Horizontální strečový balicí stroj pro lehké papírenské výrobky

Name: Průvodce průmyslovým inženýrstvím: Horizontální orbitální strečové balení lehkých kartonů a papírových výrobků
Uploaded: 2018-04-19T02:58:39+00:00
Duration: 1 min 46 s

Shrnutí Lehké kartony a duté papírové dutinky jsou během automatizovaného balení do fólie obzvláště náchylné k tlakové deformaci, stlačení rohů a zkosení dopravníku. Ochrana těchto produktů vyžaduje přesné řízení mechanického napětí, šetrné podávání fólie a pevnou stabilitu při dopravě. Naše horizontální orbitální balicí stroje obalují produkty, které plynule procházejí vysokorychlostním rotujícím prstencem na motorizovaných válečkových dopravnících. Napětí fólie je přesně kalibrováno pomocí mechanické třecí brzdy, zatímco překrytí fólie je programovatelné od 10 % do 90 % pomocí frekvenčních měničů (VFD). Velikost zařízení se řídí úhlopříčkou průřezu produktu a konstrukční světlostí: E100 zvládne úhlopříčky od 50 do 100 mm, zatímco E300 pokrývá 100 až 300 mm.

Obsah

Jak funguje horizontální obalovací systém
Proč je třeba o lehké výrobky pečovat
Výběr modelu podle diagonály
Šířka filmu, překrytí a rychlost vyzvánění
Údaje o E100 a E300
Ovládací prvky a bezpečnost
Kontrolní seznam pro výběr
Často kladené otázky k inženýrství
Další krok
Související čtení
Zdroje

Jak funguje horizontální obalovací systém

Horizontální orbitální balicí stroj zajišťuje souvislé profily, dlouhé kartony a svazky uvnitř automatizovaného průchozího tunelu. Balicí cyklus probíhá prostřednictvím synchronizované sekvence dopředného posuvu:

Přísuv a zarovnáníProdukt se pohybuje vpřed na nezávisle motorizovaném válečkovém dopravníku směrem k rotační kruhové stanici.
Orbitální prstencový vozíkDávkovač strečové fólie je namontován na dynamicky vyváženém prstenci z litého hliníku nebo oceli. Jak se prstenec otáčí kolem lineární linie, fólie se odvíjí ve skutečné kontinuální spirálovité spirále kolem produktu.
Optické snímání produktůSystém difuzně reflexních fotobuněk detekuje náběžnou a zadní hranu produktu, automaticky spustí orbitální cyklus a definuje přesné body pro upínání a řezání fólie.
Pneumatické řezání a přidržováníAutomatický pneumatický upínací a řezací mechanismus za studena zachytí konec fólie o rám prstence po dokončení cyklu, čímž ji připraví na další příchozí karton bez nutnosti ručního zásahu.

[Infeed Conveyor] ---> [Photocell Trigger] ---> [Rotating Ring & Film Spiral] ---> [Pneumatic Cut/Clamp] ---> [Outfeed Conveyor]

Poháněním produktu kruhem konstantní lineární rychlostí systém zajišťuje rovnoměrné napětí v balení bez nutnosti lidského zásahu v nebezpečné rotační zóně.

Poháněný dopravník procházející nerezovým balicím prstencem horizontálního strečového balicího stroje E300 s fólií — **Balicí stanice E300.** Motorizovaný průchozí dopravník posouvá balík orbitálním prstencem, zatímco se strečová fólie navíjí v nepřetržité spirále.

Proč je třeba o lehké výrobky pečovat

Ovíjení těžkých ocelových tyčí nebo dřevěných profilů vyžaduje vysoké napětí fólie pro dosažení udržení zatížení. Avšak u lehkých vlnitých kartonů, skládací lepenky nebo lehkých vláknitých trubic způsobuje nadměrné napětí fólie vážné strukturální selhání:

Drcení rohůOhybové napětí se soustředí na okraje kartonu a způsobuje deformaci vnitřních drážek.
Drift a stáčení dopravníkuTangenciální tah fólie převyšuje třecí sílu spodní části, což otáčí obal mimo středovou linii průchodu.
Vzpěr dopravníkuNapětí fólie táhne karton dozadu proti rozteči podávacích válečků.

Tři klíčové konstrukční parametry zabraňují poškození kartonu:

nastavení	Provozní předpis pro lehké kartony	Dopad inženýrství
Napětí filmu	Povolte třecí brzdu / napínací pružinu, dokud fólie nebude ležet plochá s minimálním zúžením.	Eliminuje příčné napětí v obloucích; zabraňuje stlačení vlnitých bočnic směrem dovnitř.
Spirálové překrytí	Cílový překrytí 30 %–40 % pro ochranu proti prachu a vlhkosti; rezerva 50 % a více pro pevné svazky.	Zabraňuje nadměrnému hromadění vrstev fólie, které vytvářejí tlakovou sílu směrem dovnitř.
Podpora dopravníku	Udržujte motorizované válečky nebo vodítka s horním přítlakem aktivně zapojená bezprostředně vedle mezery mezi prstenci.	Zabraňuje tangenciálnímu tahu fólie v zvedání nebo otáčení přední hrany z dopravníku.

Vstupní i výstupní válečkové dopravníky jsou plně motorizované a synchronizované. Produkt je vždy posouván vpřed balicím okem, nikoliv tažením fólie.

Výběr modelu podle diagonály

Produkt prochází hladce orbitálním obalem pouze tehdy, když jeho maximální průřezová obálka překračuje vnitřní průměr prstence. Výběr rámu stroje závisí výhradně na úhlopříčce průřezu, která se vypočítá jako √(Width² + Height²), spíše než jen šířka.

Theoretical Diagonal = √(Width² + Height²)

+------------------------------------------+
|            Carton Cross-Section          |
|   +----------------------------------+   |
|   |                                  |   |
|   |                                  | H |
|   |         Diagonal (Hypotenuse)    | e |
|   |        /                         | i |
|   |       /                          | g |
|   |      /                           | h |
|   |     /                            | t |
|   |    /                             |   |
|   |   /                              |   |
|   +----------------------------------+   |
|                  Width                   |
+------------------------------------------+
   Total Required Clearance Ring Inner Bore:
       D_ring ≥ √(Width² + Height²) + C

Poznámka: V reálné integraci je technická vůle (C ≥ 30–50 mm) je povinné pro zohlednění dráhy vozíku filmové cívky, vůle válečků a tolerancí balení.

Typ produktu a průřez (příklad)	Čistá úhlopříčka	Doporučený model stroje
Úzká krabice / malá trubka (např. 60 × 60 mm)	~ 85 mm	E100 (obálka 50–100 mm)
Střední karton / kartonové balení (např. 200 × 150 mm)	250 mm	E300 (obálka 100–300 mm)

Obě řady zařízení jsou navrženy pro zpracování produktů delších než 1 000 mm. Vyhodnoťte své obalové zásoby s ohledem na maximální konstrukční úhlopříčku i minimální prahovou hodnotu užitečného zatížení: 8 kg u E100 a 15 kg u E300 . „Lehký“ popisuje spíše konstrukční hustotu krabice než zatížení pod prahovou hodnotou přepravní hmotnosti. U ultralehkých dílů pod 8 kg jsou nezbytná pomocná pneumatická přidržovací zařízení pro udržení trakce válců.

Šířka filmu, překrytí a rychlost vyzvánění

Rychlost dopravníku vpřed (V_c) potřebné k vytvoření specifikovaného překrytí filmu (Overlap%) je určena šířkou filmu (W_film) a rychlost otáčení orbitálního prstence (N_ring):

Advance per Ring Turn (Pitch) = W_film × (1 − Overlap%)

Conveyor Speed (V_c) = W_film × (1 − Overlap%) × N_ring

Příklad technického řešení pro E300 , balení kartonu do 150 mm široké LLDPE fólie s 50% překrytím terče a orbitální rychlostí prstence 90 ot/min:

Provozní parametr	Inženýrský vzorec / vstup	Vypočítaná hodnota
Šířka fólie (`W_film`)	Naměřená šířka cívky	150 0.15 mm (XNUMX XNUMX m)
Překrytí cílů	Požadavek na recept	50% (0.50)
Lineární posun na otáčku	`150 mm × (1 − 0.50)`	75 mm/ot. (0.075 m/ot.)
Rychlost otáčení prstence (`N_ring`)	Nastavení frekvence frekvenčního měniče	90 r / min
Požadovaná rychlost dopravníku (`V_c`)	`0.075 m/rev × 90 r/min`	6.75 m / min
Doba balicího cyklu (kartón o velikosti 1 200 mm)	`1.2 m / 6.75 m/min × 60 s`	~ 10.7 XNUMX sekund

Výsledná rychlost 6.75 m/min pohodlně spadá do provozního rozsahu lineárního balení E300 v rozmezí 5–15 m/min . Pro lehčí ochranu s minimální spotřebou fólie se snížením překrytí na 30 % zvětší rozteč posuvu na 105 mm, což umožňuje lince běžet vyššími rychlostmi dopravníku bez nadměrného otáčení orbitálního prstence.

Údaje o E100 a E300

Níže uvedené technické specifikace nastiňují standardní technické hranice pro danou řadu:

Parametr specifikace	Orbitální balicí stroj E100	Orbitální balicí stroj E300
Diagonální obálka produktu	50 – 100 mm	100 – 300 mm
Minimální délka produktu	> 1,000 mm	> 1,000 mm
Přípustný rozsah užitečného zatížení	8 100 - XNUMX XNUMX kg	15 100 - XNUMX XNUMX kg
Rychlost otáčení prstence	20–120 ot./min (řízeno frekvenčním měničem)	20–90 ot./min (řízeno frekvenčním měničem)
Lineární rychlost balení	3–15 m/min	5–15 m/min
Rychlost posuvu dopravníku	6–12 m/min	6–12 m/min
Konfigurace dopravníku	2 000 mm přísuv + 2 000 mm výstup, s pohonem	2 000 mm přísuv + 2 000 mm výstup, s pohonem
Šířka role strečové fólie	50 – 100 mm	100 – 200 mm
Celkový připojený výkon	Cca. 2.5 kW	Cca. 2.5 kW

Ovládací prvky a bezpečnost

Řídicí architekturu pohání průmyslový PLC s integrovaným operátorským rozhraním HMI, které umožňuje správu receptur pro různé šarže kartonů:

Optické sledováníFotoočka na přední a zadní hraně zajišťují přesný začátek obalování, rotace výztuže a řezací cykly.
Diagnostika a monitorováníPoruchové alarmy, bezpečnostní blokování a nouzová zastavení se zobrazují přímo na obrazovce.
Samostatná řídicí skříňObslužná stanice je umístěna v samostatném podstavci s krytím IP54, odděleně od orbitálního pohonného prstence.
Měkký start/zastavení, zrychleníMěniče s proměnnou frekvencí plynule zvyšují rotaci kroužků a zmírňují tak tahové špičky, které mohou prasknout fólii nebo zmačkat jemné okraje kartonů.
Ochranné prvky strojůOchranný síťový kryt obklopuje orbitální prstenec s propojenými přístupovými dvířky pro údržbu.

Pro výrobní závody s certifikací CE splňují naše stroje normy ISO 12100:2010 pro obecné posouzení rizik strojů a EN 415-10:2014 pro bezpečnostní požadavky na stroje pro balení palet a produktů.

Kontrolní seznam pro výběr

Před vyžádáním formálního technického návrhu ověřte tyto aplikační proměnné:

Průřezová geometriePotvrďte šířku, výšku a maximální úhlopříčku balíku √(W² + H²).
Hranice délkyMinimální a maximální délky výrobků (s potvrzením standardní délky průchodu > 1 000 mm).
Rozsah hmotnostiVlastní hmotnost nejlehčí jednotky (musí splňovat prahovou hodnotu 8 kg / 15 kg) a nejtěžšího kartonu.
Strukturální pevnostCitlivost vlnité lepenky na tlak, integrita drážkování a potřeby ochrany hran.
Účel baleníPrachotěsná spirála (překrytí 30 %) versus strukturální svazkování (překrytí 50 % a více).
Cílová propustnostPožadované jednotky za minutu nebo lineární metry za hodinu.
Závodní inženýrské sítěElektrické napětí, fáze, frekvence (např. 380 V/3 P/50 Hz) a přívod stlačeného vzduchu (0.6 MPa).

Často kladené otázky k inženýrství

Otázka: Jak mám balit lehké kartony, aniž bych zmačkal nebo zmačkal rohy? Odpověď: Povolte mechanickou třecí brzdu na vozíku fólie, dokud se fólie nebude plynule odvíjet bez zúžení. Dále se ujistěte, že motorizované dopravníky jsou blízko sebe na rozhraní prstenců, a seřiďte pomocné horní přítlačné válečky tak, aby se karton stabilizoval, aniž by se vyvíjel vysoký tlak směrem dolů.

Otázka: Který model orbitálního balicího stroje je vhodný pro mou produktovou řadu? A: Vypočítejte maximální úhlopříčku: √(Width² + Height²)Pokud úhlopříčka produktu zůstává mezi 50 a 100 mm, zvolte E100. Pokud úhlopříčka sahá od 100 do 300 mm, zvolte E300. Vždy zajistěte, aby byl zachován dodatečný prostor 30–50 mm pro rotující vozík s fólií.

Otázka: Jak nastavím procento překrytí filmu? A: Překrytí je řízeno koordinací rychlosti dopravníkové linky a rychlosti otáčení prstence pomocí dotykové obrazovky PLC. Vzorec je: Conveyor Speed = Film Width × (1 − Overlap%) × Ring RPMNastavení překrytí mezi 30 % a 50 % pokrývá většinu požadavků na ochranu kartonů.

Otázka: Jaká je průměrná propustnost pro dlouhé kartony? Odpověď: E300 balí lineární rychlostí mezi 5 a 15 m/min. U standardního kartonu o průměru 1 200 mm, který pracuje rychlostí 6.75 m/min s 50% překrytím, trvá balicí cyklus přibližně 10.7 sekundy, bez započítání mezer při přepravě.

Otázka: Jak stroj zvládá řezání fólie mezi po sobě jdoucími produkty? Odpověď: Optické senzory registrují zadní hranu balíku, když opouští prstenec. Pneumatická svorka zachytí fólii o rám, zatímco integrovaný nůž za studena čistě odřízne pás fólie. Upnutý konec je okamžitě umístěn pro další příchozí balík.

Další krok

Náš proces integrace obalů se od technické kontroly až po uvedení do provozu ve výrobním závodě pohybuje ve třech strukturovaných fázích:

Odeslat produktovou matici a rozvržení CADZašlete e-mailem rozsah rozměrů, hmotnosti kartonů a cílový výstup linky na adresu info@fhopepack.com.
Získejte technickou nabídku do 48 hodinNáš technický tým dodává návrh stroje na míru včetně simulací doby cyklu a doporučených konfigurací válcovací linky.
Integrace a akceptace linkyPřed zahájením výroby dokončete s našimi projektovými inženýry rozvržení prostor pro závod, rozvodů napájení a bezpečnostního obvodu.