Darbo efektyvumas padidintas daugiau nei 300%! Naujasis cigarečių pakelių tikrinimo įrenginys yra toks efektyvus!

2025 m. vasario mėn. Zhang Jianmin, partijos sekretorius ir Valstybinės tabako monopolio administracijos direktorius bei Kinijos nacionalinės tabako korporacijos generalinis direktorius, per patikrinimą Hunan Tobacco įmonėje pabrėžė „toliau gilinti reformas ir inovacijas, suteikti naują impulsą aukštos-kokybės plėtrai ir modernizavimui bei skatinti pramonės naujoves per technologines naujoves ir nuolat plėtojant skaitmenines galimybes“. Ši direktyva nurodo kelią technologinėms naujovėms cigarečių pakavimo pramonėje. „Klijų efektyvumas“ yra svarbus cigarečių pakelių mašinos pritaikymo rodiklis, nes lipniojo sluoksnio stiprumas tiesiogiai lemia cigarečių pakelių struktūrinį stabilumą sandėliavimo, transportavimo ir pardavimo metu. Remiantis 2024 m. Kinijos pakuočių federacijos Tabako pakuočių komiteto atlikta apklausa, vidutinis buitinių cigarečių pakelių laužo procentas dėl klijų problemų yra 5,7 %, o kai kurios mažos ir vidutinės įmonės viršija 15 %, todėl kasmet patiriami daugiau nei 200 mln. juanių tiesioginiai ekonominiai nuostoliai.

Šiuo metu gatavų cigarečių pakelių lipnumo tikrinimas yra visiškai rankinis. Bandymo procesą sudaro trys pagrindiniai etapai: medžiagos paruošimas, popieriaus sukibimas ir nulupimo{1}}vertinimas, apimantis daugiau nei dešimt veiksmų, tokių kaip mėginių pjaustymas, klijų tepimas, presavimas, nustatymas, lupimas ir įvertinimas, visa tai priklauso nuo rankų darbo. Šis tradicinis metodas turi problemų, tokių kaip netikslūs klijų kiekiai, netolygus užtepimas, netinkamas popierius ir nepakankamas presavimas, todėl bandymai trunka ilgai, kartojami bandymai, didelis darbo intensyvumas ir mažas efektyvumas. Kai kurie šildymo įrenginiai taip pat kelia pavojų saugai. Siekdama išspręsti šias problemas, „Changde Jinpeng Printing Co., Ltd.“ (toliau – „Changde Jinpeng“) taikė „bendrų tiekėjų ir vartotojų pramonės įmonių pastangų“ metodą ir sėkmingai sukūrė pakavimo popieriaus klijų našumo tikrinimo įrenginį, atlikdama -svetainės lyginamąją analizę ir bendradarbiaujant naujovėms. Šiame straipsnyje sistemingai aiškinamas įrenginio pagrindas, techninis planas, diegimo rezultatai ir reklaminė vertė, siekiant pateikti pramonės technologinių naujovių kokybės tikrinimo nuorodą.

Techninis pagrindas ir problemų analizė

01/ Techninė klijų veikimo reikšmė

Klijų efektyvumas reiškia procesą, pagrįstą klijų trūkimo mechanizmu, imituojančiu klijų presavimo etapą formuojant cigarečių pakelį. Du mėginiai sujungiami ir tada destruktyviai nulupami. Jei klijai ištraukia popieriaus pluoštus, klijų savybės yra tinkamos. Šis efektyvumo rodiklis tiesiogiai parodo klijų ir popieriaus pagrindo suderinamumą ir yra pagrindinis parametras, užtikrinantis pakuotės struktūros stabilumą.

02/ Tradiciniai testavimo metodai ir jų problemos

Šiuo metu, prieš išvežant iš gamyklos, reikia patikrinti visų cigarečių dėžių lipnumą. Bandymo procesą galima suskirstyti į tris pagrindinius etapus: „medžiagos paruošimas“, „popieriaus sukibimas“ ir „nuplėšimo įvertinimas“. Konkretūs operacijos etapai apima: paimkite bandinį, kurį reikia tirti, iš mėginio maišelio → supjaustykite lipnią mėginio plotą iki 20 mm × 50 mm → švirkštu patraukite klijus (kaip parodyta 1 paveiksle) → užlašinkite klijus ant lipnios vietos → tolygiai paskirstykite klijus švariu lašintuvu → sulygiuokite popierių atgal su klijuojamu plotu → pavaizduotą stovą sulygiuokite popierių → leiskite pavaizduotame stove. 30 minučių → rankiniu būdu visiškai nulupkite du surištus paviršius → vizualiai apžiūrėkite, ar nepažeisti popieriaus pluoštai.

1 pav. Rankinis gelio siurbimas

2 pav. Karščio sandarinimo presas

Atlikus analizę, aukščiau pateiktas visiškai rankinis valdymo procesas turi šias problemas:

(1) Mažas efektyvumas: pavieniai tyrimai laboratorijoje užtrunka per ilgai, o visas procesas trunka apie 35 minutes. Gavus užklausą atlikti patikrinimą, tenka ilgai laukti atsiliepimų, kurie negali patenkinti-gamybos stebėjimo realiuoju laiku poreikių.

(2) Pavojai saugai: kai kurie bandymo etapai apima šildymo įrangą, o rankinis valdymas kelia pavojų, pvz., nudegimus ir elektros pavojų.

(3) Nepakankamas tikslumas: dabartiniai bandymo metodai yra gana grubūs. Klijų kiekio kontrolė priklauso nuo operatoriaus patirties, o dangos vienodumas negali būti garantuotas, todėl bandymo duomenys nėra tikslūs, todėl sunku palaikyti rafinuotą kokybės kontrolę.

(4) Didelis pakartotinio tikrinimo dažnis: visas procesas atliekamas rankiniu būdu, o pagrindiniai veiksmai (pvz., klijų grandymas, išlygiavimas ir presavimas) yra linkę į klaidas, dėl kurių eksperimentas nepavyksta. Pakartotinių patikrinimų dažnis siekia net 50%, o tai ne tik padidina darbo krūvį, bet ir eikvoja testavimo išteklius.

Apibendrinant galima teigti, kad tradiciniai rankinio testavimo metodai nebeatitinka šiuolaikinės cigarečių pakelių pramonės tikslios ir efektyvios kokybės kontrolės reikalavimams. Reikia skubiai sukurti standartizuotą automatizuotą testavimo įrenginį, kuris iš esmės pašalintų žmogaus trukdžius.

Sprendimas ir techniniai principai

01/ Tyrimo tikslai ir bendras požiūris

Siekdama išspręsti minėtas problemas, mūsų projekto komanda iškėlė tokį plėtros tikslą: sukurti pakavimo popieriaus klijų efektyvumo tikrinimo įrenginį, kuris standartizuoja ir automatizuoja testavimo procesą, efektyviai kontroliuoja klijų kiekį ir vienodumą, užtikrina saugų ir tvirtą šildomą presavimą, ženkliai pagerina bandymų efektyvumą ir duomenų patikimumą. Bendras techninis požiūris yra integruoti tokias funkcijas kaip klijų grandymas, perkėlimas, kaitinimas ir presavimas į vieną įrenginį, paverčiant išsklaidytas rankines operacijas į nuolatinį automatizuotą procesą; pasiekti tikslų pagrindinių proceso parametrų valdymą naudojant tikslią mechaninę struktūrą; ir pašalinti žmogiškuosius veiksnius taikant standartizuotas darbo procedūras.

02/ Įrenginio struktūrinis projektavimas

Sukurtas pakavimo popieriaus klijų efektyvumo tikrinimo įrenginys priklauso pakuočių klijavimo technologijos sričiai ir daugiausia apima tris funkcinius modulius, kaip parodyta 3 pav.

3 pav. Pakavimo popieriaus lipniųjų savybių tikrinimo įtaisas (kairėje: schema, dešinėje: tikrasis įrenginys)

(1) Pagrindas: tarnauja kaip viso įrenginio atraminė platforma, integruojanti grandymo mechanizmo, riedėjimo mechanizmo ir laminavimo mechanizmo įrengimą. Tai užtikrina, kad kiekvieno funkcinio modulio erdvinė padėtis būtų tiksliai suderinta, o tai įgalina nuolatinius testavimo procesus.

(2) Šveitimo mechanizmas: naudojamas klijų pertekliui nubraukti iš klijų šepetėlio lovelio į perpildymo lovelį ir klijai išlyginti. Šiame mechanizme yra tikslus grandiklio tarpo reguliavimo įtaisas, skirtas kontroliuoti klijų sluoksnio storį iš anksto nustatytame diapazone, užtikrinant vienodą ir pastovų storį.

(3) Valcavimo mechanizmas: naudojamas pakavimo popieriui prispausti ant klijų sluoksnio po grandymo, perkeliant klijus ant popieriaus. Mechanizmą valdo pavaros blokas, užtikrinantis, kad volelis teptų klijus pastoviu greičiu ir slėgiu, pašalinant tokias problemas kaip greičio svyravimai ar netolygus slėgis, atsirandantis dėl rankinio valcavimo.

(4) Laminavimo mechanizmas: naudojamas atliekant klijų bandymus, kad būtų taikomas kontroliuojamas slėgis ir laikas klijuojamam pakavimo popieriui, įdėtam į laminavimo lovelį, imituojant laminavimo procesą faktinėje spausdinimo ir pakavimo gamyboje. Šiame mechanizme yra elektrinis šildymo modulis, skirtas tiksliai valdyti presavimo temperatūrą ir laiką.

03/ Standartizuotas testavimo procesas

Remiantis sukurtu įrenginiu, buvo nustatytas toks standartizuotas testavimo procesas:

(1) Mėginių ėmimas. Vienoje partijoje turi būti imami bent 5 lakštai. Mėginiai turi būti plokšti, nepažeisti, neprilipti ir atitikti ne mažesnio kaip 300 mm × 300 mm dydžio reikalavimą. Kiekviename pavyzdyje turi būti nurodyta popieriaus grūdelių kryptis ir priekinė / galinė pusė, ir jis turi būti užplombuotas maišelyje.

(2) Temperatūros ir drėgmės kondicionavimas: mėginiai turi būti kondicionuojami GB/T 10739 nurodytomis sąlygomis, kad būtų pašalintas aplinkos poveikis rezultatams.

(3) Mėginio pjovimas: supjaustykite mėginius į 1 pavyzdį (98 mm × 42 mm) ir 2 pavyzdį (98 mm × 50 mm), užtikrindami, kad ilgoji pusė (98 mm) būtų lygiagreti grūdelių krypčiai, kad atitiktų gamybos įtempių kryptį.

(4) Klijų užtepimas: naudokite klijų ekstraktorių, kad paimtumėte fiksuotą klijų kiekį ir įpurkškite jį į klijų mėginio paruošimo modulio taškinį klijų rezervuarą.

(5) Grandymas: grandiklis automatiškai perkelia klijų perteklių aplink taškų rezervuarą į perpildymo lovelį ir išlygina klijus, sudarydamas tolygiai storą sluoksnį.

(6) Klijų perkėlimas: įdėkite 1 pavyzdį (98 mm × 42 mm) į klijų modulį priekiu į viršų. Įjunkite ritininį mechanizmą, kad mėginys būtų prispaustas ant išlyginto klijų sluoksnio pastoviu greičiu ir slėgiu, užtikrinant vienodą klijų pernešimą.

(7) Laminavimas: nuimkite 1 pavyzdį klijais ir įdėkite jį į laminavimo funkcijos elektrinio šildymo modulio angą klijuotąja puse į viršų, sulygiuotą su 2 pavyzdžio priekine puse. Nustatykite elektrinio šildymo modulio temperatūrą ir įjunkite karšto -presavimo įrenginį, kad kartu paspaustumėte 1 pavyzdį ir 2 pavyzdį.

(8) Mėginio montavimas: paimkite laminuotą mėginį iš klijų įtaiso, vieną 2 mėginio galą įdėkite į fiksuotą lupimo testerio angą, o kitą 1 mėginio galą užfiksuokite traukos įtaisu.

(9) Atplėšimo bandymas: kaip parodyta 4 paveiksle, su traukos įtaisu naudokite 150 laipsnių atplėšimo kampą ir 600 mm/s bandymo greitį. Užrašykite lupimo jėgos kreivę ir nustatykite gedimo režimą (popieriaus pluošto gedimas arba klijų sąsajos gedimas).

4 pav. Cigarečių pakelio lupimo testas

04/ Pagrindiniai technologijų laimėjimai

Šis įrenginys pasiekė technologinių laimėjimų šiose trijose srityse:

(1) Integruotas dizainas: integruojant tris pagrindinius funkcinius modulius-klijų grandymas, valcavimas ir laminavimas-į vieną pagrindą, jis standartizuoja visą procesą atliekant klijų veikimo eksperimentus, įskaitant klijų tepimą, lipniojo sluoksnio išlyginimą, klijų perkėlimą ir laminavimą, pašalinant klaidas tarp etapų.

(2) Tikslus parametrų valdymas: grandymo mechanizmas užtikrina, kad klijų sluoksnis būtų vienodo storio (paklaida Mažiau arba lygi 0,01 mm); riedėjimo mechanizmas, varomas servo sistemos, valdo volelius, kad klijai būtų pernešami pastoviu greičiu ir slėgiu, greičio tikslumas ±0,1 mm/s, o slėgio tikslumas ±0,5 N; laminavimo mechanizmas gali tiksliai reguliuoti laminavimo slėgį (±1N), temperatūrą (±1 laipsnis) ir laiką (±0,1s), tiksliai imituodamas faktines gamybos sąlygas.

(3) Standartizuotas veikimas: visos operacijos nustatomos naudojant žmogaus{1}}mašinos sąsają, o po vieno-spustelėjimo pradžios visas procesas baigiamas automatiškai. Tai visiškai pašalina defektus, atsiradusius dėl rankinio veikimo, tokius kaip netikslus klijų kiekis, netolygus užtepimas, netinkamai išlygiuotas popierius ar nepakankamas spaudimas, užtikrinant bandymo rezultatų pakartojamumą ir palyginamumą. Testavimo prieš-ir -po bandymo palyginimas parodytas 5 paveiksle.

5 pav. Aptikimo proceso palyginimas prieš ir po tobulinimo

Techniniai efektai ir duomenų analizė

01/ Efektyvumo didinimo analizė

Atlikus kelis kompiuterinius{0}}patikrinimus ir atlikus tikrus bandymus, šis įrenginys žymiai pagerino aptikimo efektyvumą. Bendras vieno aptikimo laikas sumažėjo nuo 2057 sekundžių naudojant tradicinius rankinius metodus iki 442 sekundžių, o tai reiškia, kad darbo efektyvumas padidėjo 365,38%. Viso aptikimo proceso sėkmės rodiklis pasiekė 100 %, o pakartotinio patikrinimo{7} rodiklis sumažėjo nuo 50 % iki 0, o tai labai sumažino operatorių darbo intensyvumą.

02/ Aptikimo tikslumas ir patikimumas

Klientų atsiliepimai: "Šio įrenginio dizainas yra moksliškas ir pagrįstas, lengvai valdomas, labai tikslus ir stabilus. Jis efektyviai įveikia vėlavimus ir duomenų nukrypimus, nustatytus taikant ankstesnius rankinio testavimo metodus, ir suteikia tvirtą techninę pagalbą, kad galėtume geriau kontroliuoti pakavimo popieriaus lipnumo kokybę."

03/ Saugos patobulinimai

Atliekant tradicinį testavimą rankiniu būdu, naudojama šildymo įranga, pvz., karščio sandarikliai, kurie kelia nudegimų ir elektros pavojų. Šis įrenginys sujungia šildymo modulį į uždarą kompozitinę konstrukciją, naudojant šilumos izoliaciją ir automatinį temperatūros valdymą. Operatoriams nereikia liesti aukštos{2}}temperatūros dalių, todėl visiškai pašalinama nudegimų rizika.

Socialinė nauda ir taikymo vertė

01/ Tiesioginė ekonominė nauda

Iš anksto numatydamas popieriaus lipnumą, šis prietaisas efektyviai sumažina atliekų gamyboje atliekas ir perdirbimą. Apskaičiuota, kad jei tai būtų plačiai taikoma visoje pramonėje, gatavų cigarečių pakelių laužo dalis dėl lipnumo galėtų sumažėti nuo vidutiniškai 5,7 % iki mažiau nei 2 %. Tuo pačiu metu patobulintas aptikimo efektyvumas gali sutaupyti daug darbo sąnaudų, sumažinant darbo sąnaudas vienam aptikimui apie 80%.

02/ Technologinė lyderystė

Standartizuotas šio prietaiso veikimas gali išmatuoti skirtingų tipų klijų sukibimą ir efektyviai išmatuoti cigarečių pakelių popieriaus, rašalo ir dengimo procesus tinkamas medžiagas. Tai sutrumpina klijų pasirinkimo ir formulės tobulinimo tyrimų ir plėtros ciklą, tiksliai sprendžiant praktines cigarečių pakelių gamybos problemas, tokias kaip lupimasis, lupimasis, klijų perpildymas ir prilipimas, ir sukuriama klijų ir cigarečių pakelių popieriaus suderinamumo vertinimo sistema.

03/ Pramonės grandinės sinergija

Įgyvendinant projektą taikomas bendras požiūris į pramonės grandinę, integruojant techninius, talentingus ir įrangos išteklius tiekėjų klijų MTTP, vidutinių cigarečių pakelių spausdinimo ir paskesnių cigarečių pakuočių gamybos įmonių išteklius. Tai panaikina informacines ir technologines kliūtis tarp kiekvienos grandies ir sudaro pilną-grandinės techninio optimizavimo sistemą nuo žaliavų iki gatavų produktų, skatina cigarečių pakavimo pramonę siekti didesnio efektyvumo, tikslumo ir intelektualumo bei sustiprina pagrindinį pramonės konkurencingumą.

04/ Indėlis į pramonės standartizavimą

Šis projektas sėkmingai sukūrė pirmąjį Kinijoje įrenginį, skirtą pakavimo popieriaus lipnumo tikrinimui, pirmiausia pasiekdamas pramonę. Siekdama atitikti vieningas technines specifikacijas, kurių reikalauja įvairios įmonės ir bandymų institucijos, projekto komanda standartizavo tyrimų rezultatus, skatindama sulankstomų kartoninių dėžių ir žaliavų (popieriaus) techninę pažangą ir kokybės gerinimą pakavimo ir spausdinimo pramonėje bei didindama išteklių koordinavimo ir inovacijų pajėgumus tiekėjų ir vartotojų įmonėse.

Ateityje tyrėjų komanda ir toliau optimizuos prietaiso intelektą, kurdama automatinę vertinimo sistemą, pagrįstą mašinos matymu, visiškai nepilotuojamai aptikdama klijų efektyvumą, o kartu tirs prietaiso pritaikymo galimybes kitų pakavimo medžiagų (pvz., plastiko ir metalo folijos) sukibimo savybėms tikrinti, taip labiau prisidėdama prie pakuočių kokybės tikrinimo technologijos naujovių.