikkerežiim (paberikiu rike või liimikihi liidese rike).

Joonis 4 Sigaretipaki koorimise test

04/ Tehnoloogilised läbimurded

See seade on saavutanud tehnoloogilise läbimurde järgmises kolmes valdkonnas:

(1) Integreeritud disain: integreerides kolm peamist funktsionaalset moodulit -liimi kraapimine, valtsimine ja lamineerimine-üheks alusele, standardiseerib see liimi toimimise katsete kogu protsessi, sealhulgas liimi pealekandmist, liimikihi tasandamist, liimi ülekandmist ja lamineerimist, kõrvaldades etappidevahelised vead.

(2) Täpne parameetrite juhtimine: kraapimismehhanism tagab, et liimikiht on ühtlase paksusega (viga 0,01 mm või väiksem); servosüsteemiga käitatav veeremehhanism juhib rulle liimi ülekandmiseks konstantsel kiirusel ja rõhul kiiruse täpsusega ±0,1 mm/s ja rõhu täpsusega ±0,5 N; lamineerimismehhanism suudab täpselt reguleerida lamineerimisrõhku (±1N), temperatuuri (±1 kraadi) ja aega (±0,1s), simuleerides täpselt tegelikke tootmistingimusi.

(3) Standardne toimimine: kõik toimingud seadistatakse inimese-masinliidese kaudu ja pärast ühe-käivitusklõpsu lõpetatakse kogu protsess automaatselt. See kõrvaldab täielikult käsitsi kasutamisest tingitud defektid, nagu ebatäpne liimikogus, ebaühtlane pealekandmine, valesti joondatud paber või ebapiisav pressimine, tagades testitulemuste korratavuse ja võrreldavuse. Enne-ja-pärast testimisprotsessi võrdlus on näidatud joonisel 5.

Joonis 5 Kontrolliprotsesside võrdlus enne ja pärast täiustamist



Tehniline tõhusus ja andmete analüüs



01/ Tõhususe parandamise analüüs



Pärast mitut kontrollimist{0}}ja praktilisi katseid on seade kontrollimise tõhususes märkimisväärselt paranenud. Kontrollimise koguaeg ühe läbimise kohta on vähenenud 2057 sekundilt traditsiooniliste käsitsi meetoditega 442 sekundile, suurendades töö efektiivsust 365,38%. Kogu kontrolliprotsessi edukuse määr on jõudnud 100%ni ja korduskontrolli määr on langenud 50%lt 0-le, mis vähendab oluliselt testimispersonali töömahukust.



02/ Tuvastamise täpsus ja usaldusväärsus



Kliendi hinnang: "See seade on teaduslikult ja mõistlikult konstrueeritud, hõlpsasti kasutatav, väga täpne ja väga stabiilne. See ületab tõhusalt sellised probleemid nagu tuvastamisviivitus ja varasemate käsitsi kontrollimise meetoditega leitud andmete kallutatus, pakkudes tugevat tehnilist tuge meie jõupingutustele pakkepaberi liimi kvaliteedikontrolli tugevdamisel."



03/ Turvatäiustused



Traditsioonilises käsitsi testimises kasutatakse kuumtihendeid ja muid põletushaavade ja elektriohutusriskidega kütteseadmeid. See seade integreerib küttemooduli suletud komposiitmehhanismi, millel on soojusisolatsioonikaitse ja automaatne temperatuuri reguleerimine, nii et operaatorid ei pea puudutama kõrgel temperatuuril{1}}vaid komponente, mis välistab täielikult põletusohu.



Sotsiaalsed hüved ja rakendusväärtus



01/ Otsene majanduslik kasu



See seade võib tõhusalt vähendada jäätme- ja ümbertöötlemiskadusid pakenditootmises, ennustades ette paberi sidumise mõju. Kui seda seadet kogu tööstuses reklaamida, võib hinnangute kohaselt vähendada valmistoodete jääkide hulka, mis on põhjustatud liimiprobleemidest pakendipakendite ettevõtetes, keskmiselt 5,7%lt alla 2%. Samal ajal võib kontrolli tõhusus oluliselt säästa tööjõukulusid, vähendades tööjõukulusid kontrolli kohta umbes 80%.



02/ Tehnoloogiline juhtroll



Selle seadme standardne töö võimaldab mõõta eri tüüpi liimide liimimist, tõhusalt valida ja kohandada liimi koostisi spetsiaalsete sigaretipakipaberi, tindi ja lamineerimisprotsesside jaoks, lühendada liimivaliku ja koostise täiustamise uurimis- ja arendustsüklit, lahendada täpselt praktilisi probleeme, nagu kleepumise eemaldamine, kõverdumine, liimipaberi ülevool ja sigaretipaki tootmisel kleepuv liimimissüsteem, ning sigaretipaki tootmiseks mõeldud liimimissüsteemi kleepumine.



03/ Tööstusahela sünergia



Projekt võtab kasutusele ühise uurimismudeli kogu tööstusahelas, integreerides liimi uurimis- ja arendustegevuse, keskmise voolu sigaretipakendite trükkimise ja tootmise ning sigaretipakendite tootjad tehniliste, talentide ja seadmete abil. See purustab teabe- ja tehnilised tõkked igas etapis, moodustades täieliku-ahela tehnilise optimeerimise süsteemi toorainest valmistoodeteni, suunates kogu sigaretipakitööstuse suurema tõhususe, täpsuse ja intelligentsuse poole ning suurendades tööstuse põhilist konkurentsivõimet.



04/ Panus tööstuse standardimisse



Selle projektiga töötati edukalt välja riigi esimene pakkepaberi liimi jõudluse testimise seade, saavutades esimesena tööstusharu. Tööstuse erinevate ettevõtete ja testimisasutuste ühtsete tehniliste spetsifikatsioonide täitmiseks standardiseeris projektimeeskond uurimistulemusi, edendas tehnilisi läbimurdeid ja kvaliteediparandusi voltimiskarpide ning toor- ja abimaterjalide (paberi) osas pakendi- ja trükitööstuses ning suurendas eelnevate ja järgnevate ettevõtete koordineeritud jaotus- ja innovatsioonivõimet.



Tulevikus jätkab uurimisrühm seadme intelligentsustaseme optimeerimist, masinnägemisel põhineva automaatse otsustussüsteemi väljatöötamist, täielikult mehitamata liimi toimimise testimise saavutamist ja seadme kasutusvõimaluste laiendamist teistele pakkematerjalidele (nagu plast ja metallfooliumid) nakkuvuse testimiseks, andes suurema panuse pakenditööstuse kvaliteedikontrolli tehnoloogilistesse uuendustesse.