دستگاه بسته‌بندی پیچ یک راه‌حل بسته‌بندی خودکار تخصصی است که برای شمارش، مرتب‌سازی، و بسته‌بندی پیچ‌ها، پیچ‌ها، مهره‌ها، واشرها و سایر بست‌های کوچک در کیسه‌ها، جعبه‌ها یا بسته‌های تاولی با سرعت و دقتی طراحی شده است که فرآیندهای بسته‌بندی دستی نمی‌توانند در مقیاس به آن نزدیک شوند. در ساخت سخت‌افزار، تامین ساخت‌وساز، قطعات خودرو، مونتاژ الکترونیک و توزیع محصولات مصرفی، پیچ‌ها و بست‌ها باید در تعداد دقیق بسته‌بندی شوند - پنج پیچ در هر کیسه، ده پیچ در هر جعبه، پنجاه اتصال مختلف در هر تاول خرده‌فروشی - و هر خطای شمارشی که به مشتری نهایی برسد، باعث می‌شود که مشتری نهایی باعث از بین رفتن هزینه‌های گارانتی شود. خودشان یک دستگاه بسته بندی پیچی مشخص، خطاهای شمارش را حذف می کند، هزینه های نیروی کار را کاهش می دهد، توان بسته بندی را افزایش می دهد و بسته های ارائه شده به طور مداوم تولید می کند که انتظارات مشتری خرده فروشی و صنعتی را برآورده می کند. درک فناوری، پارامترهای کلیدی عملکرد و معیارهای انتخاب برای این ماشین‌ها برای هر سازنده یا توزیع‌کننده‌ای که به دنبال خودکارسازی یا ارتقاء عملیات بسته‌بندی بست‌های خود است، ضروری است.

ماشین آلات بسته بندی پیچ چگونه کار می کنند

الف دستگاه بسته بندی پیچ چندین زیرسیستم کاربردی را ادغام می کند که به صورت متوالی کار می کنند تا یک منبع عمده از اتصال دهنده های شل را به بسته های شمارش شده و مهر و موم شده آماده برای توزیع تبدیل کنند. این فرآیند در مرحله تغذیه شروع می شود، جایی که یک قیف بزرگ یا فیدر کاسه ارتعاشی بست های حجیم را دریافت می کند و از ارتعاش کنترل شده، نیروی گریز از مرکز یا حرکت نوار نقاله استفاده می کند تا پیچ ها را در یک جریان تک فایل مناسب برای شمارش قرار دهد. یکپارچه سازی مناسب بسیار مهم است - پیچ هایی که به صورت خوشه ای حرکت می کنند یا به درستی از هم جدا نشده اند، خطاهای شمارش ایجاد می کنند یا باعث ایجاد گیر در تجهیزات شمارش پایین دست می شوند.

از فیدر، پیچ‌های منفرد شده از سیستم شمارش عبور می‌کنند - از نظر فنی سخت‌ترین جزء دستگاه - که با استفاده از حسگرهای نوری، اندازه‌گیری وزن یا ترکیبی از هر دو، تک تک بست‌ها را شناسایی و محاسبه می‌کند. پس از رسیدن به تعداد هدف، یک مکانیزم دروازه یا شیر، دسته شمارش شده را به ایستگاه بسته بندی هدایت می کند، جایی که در قالب بسته بندی انتخاب شده قرار می گیرد. سپس ایستگاه بسته بندی بسته را مهر و موم می کند - از طریق آب بندی حرارتی برای پلی کیسه ها، تا کردن و چسباندن نوار برای کارتن ها، یا تشکیل گرما برای بسته های تاول - و بسته کامل شده را به یک نوار نقاله یا منطقه جمع آوری خارج می کند. سپس کل چرخه به طور خودکار برای بسته بعدی تکرار می شود. ماشین‌های بسته‌بندی پیچی مدرن این توالی کامل را در دو تا پانزده ثانیه در هر بسته بسته به اندازه تعداد، فرمت بسته‌بندی و پیکربندی دستگاه طی می‌کنند و نرخ‌هایی را امکان‌پذیر می‌سازند که تیم‌های بسته‌بندی دستی نمی‌توانند در یک شیفت کامل تولید حفظ کنند.

فن آوری های شمارش مورد استفاده در ماشین های بسته بندی پیچ

مکانیسم شمارش جزء تعیین کننده عملکرد هر دستگاه بسته بندی پیچ است و انتخاب فناوری شمارش به طور قابل توجهی بر دقت شمارش، طیف انواع بست هایی که دستگاه می تواند کار کند و حداکثر سرعت توان قابل دستیابی تأثیر می گذارد.

شمارش نوری (سیستم های حسگر فوتوالکتریک)

شمارش نوری از یک یا چند پرتو حسگر فوتوالکتریک در مسیر جریان پیچ استفاده می کند. همانطور که هر پیچ از پرتو حسگر عبور می کند، مسیر نور را قطع می کند و یک پالس شمارش ایجاد می کند که توسط سیستم کنترل ماشین ثبت می شود. شمارش نوری سریع، بدون تماس است و تحت تأثیر خواص مغناطیسی یا رسانایی اتصال دهنده های شمارش شده قرار نمی گیرد. با پیچ‌هایی که به‌طور قابل‌اطمینانی منفرد شده‌اند و دارای مشخصات کافی برای ایجاد وقفه‌های حسگر تمیز و متمایز هستند، عملکرد خوبی دارد. محدودیت اولیه شمارش نوری اولیه، حساسیت به بست هایی است که به صورت جفتی حرکت می کنند یا در موقعیت هایی که تا حدی روی هم قرار می گیرند - وضعیتی که باعث کاهش شمارش می شود - و به بست های بسیار کوچکی که قطر آنها به عرض پرتو نزدیک می شود، که می تواند باعث عدم شمارش شود. سیستم‌های نوری چند پرتو و الگوریتم‌های پیچیده پردازش سیگنال این محدودیت‌ها را در ماشین‌های با مشخصات بالاتر برطرف می‌کنند.

توزین و شمارش بر اساس وزن

شمارش بر اساس وزن برای استنباط تعداد از وزن کل دسته، به جرم ثابت بست ها تکیه می کند. یک لودسل دقیق، وزن انباشته بست‌ها را که در ظرف توزین قرار می‌گیرند، اندازه‌گیری می‌کند و سیستم کنترل وزن اندازه‌گیری شده را بر وزن بست شناخته شده تقسیم می‌کند تا تعداد آن را محاسبه کند. این رویکرد مستقل از جهت گیری بست و قوام تغذیه است، و آن را برای اتصال دهنده هایی با اشکال نامنظم که به سختی قابل اطمینان برای شمارش نوری هستند، مناسب می کند. دقت شمارش بر اساس وزن بستگی به سازگاری وزن‌های تکی بست - که با تحمل‌های تولید متفاوت است - و وضوح لودسل نسبت به وزن یک بست منفرد بستگی دارد. برای پیچ های کوچک با وزن کسری از گرم، دستیابی به دقت شمارش تک تکه نیازمند لودسل های با وضوح بالا و کالیبراسیون دقیق است. بسیاری از ماشین‌های مدرن پیش‌شمار مبتنی بر وزن را با تأیید نوری ترکیب می‌کنند تا به سرعت و دقت دست یابند.

صفحه ارتعاشی و شمارش کانال

برخی از ماشین‌های بسته‌بندی پیچ از یک صفحه ارتعاشی یا چرخ شمارش قطعه‌بندی شده با جیب‌ها یا کانال‌هایی با ابعاد دقیق استفاده می‌کنند که به طور فیزیکی تک‌تک‌بندها را در یک زمان جمع‌آوری و شمارش می‌کنند. هر جیب دقیقاً یک پیچ با اندازه مشخص را در خود جای می دهد و با چرخش صفحه یا چرخ، هر پیچ گرفته شده از طریق یک دروازه شمارش به بسته زیر می افتد. این روش شمارش مکانیکی برای اتصال دهنده هایی در یک محدوده اندازه خاص بسیار دقیق است، اما نیاز به تغییر مکانیکی صفحه شمارش هنگام جابجایی بین اندازه های بست دارد - محدودیتی که زمان تغییر را در مقایسه با سیستم های مبتنی بر حسگر که فقط به تغییر پارامتر در نرم افزار کنترل نیاز دارند، افزایش می دهد.

انواع اصلی ماشین آلات بسته بندی پیچ

ماشین‌های بسته‌بندی پیچی در چندین پیکربندی موجود هستند که از نظر درجه اتوماسیون، سازگاری با فرمت بسته‌بندی، ظرفیت توان عملیاتی و ردپای متفاوت هستند. انتخاب نوع ماشین صحیح مستلزم تطبیق این ویژگی ها با الزامات تولید خاص و زمینه عملیاتی تاسیسات است.

ماشین‌های Vertical Form-Fill-Seal (VFFS) پرکاربردترین فرمت تمام اتوماتیک را برای بسته‌بندی پیچی در محیط‌های تولید با حجم متوسط به بالا نشان می‌دهند. آنها کیسه ای را از یک رول فیلم بسته بندی مسطح تشکیل می دهند، آن را با دسته شمارش شده بست ها پر می کنند، و روی آن را مهر و موم می کنند - همه در یک چرخه پیوسته که نیازی به دست زدن به دستی بین عرضه فله بست و کیسه تمام شده مهر و موم شده ندارد. توان عملیاتی بالا، ردپای فشرده نسبت به خروجی، و سازگاری با طیف وسیعی از اندازه‌های کیسه و انواع فیلم، آن‌ها را به عنوان نیروی کار خطوط بسته‌بندی بست خودکار در سطح جهانی تبدیل کرده است.

پارامترهای کلیدی عملکرد برای ارزیابی

هنگام ارزیابی ماشین‌های بسته‌بندی پیچ، چندین پارامتر عملکرد قابل اندازه‌گیری باید در برابر الزامات خاص محیط تولید ارزیابی شود تا اطمینان حاصل شود که ماشین انتخابی هم نیازهای فعلی و هم تقاضای پیش‌بینی‌شده آینده را برآورده می‌کند.

• میزان دقت شمارش: به عنوان درصدی از بسته‌ها که تعداد دقیق هدف را برآورده می‌کنند، دقت شمارش حیاتی‌ترین مشخصات عملکرد برای دستگاه بسته‌بندی بست است. ماشین‌های پیشرو در صنعت در شرایط عملیاتی معمولی با بست‌هایی که به خوبی سینگوله شده‌اند، به نرخ دقت ۹۹.۹ درصد یا بهتر دست می‌یابند. ادعاهای صحت باید با انواع خاصی از بست های در نظر گرفته شده برای تولید تأیید شود، زیرا عملکرد به طور قابل توجهی بین هندسه بست ها متفاوت است.
• سرعت بسته بندی (کیسه یا بسته در دقیقه): سرعت خروجی دستگاه کامل - نه فقط شمارنده - تعیین می کند که آیا دستگاه می تواند اهداف تولید روزانه را در ساعات کاری موجود برآورده کند یا خیر. کیسه های مورد نیاز در دقیقه را بر اساس اهداف حجم روزانه و زمان تولید در دسترس محاسبه کنید، سپس قبل از تعیین حداقل سرعت مورد نیاز دستگاه، یک بافر 20 تا 30 درصدی برای نگهداری برنامه ریزی شده، تعویض ها و توقف های جزئی اضافه کنید.
• محدوده اندازه بست سازگار: بیشتر دستگاه‌های بسته‌بندی پیچ برای کار با بست‌ها در محدوده اندازه‌ای مشخص طراحی شده‌اند - به عنوان مثال، پیچ‌های M3 تا M12، یا با قطر 2 تا 10 میلی‌متر. اطمینان حاصل کنید که محدوده مشخص شده دستگاه به طور کامل شامل تمام اندازه های اتصال دهنده در محدوده محصول فعلی و قابل پیش بینی بدون نیاز به ماشین های متعدد یا پیکربندی مجدد عمده مکرر بین دوره های تولید است.
• زمان تغییر بین محصولات: در محیط‌های تولیدی با SKUهای بست‌های مختلف که به اندازه‌های شمارش یا قالب‌های بسته‌بندی متفاوتی نیاز دارند، زمان مورد نیاز برای تعویض دستگاه از یک محصول به محصول دیگر سهم قابل‌توجهی در هزینه کل تولید دارد. ماشین‌هایی با مکانیسم‌های تغییر بدون ابزار، ذخیره‌سازی پارامترهای الکترونیکی مبتنی بر دستور العمل، و اجزای تغذیه سریع، زمان خرابی تعویض را به حداقل می‌رسانند و اثربخشی کلی تجهیزات (OEE) را بهبود می‌بخشند.
• انعطاف پذیری قالب بسته: در نظر بگیرید که آیا دستگاه باید چندین قالب بسته بندی را در خود جای دهد - کیسه های پلی با اندازه های مختلف، جعبه ها، تاول ها - چه در حال حاضر یا در سناریوهای تولید آینده پیش بینی شده. ماشین‌هایی با طرح‌های ایستگاه بسته‌بندی مدولار که می‌توانند برای فرمت‌های مختلف مجدداً پیکربندی شوند، انعطاف‌پذیری عملیاتی بیشتری نسبت به جایگزین‌های تک‌فرمتی دارند، حتی اگر هزینه سرمایه اولیه آنها بیشتر باشد.

سیستم های تغذیه و تاثیر آنها بر عملکرد ماشین

سیستم تغذیه در بالادست مکانیسم شمارش تأثیر عمیقی بر عملکرد کلی دستگاه دارد - حتی دقیق‌ترین سیستم شمارش خطا و گیر می‌کند اگر بست‌هایی که به آن می‌رسند به درستی تنظیم و جهت‌گیری ثابتی نداشته باشند. درک نقاط قوت و محدودیت های روش های مختلف تغذیه به ارزیابی طرح های ماشین و عیب یابی مشکلات عملکرد در تاسیسات موجود کمک می کند.

فیدرهای کاسه ارتعاشی

فیدرهای کاسه ارتعاشی از لرزش کنترل شده برای حرکت بست ها در امتداد یک مسیر مارپیچ در داخل کاسه استفاده می کنند و در حین حرکت به سمت خروجی کاسه، آنها را به تدریج جهت می دهند. ابزارهایی که به درستی طراحی شده اند در کاسه - ریل های شکل دار، جیب ها و منحرف کننده ها - اتصال دهنده ها را در جهت درست انتخاب می کند و قسمت هایی را که جهت گیری نادرست دارند برای نمایش مجدد به کاسه برمی گرداند. فیدرهای کاسه ارتعاشی به خوبی تثبیت شده، قابل اعتماد هستند و می توانند انواع مختلفی از اتصال دهنده ها را مدیریت کنند، اما آنها به ابزار کاسه ای نیاز دارند که برای هر نوع و اندازه اتصال دهنده ها مشخص باشد، به این معنی که یک کاسه جداگانه یا کاسه ابزار مجدد برای هر محصول در یک عملیات چند SKU مورد نیاز است.

فیدرهای دیسک گریز از مرکز

فیدرهای دیسک گریز از مرکز از یک دیسک چرخان برای شتاب دادن بست ها به بیرون توسط نیروی گریز از مرکز استفاده می کنند و آنها را به یک سیستم راه آهن یا کانال در یک جریان منفرد تحویل می دهند. آنها معمولاً در سرعت های بالاتری نسبت به فیدرهای کاسه ارتعاشی کار می کنند و در بست های سطحی ملایم تر هستند زیرا تماس لغزشی کمتری بین قطعات دارند. فیدرهای گریز از مرکز به طور فزاینده ای در عملیات بسته بندی پیچی محبوب هستند که در آن توان عملیاتی بالا و حفاظت از سطح هر دو در اولویت هستند، اگرچه آنها به طور مشابه از نظر ابزار مورد نیاز خاص محصول خود هستند.

فیدرهای ارتعاشی انعطاف پذیر

فیدرهای ارتعاشی انعطاف‌پذیر - که سیستم‌های تغذیه انعطاف‌پذیر یا فیدرهای هدایت‌شونده بینایی رباتیک نیز نامیده می‌شوند - از یک سطح تغذیه‌ای مسطح یا کمی مقعر ارتعاشی همراه با بینایی ماشین و انتخاب و جابجایی رباتیک برای رسیدگی به انواع مختلف قطعات بدون ابزار خاص محصول استفاده می‌کنند. سیستم بینایی موقعیت و جهت هر بست را بر روی سطح ارتعاشی شناسایی می‌کند و ربات یا ایرجت را هدایت می‌کند تا قطعات با جهت‌گیری صحیح را به ایستگاه شمارش منتقل کند. این سیستم ها در مقایسه با فیدرهای کاسه سنتی، انعطاف پذیری استثنایی را برای عملیات چند SKU به قیمت سرمایه گذاری بیشتر و پیکربندی نرم افزار پیچیده تر ارائه می دهند.

سیستم های کنترل و ادغام با خطوط تولید

دستگاه‌های بسته‌بندی پیچ مدرن مجهز به سیستم‌های کنترل مبتنی بر PLC و رابط‌های HMI صفحه لمسی هستند که دسترسی بصری به پارامترهای دستگاه، داده‌های تولید و اطلاعات تشخیصی را برای اپراتورها فراهم می‌کند. پیچیدگی سیستم کنترل به طور قابل توجهی بر سهولت استفاده دستگاه، توانایی آن در حفظ عملکرد ثابت در سطوح مهارت اپراتور و سازگاری آن با سیستم های مدیریت تولید در سطح کارخانه تأثیر می گذارد.

مدیریت دستور غذا - توانایی ذخیره و فراخوانی مجموعه پارامترهای کامل دستگاه برای SKU هر محصول - یک ویژگی استاندارد در ماشین‌های مدرن است که زمان تغییر و خطاهای تنظیم پارامترهای انسانی را به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهد. یک سیستم دستور پخت که به خوبی اجرا شده است، تمام تنظیمات مربوطه از جمله تعداد هدف، محدودیت وزن بسته، سرعت فیدر، دما و زمان آب بندی و پارامترهای چاپ لیبل را برای هر محصول ذخیره می کند و به جای وارد کردن دستی ده ها پارامتر جداگانه، امکان تغییر کامل با فراخوانی دستور پخت ذخیره شده را می دهد. برای امکاناتی که SKUهای زیادی دارند، ظرفیت مدیریت دستور پخت - تعداد دستور العمل هایی که می توان ذخیره کرد - و سهولت ایجاد و ویرایش دستور العمل ها ملاحظات عملی معنی داری در هنگام انتخاب ماشین هستند.

نکات کاربردی برای انتخاب ماشین بسته بندی پیچ مناسب

انتخاب یک دستگاه بسته بندی پیچی شامل ایجاد تعادل بین قابلیت فنی، الزامات تولید، محدودیت های بودجه و عملکردهای عملیاتی است. کار از طریق یک فرآیند ارزیابی ساختاریافته تضمین می کند که ماشین انتخابی عملکرد و ارزش مورد نیاز را در طول عمر مفید خود ارائه می دهد.

• محدوده کامل محصول را قبل از مشخصات تعریف کنید: هر نوع بست، اندازه، و پرداختی را که دستگاه به آن نیاز دارد را فهرست کنید - نه فقط محصولات اولیه فعلی بلکه همه موارد اضافه شده قابل پیش بینی به محدوده. ماشینی که فقط برای محصولات فعلی مشخص شده است ممکن است در هنگام معرفی محصولات جدید نیاز به اصلاح یا جایگزینی گران قیمت داشته باشد، در حالی که ماشینی که برای محدوده کامل پیش بینی شده مشخص شده است می تواند رشد را بدون سرمایه گذاری اضافی انجام دهد.
• درخواست آزمایش محصول قبل از خرید: از تامین‌کننده ماشین بخواهید قبل از خرید، دقت شمارش و سرعت خروجی را با اتصال دهنده‌های واقعی شما - نه قطعات آزمایشی عمومی - نشان دهد. هندسه بست، پرداخت سطح، و تغییر اندازه در یک دسته تولید، همگی بر دقت شمارش در دنیای واقعی تأثیر می‌گذارند به گونه‌ای که مشخصات تأمین‌کننده بر اساس شرایط ایده‌آل ممکن است منعکس نشود.
• هزینه کل مالکیت را ارزیابی کنید، نه فقط قیمت خرید: هزینه ابزار کاسه برای هر محصول، قطعات تعمیر و نگهداری مداوم، مواد مصرفی مانند فیلم بسته بندی و برچسب ها، آموزش و پشتیبانی فنی را در مقایسه هزینه مادام العمر بین ماشین ها لحاظ کنید. ماشینی با قیمت خرید پایین‌تر اما هزینه‌های ابزار بالا، پشتیبانی محلی ضعیف و نیازهای تعمیر و نگهداری بالا ممکن است هزینه کل بالاتری را در طول پنج سال نسبت به یک جایگزین گران‌تر اما با پشتیبانی بهتر ارائه دهد.
• الفssess spare parts availability and service support: اطمینان حاصل کنید که تامین‌کننده ماشین خدمات محلی یا منطقه‌ای را با قطعات یدکی اصلی در دسترس برای تحویل سریع حفظ می‌کند. ماشینی که به مدت دو هفته در انتظار قطعات یدکی وارداتی بیکار می‌ماند، باعث تلفات تولید می‌شود که می‌تواند به سرعت از قیمت خرید دستگاه فراتر رود - در دسترس بودن قطعات و زمان پاسخگویی خدمات باید در ارزیابی تامین‌کننده در کنار مشخصات فنی ماشین، وزن زیادی داشته باشد.
• مقیاس پذیری آینده را در نظر بگیرید: ارزیابی کنید که آیا با افزایش حجم تولید، دستگاه را می توان ارتقا داد - با سر شمارش اضافی، فیدرهای سریعتر، اعمال کننده برچسب یا اتوماسیون بوکس پایین دست. ماشینی که برای توسعه مدولار طراحی شده است، سرمایه گذاری با ریسک کمتری نسبت به ماشینی ارائه می کند که باید به طور کامل جایگزین شود، زمانی که نیاز به ظرفیت فراتر از مشخصات اولیه آن افزایش می یابد.

روش‌های تعمیر و نگهداری برای به حداکثر رساندن زمان کارکرد دستگاه بسته‌بندی پیچ

تعمیر و نگهداری پیشگیرانه مقرون به صرفه ترین استراتژی برای حفظ دقت، سرعت و قابلیت اطمینان دستگاه بسته بندی پیچ در طول عمر عملیاتی آن است. پیچیدگی مکانیکی سیستم های تغذیه، شمارش و آب بندی به این معنی است که سایش و آلودگی به تدریج جمع می شود و قبل از ایجاد خرابی کامل بر عملکرد به روش های قابل اندازه گیری تأثیر می گذارد - باعث می شود تشخیص و اصلاح زودهنگام به طور قابل توجهی کمتر از تعمیر و نگهداری واکنشی پس از خرابی مختل و هزینه بر باشد.

روال تعمیر و نگهداری روزانه باید شامل تمیز کردن کاسه فیدر ارتعاشی و مسیر برای حذف براده های فلزی، باقیمانده روغن و زباله های بست که در طول تولید جمع می شوند و باعث بی نظمی تغذیه یا آلودگی حسگر می شوند، باشد. سنسورهای شمارش نوری باید از نظر گرد و غبار یا رسوبات ذرات فلزی روی سطوح سنسور که حساسیت تشخیص را کاهش می‌دهند و باعث کم‌شمار شدن می‌شوند، بازرسی شوند - تمیز کردن هوای فشرده و پاک‌کردن دوره‌ای صورت سنسور با پارچه‌ای بدون پرز معمولاً برای حفظ عملکرد سنسور بین فواصل زمان‌بندی‌شده تعمیر و نگهداری کافی است. فک های آب بندی حرارتی باید هر روز از نظر کیفیت مهر و موم روی بسته های تمام شده بررسی شوند و دمای آب بندی بر اساس مشخصات سازنده در هنگام کاهش کیفیت مهر و موم کالیبره شود - نوارهای آب بندی PTFE فرسوده و لایه های پشتی سیلیکونی تخریب شده شایع ترین دلایل کیفیت پایین مهر و موم هستند و باید در برنامه ریزی قطعات تعویض برنامه ریزی شده گنجانده شوند. گزارش جامع تعمیر و نگهداری که همه بازرسی‌ها، تنظیمات و تعویض قطعات را برای هر دستگاه ثبت می‌کند، داده‌های تاریخی مورد نیاز برای شناسایی روندهای در حال توسعه، پیش‌بینی الزامات تعویض قطعات، و نشان دادن دقت لازم در صورت شکایت از کیفیت محصول مربوط به دقت شمارش را فراهم می‌کند.