Устройство и принцип работы полуавтоматической стреппинг-машины
Полуавтоматическая стреппинг-машина предназначена для быстрой обвязки коробов, пачек, полиграфической продукции и других грузов полипропиленовой стреппинг-лентой.
Главная особенность такого оборудования заключается в разделении операций между человеком и машиной. Оператор вручную проводит ленту вокруг упаковки и возвращает ее конец в приемный канал, а оборудование автоматически выполняет натяжение, соединение и обрезку.
За счет этого полуавтоматическая машина значительно ускоряет упаковку по сравнению с полностью ручным способом, но при этом остается проще и доступнее автоматических арочных моделей.
Чтобы правильно эксплуатировать и обслуживать такое оборудование, полезно понимать, из каких узлов оно состоит и что происходит внутри машины во время каждого цикла обвязки.
Что такое полуавтоматическая стреппинг-машина
Полуавтоматическая стреппинг-машина — это стационарное упаковочное оборудование, которое автоматизирует наиболее трудоемкие операции при обвязке груза пластиковым стреппинг-материалом.
В стандартном рабочем цикле оператор:
устанавливает груз на рабочий стол;
берет свободный конец ленты;
вручную обводит ее вокруг упаковки;
вставляет конец в приемный канал машины.
После этого оборудование автоматически:
захватывает ленту;
выбирает ее излишек;
натягивает материал вокруг груза;
соединяет концы;
обрезает ленту;
подает следующий участок материала.
Таким образом, оператору не нужно вручную создавать необходимое усилие натяжения или использовать отдельные инструменты для соединения ленты.
Чем полуавтоматическая машина отличается от автоматической
Основное различие заключается в способе формирования петли вокруг груза.
Полуавтоматическая машина
У нее обычно отсутствует направляющая арка вокруг упаковочного пространства.
Оператор самостоятельно проводит ленту вокруг коробки или другого груза и возвращает конец в машину.
Поэтому оборудование:
проще конструктивно;
компактнее многих автоматических моделей;
дешевле;
требует участия оператора в каждом цикле.
Автоматическая стреппинг-машина
Автоматическая модель оснащена аркой, внутри которой лента самостоятельно проходит вокруг груза.
Оператору достаточно установить упаковку и запустить цикл, а в составе конвейерной линии процесс может выполняться практически без участия человека.
Промышленные производители выпускают полуавтоматические, автоматические и полностью автоматизированные решения под разные требования к производительности.
Где используются полуавтоматические стреппинг-машины
Такое оборудование хорошо подходит предприятиям, которым требуется регулярная обвязка грузов, но нет необходимости в полностью автоматической линии.
Полуавтоматические машины используются для упаковки:
картонных коробов;
полиграфической продукции;
пачек бумаги;
книг и журналов;
текстильных изделий;
мебельных комплектующих;
небольших промышленных деталей;
почтовых отправлений;
упаковок строительных материалов.
Они особенно удобны там, где размеры продукции периодически меняются и оператору требуется возможность быстро адаптировать процесс упаковки.
Из каких узлов состоит полуавтоматическая стреппинг-машина
Несмотря на компактные размеры, внутри корпуса располагается несколько механизмов, которые должны сработать последовательно в течение нескольких секунд.
Основные узлы:
рабочий стол;
катушка со стреппинг-лентой;
направляющая система;
механизм подачи;
механизм обратной протяжки;
натяжной механизм;
сварочный узел;
нож;
привод;
датчики и микровыключатели;
система управления;
панель регулировки.
Рассмотрим каждый элемент подробнее.
Рабочий стол
Верхняя поверхность машины одновременно выполняет роль упаковочного стола.
На нее устанавливается короб или другой груз перед началом цикла.
В столе обычно расположен приемный канал, куда оператор помещает конец ленты после того, как вручную провел ее вокруг продукции.
Рабочая поверхность должна оставаться чистой, поскольку пыль, фрагменты картона и обрезки материала могут попадать внутрь механизмов.
Катушка со стреппинг-лентой
В качестве расходного материала полуавтоматические машины чаще всего используют полипропиленовую PP-ленту.
У разных моделей поддерживаются различные значения:
ширины;
толщины;
диаметра втулки;
усилия натяжения.
Поэтому нельзя подбирать расходный материал исключительно по внешнему виду.
Например, полуавтоматическая Signode SIG-N рассчитана на полипропиленовую ленту шириной 5–12 мм.
Катушка может располагаться:
внутри корпуса;
в нижней части машины;
сбоку на отдельном держателе.
Боковое расположение облегчает замену тяжелого рулона и визуальный контроль остатка материала.
Накопитель стреппинг-ленты
На многих машинах между рулоном и рабочим механизмом используется специальный накопительный отсек.
В нем хранится определенный запас свободной ленты.
Это необходимо для того, чтобы во время подачи машина получала материал быстро и равномерно, а не каждый раз раскручивала тяжелый рулон с нуля.
Правильная работа накопителя влияет на стабильность подачи.
Если лента внутри него запутана или заправлена неправильно, могут появляться:
задержки подачи;
рывки;
заклинивания;
недостаточная длина выброса.
Механизм подачи ленты
После завершения предыдущего цикла машина автоматически выдает свободный участок материала оператору.
За это отвечают приводные ролики.
Они захватывают PP-ленту и перемещают ее через направляющий канал.
Длина выброса может регулироваться в зависимости от размера упаковываемого груза.
Если материала подается слишком мало, оператору неудобно обводить крупную коробку. Излишняя длина, наоборот, замедляет работу.
Механизм обратной протяжки
После того как оператор вставляет конец ленты в приемный канал, машина начинает выбирать лишний материал.
Лента затягивается обратно внутрь корпуса до тех пор, пока не сформируется петля вокруг упаковки.
Это предварительный этап перед основным натяжением.
Работа данного механизма особенно важна при упаковке коробов разных размеров, поскольку длина вручную сформированной петли постоянно меняется.
Механизм натяжения
После удаления свободного участка машина создает заданное усилие натяжения.
Именно этот этап определяет, насколько плотно лента будет фиксировать груз.
В зависимости от модели усилие может регулироваться:
механическим регулятором;
потенциометром;
электронной системой управления.
Например, Signode указывает для своей полуавтоматической SIG-N регулируемое натяжение до 311 Н. Конкретный диапазон у других моделей может существенно отличаться.
Слишком слабое натяжение не обеспечивает необходимой фиксации.
Чрезмерное усилие может:
деформировать короб;
продавить его углы;
порвать ленту;
повредить хрупкую продукцию.
Поэтому настройку необходимо выполнять под конкретный груз.
Как происходит сварка стреппинг-ленты
После натяжения концы PP-ленты должны быть надежно соединены.
На классических полуавтоматических машинах наиболее распространена термосварка.
Принцип следующий:
концы ленты фиксируются;
нагревательный элемент входит между ними;
поверхности полипропилена нагреваются;
нагреватель отводится;
разогретые поверхности прижимаются друг к другу;
соединение выдерживается до формирования шва.
После охлаждения получается прочное соединение без металлических скоб.
Для полуавтоматической Signode SIG-N производитель также указывает технологию Heat Seal.
Для чего нужен нож
После формирования соединения лишняя часть материала должна быть отделена от готовой обвязки.
Эту операцию выполняет встроенный нож.
Обрезка происходит автоматически непосредственно внутри рабочего механизма.
Исправный режущий элемент оставляет аккуратный край и не препятствует последующей подаче.
При износе ножа могут появиться:
неполный рез;
рваные края;
застревание материала;
нарушение следующего цикла.
Поэтому состояние режущего элемента контролируется во время технического обслуживания.
Датчики и микровыключатели
Рабочие операции должны выполняться в строго определенной последовательности.
Система управления получает информацию о положении механизмов с помощью:
микровыключателей;
концевых выключателей;
датчиков.
Например, вставленный оператором конец ленты должен инициировать начало рабочего цикла.
После этого механизм последовательно выполняет протяжку, натяжение, сварку и обрезку.
Если один из датчиков загрязнен, смещен или неисправен, машина может:
не начинать цикл;
остановиться в процессе;
неправильно подать материал;
не выполнить сварку;
не вернуть механизм в исходное положение.
Полный цикл работы полуавтоматической стреппинг-машины
Рассмотрим весь процесс последовательно.
Шаг 1. Установка груза
Оператор помещает короб или другой груз на рабочий стол.
Шаг 2. Получение свободного конца ленты
Машина заранее подает установленную длину PP-ленты.
Шаг 3. Обвод груза
Оператор вручную проводит материал вокруг коробки.
Шаг 4. Вставка ленты в приемный канал
Свободный конец возвращается в рабочую зону машины.
Шаг 5. Обратная протяжка
Машина выбирает лишнюю длину материала.
Шаг 6. Натяжение
Создается заданное усилие вокруг груза.
Шаг 7. Сварка
Концы PP-ленты нагреваются и соединяются.
Шаг 8. Обрезка
Встроенный нож отделяет готовую петлю от рулона.
Шаг 9. Подача следующего участка
Машина автоматически выдает новый свободный конец.
Оборудование готово к следующему циклу.
Почему полуавтоматической машине не нужна арка
Арка автоматической стреппинг-машины выполняет одну важную функцию: самостоятельно проводит ленту вокруг груза.
В полуавтоматической модели эту операцию выполняет оператор.
Благодаря отсутствию арки конструкция получается:
компактнее;
проще;
дешевле;
удобнее для грузов разной формы.
Но есть и обратная сторона: производительность зависит от скорости работы человека.
Поэтому при большом непрерывном потоке одинаковых коробов автоматическая машина может быть эффективнее.
Открытый и закрытый корпус
Полуавтоматические машины отличаются и конструкцией корпуса.
Закрытое исполнение
Основные механизмы находятся внутри металлического корпуса.
Преимущества:
лучшая защита узлов;
аккуратный внешний вид;
меньший риск случайного попадания крупных посторонних предметов.
Открытое исполнение
Часть конструкции остается доступной для визуального контроля и обслуживания.
Такие модели могут быть удобны там, где особенно важен быстрый доступ к механизмам.
Однако выбор исполнения следует делать прежде всего по условиям конкретного производства, а не считать один вариант универсально более надежным.
Какие параметры можно регулировать
Функциональность зависит от конкретной модели.
На полуавтоматической машине могут регулироваться:
длина подачи ленты;
усилие натяжения;
температура или время сварки;
время охлаждения соединения;
высота рабочего стола на некоторых исполнениях.
Чем стабильнее размеры продукции, тем проще один раз подобрать рабочие параметры и использовать их постоянно.
При переходе на другую ленту или другой тип упаковки настройки необходимо перепроверить.
Какая стреппинг-лента подходит для полуавтоматической машины
Для стандартных полуавтоматических моделей наиболее характерно использование полипропиленовой ленты PP.
Она обладает несколькими важными свойствами:
небольшой массой;
эластичностью;
возможностью термосварки;
удобством работы с коробами и легкими грузами;
сравнительно невысокой стоимостью.
Однако оборудование рассчитано на определенный диапазон ширины и толщины материала.
Использование неподходящей ленты может привести к:
нестабильной подаче;
плохой сварке;
проскальзыванию роликов;
заклиниванию;
повышенному износу механизмов.
Перед покупкой расходного материала необходимо проверить технические характеристики конкретной машины.
Преимущества полуавтоматических стреппинг-машин
Основные преимущества такого оборудования:
простая эксплуатация;
относительно компактные размеры;
высокая скорость по сравнению с ручной обвязкой;
стабильное натяжение;
автоматическое соединение ленты;
встроенная обрезка;
возможность быстро менять размеры груза;
сравнительно простое обслуживание.
Полуавтоматический формат особенно эффективен там, где полная автоматизация экономически не требуется, но ручная упаковка уже становится слишком медленной.
Ограничения полуавтоматического оборудования
При выборе стоит учитывать и особенности конструкции.
Главное ограничение — участие оператора в каждом рабочем цикле.
Человек должен:
взять ленту;
провести ее вокруг упаковки;
вернуть конец в машину;
переместить груз при необходимости второй или следующей обвязки.
Поэтому производительность участка зависит не только от скорости самой машины, но и от организации рабочего места.
При значительном росте объемов упаковки целесообразно рассмотреть автоматическое оборудование.
Какие узлы требуют регулярного обслуживания
Основная нагрузка приходится на механизмы, непосредственно контактирующие с PP-лентой.
Регулярно необходимо контролировать:
подающие ролики;
натяжные ролики;
направляющие;
нагревательный элемент;
нож;
прижимные детали;
датчики;
микровыключатели;
накопительный отсек;
привод.
Полипропиленовая лента и картон образуют мелкую пыль, которая постепенно скапливается внутри машины.
Поэтому регулярная очистка особенно важна для стабильной работы механизмов подачи и сварки.
Какие запчасти могут потребоваться
В процессе эксплуатации могут изнашиваться:
ролики подачи;
ролики натяжения;
ножи;
нагреватели;
подшипники;
ремни;
пружины;
микровыключатели;
датчики;
двигатели;
платы управления;
прижимные элементы.
Запчасти необходимо подбирать под конкретную модель.
Даже внешне похожие детали могут отличаться геометрией, материалом, электрическими параметрами и способом установки.
Для точного подбора желательно знать:
производителя;
модель машины;
серийный номер;
маркировку комплектующего;
размеры детали.
Когда полуавтоматической машины уже недостаточно
Переход на автоматическое оборудование стоит рассмотреть, когда:
поток продукции значительно вырос;
упаковка стала узким местом производства;
обрабатываются одинаковые короба;
требуется интеграция в конвейер;
необходимо уменьшить участие оператора;
требуется увеличить количество обвязок в единицу времени.
У современных автоматических моделей производительность может достигать десятков циклов в минуту. Например, отдельные высокоскоростные машины Transpak рассчитаны на скорость до 65 циклов в минуту.
Однако высокая скорость сама по себе не означает, что автоматическая модель всегда выгоднее. Для небольших и средних объемов полуавтоматическое оборудование часто остается рациональным решением.
Итоги
Полуавтоматическая стреппинг-машина сочетает ручное формирование петли вокруг груза с автоматическим выполнением наиболее сложных операций.
Оператор проводит PP-ленту вокруг упаковки и возвращает ее в машину. Далее оборудование самостоятельно выбирает излишек материала, создает заданное натяжение, соединяет концы термосваркой, обрезает готовую обвязку и подает ленту для следующего цикла.
Основными рабочими узлами машины являются механизмы подачи и натяжения, сварочный блок, нож, направляющие, датчики и система управления.
Понимание принципа их работы помогает правильно эксплуатировать оборудование, быстрее обнаруживать признаки неисправности и подбирать необходимые запчасти.
ПромТрансУпак поставляет полуавтоматические стреппинг-машины, комплектующие для упаковочного оборудования, а также выполняет диагностику, техническое обслуживание и ремонт.