دستگاه های بسته بندی جریان اتوماتیک- همچنین معمولاً به عنوان لفاف‌های جریانی، ماشین‌های بسته‌بندی بالش یا دستگاه‌های -fill-فشار افقی (HFFS) - از جمله تجهیزات متنوع‌ترین و پرکاربردترین در خطوط بسته‌بندی محصول در سراسر جهان هستند. آنها را خواهید یافت که همه چیز را از آب نبات و بیسکویت گرفته تا دستگاه های پزشکی، قطعات سخت افزاری و غذاهای منجمد بسته بندی می کنند. "Flow packing" راهی برای بسته بندی محصولات است. یک ورق بلند فیلم به لوله ای در اطراف محصول تبدیل می شود. سپس هر دو انتها مهر و موم می شوند و لوله به تکه های پیچیده شده بریده می شود. این همه به سرعت در یک فرآیند ثابت اتفاق می افتد. درک نحوه عملکرد دستگاه بسته بندی جریان اتوماتیک برای هر کسی که در عملیات خط بسته بندی دخیل است ضروری است.
درک نحوه کار این ماشین‌ها برای هر کسی که در طراحی خط بسته‌بندی، مدیریت تولید، تهیه تجهیزات یا تضمین کیفیت فعالیت دارد، ارزشمند است. این مقاله اصل کار، ایستگاه‌های مکانیکی اصلی، متغیرهایی که بر عملکرد تأثیر می‌گذارند و عواملی که تعیین می‌کنند کدام محصولات برای بسته‌بندی جریانی مناسب‌تر هستند را توضیح می‌دهد.
اصل اصلی: فرم، پر کردن، و مهر و موم کردن در یک حرکت مداوم
ایده اصلی پشت دستگاه بسته بندی جریان بسیار ساده است. یک رول صاف از فیلم بسته بندی را بردارید، آن را دور یک محصول بپیچید، در امتداد کناره و سرتاسر آن مهر و موم کنید و آن را در بسته های تکی برش دهید. همه اینها در یک حرکت ثابت و بدون توقف جریان محصول اتفاق می افتددستگاه بسته بندی جریان اتوماتیکبرای دستیابی به نرخ‌های خروجی بالای خود به همین اصل حرکت پیوسته-متکی است.
برخلاف دستگاه‌های -fill-عمودی (VFFS) که کیسه‌هایی را از یک لوله فیلم مسطح تشکیل می‌دهند که از بالا پر می‌شود، لفاف‌های جریانی محصولاتی را که از قبل شکل گرفته‌اند - روی سینی، میله‌های آب نبات روی نوار نقاله، یا اجزای یک مجله را به صورت افقی در اطراف فیلم می‌پیچند. محصول به صورت افقی در دستگاه حرکت می کند در حالی که تار فیلم شکل می گیرد، مهر و موم می شود و در حرکت همگام بریده می شود.
این جهت افقی همان چیزی است که به فرآیند نام و ویژگی اصلی آن می‌دهد: محصولاتی با ارتفاع‌ها و هندسه‌های متفاوت با کمترین پیچیدگی تغییر کار می‌کند، به همین دلیل است که بسته‌بندی‌های جریانی تجهیزات انتخابی برای عملیات‌های بسته‌بندی با حجم بالا و چند-SKU هستند.
ایستگاه های مکانیکی اصلی
یک دستگاه بسته بندی جریان شامل چهار ایستگاه اصلی است که هر یک عملکرد مشخصی را در چرخه بسته بندی انجام می دهند. درک آنچه که هر ایستگاه انجام می دهد، تشخیص مشکلات، مشخص کردن تجهیزات و ارزیابی عملکرد ماشین را آسان تر می کند. روی هردستگاه بسته بندی جریان اتوماتیک، این ایستگاه ها در هماهنگی دقیق عمل می کنند.
ایستگاه یک: منطقه شکل گیری
فیلم از یک جایگاه بازنشستگی کشیده شده است. پایه معمولا دارای بازوی رقصنده، لودسل یا سیستم ترمز برای ثابت نگه داشتن تنش است. سپس فیلم به منطقه شکل گیری می رود.
در ناحیه شکل دهی، فیلم تخت روی یک صفحه شکل دهی یا مجموعه ای از غلتک ها حرکت می کند. این قطعات فیلم را به صورت لوله ای دور محصول در می آورند.
لبه های فیلم در امتداد قسمت زیرین یا پشت محصول توسط یک یقه شکل دهنده به هم نزدیک می شوند، که یک مهر و موم باله طولی ایجاد می کند زیرا فیلم در اطراف محیط محصول پیچیده می شود.
هندسه یقه شکل دهنده بسیار مهم است. باید با مشخصات مقطعی محصول مطابقت داشته باشد-محصولات گرد به یقه های گرد نیاز دارند، محصولات مستطیلی به مجموعه های شکل دهی مستطیلی نیاز دارند. استفاده از هندسه یقه اشتباه باعث ایجاد چین و چروک های فیلم، تشکیل ناقص مهر و موم و آسیب محصول می شود.
در بسیاری از ماشین‌ها، ناحیه شکل‌دهی شامل یک سیستم ثبت چاپ عکس است. اگر فیلم دارای گرافیک چاپ شده باشد، یک حسگر علائم روی فیلم را می‌خواند. سپس سرعت تغذیه فیلم را تغییر می دهد تا طرح چاپ شده با محصول داخل بسته هماهنگ شود. این برای بسته هایی که دارای اطلاعات برند، راهنمای دوز یا بارکد هستند بسیار مهم است.
ایستگاه دوم: آب بندی طولی
پس از پیچیدن فیلم به دور محصول، لبه های همپوشانی آن باید به یکدیگر مهر و موم شوند تا درز پشت بسته را تشکیل دهند. این کار توسط سیستم آب بندی طولی - که اغلب به آن fin sealer یا back sealer می گویند انجام می شود.
متداول ترین نوع آب بندی در لفاف های جریان دار، چرخ سیل دوار یا تسمه نمد پیوسته است. همانطور که لوله فیلم در دستگاه حرکت می کند، لبه های فیلم روی هم قرار می گیرند بین چرخ های آب بندی گرم شده دوار که گرما و فشار را اعمال می کنند تا سطوح فیلم را به هم بچسبانند. حرکت چرخشی با سرعت محصول هماهنگ می شود به طوری که درزگیر به طور مداوم در حین حرکت فیلم اعمال می شود.
برای کاربردهای سرعت بالا، تسمه‌های آب‌بندی پیوسته می‌توانند به سرعت‌های آب‌بندی که از محدودیت‌های عملی چرخ‌های آب‌بند دوار فراتر می‌رود، دست یابند. معاوضه پیچیدگی مکانیکی بالاتر و نیازهای تعمیر و نگهداری بیشتر است.
برخی از ماشین‌ها به جای مهر و موم حرارتی - از مهر و موم چین استفاده می‌کنند، به‌ویژه برای ورقه‌های کاغذی{{1} یا فویل آلومینیومی که به جای آب‌بندی حرارتی به آب‌بندی تحت فشار نیاز دارند. چین دار از یک غلتک طرح دار برای ایجاد یک پیوند مکانیکی به جای پیوند حرارتی استفاده می کند.
ایستگاه سوم: آب بندی عرضی
در حالی که مهر و موم طولی درز پشت بسته را ایجاد می کند، ایستگاه آب بندی عرضی درزهای بالا و پایین - درزهای متقاطع را ایجاد می کند که هر بسته جداگانه را در لبه های جلویی و انتهایی آن می بندد.
سیلر عرضی بر روی یک لفاف دار جریانی بر اساس اصل حرکت قطع شده عمل می کند. در حالی که فیلم و محصول به طور مداوم در دستگاه حرکت می کنند، فک های آب بندی عرضی به سرعت باز و بسته می شوند تا چرخه های مهر و موم-برش- ایجاد شود. با نزدیک شدن محصول به ناحیه مهر و موم، فک ها در اطراف لوله فیلم بسته می شوند و یک مهر و موم عرضی ایجاد می کنند. یک چاقوی برش بین فک ها، فیلم را بین بسته ها برش می دهد. سپس فک ها باز می شوند و این روند برای بسته بعدی تکرار می شود. روی یک مدرندستگاه بسته بندی جریان اتوماتیک، این حرکت چرخه ای دقیقاً توسط موتورهای سروو کنترل می شود.
این حرکت چرخه ای توسط یک موتور سروو در ماشین های مدرن هدایت می شود که امکان کنترل دقیق زمان بسته شدن فک، فشار آب بندی و موقعیت برش را فراهم می کند. ماشین‌های قدیمی‌تر از سیستم‌های زمان‌بندی بادامک مکانیکی{1} استفاده می‌کنند که سادگی و قابلیت اطمینان اما انعطاف‌پذیری کمتری را در تنظیم پارامتر ارائه می‌دهند.
مهر و موم عرضی جایی است که بیشتر گرما اعمال می شود، و همچنین جایی است که آلودگی محصول مهر و موم - از باقیمانده، گرد و غبار یا رطوبت محصول - به احتمال زیاد رخ می دهد. معمولاً برای مدیریت این امر از{3}}روکش‌های فک مهر و موم خاص و پوشش‌های ضد چسب{4} استفاده می‌شود.
ایستگاه چهار: منطقه تخلیه
پس از آب بندی و برش عرضی، بسته های جداگانه از منطقه آب بندی خارج شده و به دور از دستگاه منتقل می شوند.
اکثر فلوپرها دارای یک نوار نقاله تخلیه هستند. این بسته های پیچیده شده را به مرحله بعدی در خط منتقل می کند. این می‌تواند کارتن‌ساز، بسته‌بندی کیس یا ایستگاه بررسی کیفیت باشد.
برخی از ماشین‌ها یک چاپگر تاریخ در خط- نیز دارند. این معمولا یک چاپگر انتقال حرارتی یا یک کدگذار فویل داغ است. هنگام خروج از دستگاه، شماره دسته، تاریخ انقضا یا کدهای لات را روی بسته مهر و موم شده چاپ می کند. کدگذار با رمزگذار دستگاه هماهنگ می شود تا بدون توجه به تغییرات جزئی در فاصله محصول، کد در موقعیت صحیح روی هر بسته ظاهر شود.
متغیرهایی که کیفیت و سرعت بسته را تعیین می کنند
اجرای خوب flow wrapper به معنای مدیریت تعامل بین چندین متغیر فرآیند است. مهمترین آنها و تأثیرات اولیه آنها:
تنش فیلم:رفتار فیلم را از طریق ناحیه شکل دهی و سیلرها کنترل می کند. کشش بیش از حد باعث کشیدگی فیلم، رانش ثبت و خرابی مهر و موم می شود. کشش بسیار کم باعث ایجاد چین و چروک، شکل گیری ضعیف مهر و موم و آسیب محصول در اثر دسته بندی فیلم می شود. در ماشین‌هایی با کنترل کشش خودکار، کالیبراسیون منظم بازوی رقصنده یا لودسل عملکرد را در مدت طولانی ثابت نگه می‌دارد.
دما و فشار آب بندی:مهر و موم عرضی به گرمای کافی برای ذوب سطح فیلم و فشار کافی برای تماس سطوح مذاب در تماس مولکولی نیاز دارد. این پارامترها با گیج فیلم و نوع فیلم تعامل دارند. کار کردن در دمای صحیح به معنای درک نه تنها نقطه تنظیم، بلکه دمای واقعی در سطح آب بندی - است که می تواند در طول زمان از خواندن کنترلر خارج شود.
زمان بسته شدن فک و موقعیت برش:در ماشین‌های سروو{0}}، زمان‌بندی چرخه فک عرضی توسط نرم‌افزار-کنترل می‌شود. فک باید دقیقاً در لحظه مناسب نسبت به موقعیت محصول - خیلی زود یا خیلی دیر در اطراف فیلم بسته شود و مهر و موم در مرکز بسته بندی بسته شود. خطای موقعیت برش باعث ایجاد بسته های نیمه مهر و موم شده یا بسته هایی با انتهای نامناسب می شود.
دقت تغذیه محصول:کیفیت خوراک محصول بالادستی به طور مستقیم کیفیت بسته بندی بسته بندی شده را تعیین می کند. محصولاتی که با فواصل ناسازگار، تغییرات ارتفاع، یا ناهماهنگی زاویه‌ای به ناحیه شکل‌دهی می‌رسند، بدون در نظر گرفتن اینکه خود لفاف چقدر خوب تنظیم شده است، واحدهایی با بسته‌بندی ضعیف تولید می‌کنند. بسیاریدستگاه بسته بندی جریان اتوماتیکمشکلاتی که به نظر می رسد مشکلات ماشینی هستند در واقع مشکلات تغذیه هستند.
مناسب بودن محصول: چه چیزی خوب جریان دارد و چه چیزی خوب نیست
بسته بندی جریان بسیار متنوع است، اما محدودیت های عملی دارد. این فرآیند بهترین کار را برای موارد زیر دارد:
محصولات با بارگیری جداگانه: بیسکویت، تخته شکلات، کیک، غذاهای منجمد، اقلام سخت‌افزاری، دستگاه‌های پزشکی - محصولاتی که می‌توانند به صورت جداگانه یا در سینی بارگیری شوند
محصولات با هندسه ثابت: ارتفاع و مقطع{0} یکنواخت باعث بسته بندی تمیز با حداقل ضایعات فیلم می شود
محصولاتی که گرما و فشار را تحمل می کنند: فرآیند آب بندی عرضی شامل گرما و نیروی گیره در فک های آب بند است که ممکن است بر محصولات حساس به گرما تأثیر بگذارد-
محصولاتی که مایع، بسیار نامنظم یا بسیار شکننده هستند ممکن است به پیکربندی‌های بسته‌بندی جریانی اصلاح‌شده نیاز داشته باشند - مانند بسته‌بندی بالش با درج ورق مرکزی، بسته‌بندی جعبه تاشو، یا پیوست‌های بسته‌بندی - یا ممکن است برای قالب بسته‌بندی متفاوتی مناسب‌تر باشند.
ملاحظات تغییر
یک واقعیت واقعی در مورد راه اندازی یک دستگاه بسته بندی جریان، زمان تغییر است. جابه‌جایی بین اندازه‌های مختلف محصول یا عرض فیلم نیاز به تنظیم یقه شکل‌دهی، رزوه‌کردن مجدد فیلم، تنظیم مجدد سیستم ثبت و تغییر تنظیمات مهر و موم دارد. در ماشین‌هایی که مراحل تعویض دستی دارند، این می‌تواند 30 تا 90 دقیقه طول بکشد. یک دستگاه بسته‌بندی جریان خودکار با طراحی خوب-با طراحی مکانیکی خوب و تنظیمات ذخیره شده، زمان تعویض را کاهش می‌دهد.
دستگاه‌های سروو{0}}مدرن با سیستم‌های کنترل دیجیتال به‌طور قابل‌توجهی زمان تغییر را از طریق ذخیره پارامترهای فراخوان - ذخیره شده در تنظیمات دستگاه برای هر SKU محصول و بازیابی آنها با فشار یک دکمه کاهش داده‌اند. با این حال، مراحل تغییر مکانیکی - تعویض یقه‌های شکل‌دهی، تنظیم ریل‌های راهنما - همچنان نیاز به مداخله فیزیکی دارد که نمی‌تواند کاملاً خودکار باشد.
برای عملیاتی که بسیاری از SKU ها را در دوره های تولید کوتاه اجرا می کنند، راندمان تغییر اغلب عامل تعیین کننده در انتخاب ماشین است و ارزش آن را دارد که در مرحله مشخصات تجهیزات به دقت ارزیابی شود تا اینکه اهمیت آن را فقط پس از نصب کشف کنیم.
خوراکی های کلیدی
دستگاه بسته بندی جریان اتوماتیک به این صورت عمل می کند. یک رول فیلم مسطح می گیرد، در حین حرکت محصولات آن را به دور آنها می پیچد، درز پشت و دو سر را می بندد و سپس هر قطعه پیچیده شده را از لوله مهر و موم شده برش می دهد. این فرآیند سریع، انعطاف‌پذیر و برای ساخت بسیاری از محصولات جامد خوب است.
عملکرد دستگاه بستگی به نحوه عملکرد کیفیت فیلم، تراز مکانیکی، تنظیمات آب بندی و تغذیه محصول دارد. برای به دست آوردن بهترین نتایج، باید کل خط بسته بندی را به عنوان یک سیستم ببینید، نه فقط دستگاه را به تنهایی. همچنین باید بدانید که تغییر در یک قسمت بر قسمت های دیگر تأثیر می گذارد.
