현대 포장 산업에서는 맞춤화와 신속한 생산의 필요성으로 인해 제조 우선순위가 바뀌었습니다. 오랫동안 생산 라인에서는 더 이상 하나의 고정된 상자 크기만 생산하지 않았습니다. 오늘날 전자상거래 및 소매업에는 높은 생산율을 유지하면서 다양한 소액 주문을 처리할 수 있는 유연한 제조 솔루션이 필요합니다. 그만큼자동 멀티 박스 제작 기계변화에 중요한 역할을 합니다. 그 과정에서 다양한 크기의 상자를 생산할 수 있는 스마트 기계입니다. 이러한 기계가 어떻게 이러한 유연성을 제공하는지 이해하려면 서보 자동화, 지능형 제어 시스템 및 조정 가능한 툴링 시스템을 이해해야 합니다.
서보{0}}구동 모션 제어의 역할
자동 멀티{0}}박스 제조기가 다양한 박스 크기를 조정할 수 있는 주된 이유는 다양한 모션 제어 시스템 때문입니다. 전통적인 상자-제조 기계는 기어, 체인, 커플링과 같은 많은 기계 부품을 사용했습니다. 이러한 오래된 기계의 상자 크기를 변경하려면 물리적 부품을 수동으로 조정하고, 금형을 교체하고, 기계 설정을 재설정해야 합니다. 이 과정은 종종 몇 시간이 걸리기 때문에 생산이 오랫동안 중단되기도 합니다. 최신 멀티{6}}박스 기계는 많은 고정 기계 부품을 독립 서보 모터로 교체했습니다.
급지 장치, 접착제 시스템, 접지 시스템 및 엠보싱 섹션을 포함한 기계의 모든 중요한 부분은 자체 서보 드라이브에 의해 제어됩니다. 마스터 제어 시스템은 인간{1}}기계 인터페이스(HMI)를 통해 새 상자 크기를 선택할 때 각 부품의 정확한 위치를 계산합니다. 그런 다음 서보 모터는 새로운 설정에 따라 모든 위치를 동시에 조정합니다. 이 전자 제어 시스템을 사용하면 크기 조정 중에 많은 수동 부품을 교체할 필요가 없습니다. 이를 통해 기계는 가동 중지 시간이 거의 없이 작은 보석 상자를 만드는 것에서 더 큰 신발 상자-스타일 상자로 만들 수 있습니다. PMMI(Packaging Machinery Manufacturer Institute)의 기술 정보에 따르면 다{7}}축 서보 제어를 사용하면 기존 기계 시스템에 비해 상자 성형 장비의 전환 시간을 최대 80%[1] 줄일 수 있습니다.
스마트 소프트웨어 및 포뮬러 관리
하드웨어 유연성은 프로세스의 한 부분일 뿐입니다. 디지털 제어도 중요합니다. 자동 멀티 박스 제작 기계는 고급 프로그래밍 가능 논리 컨트롤러(PLC)와 레시피 관리 시스템을 채택합니다. 작업자가 각각의 새로운 상자 크기에 대해 많은 설정을 입력하도록 요구하는 대신 기계는 다양한 상자 크기에 대해-사용할 준비가 된 설정을 저장합니다.-
생산 주문이 변경되면 운영자는 시스템에서 올바른 공식을 선택하기만 하면 됩니다. 그런 다음 소프트웨어는 용지 가이드, 주름 바퀴의 위치 및 접는 판의 각도를 포함하여 모든 기계 부품에 필요한 조정 사항을 보냅니다. 많은 최신 시스템도 자동 수정 기능을 사용합니다. 센서는 첫 번째 생산 중에 새 크기의 상자를 검사하여 접는 정확도나 접착제 위치에서 오류가 적은 것을 발견했습니다. 그런 다음 시스템은 상자의 품질을 필요한 범위 내로 유지하기 위해 자동으로 작은 조정을 수행합니다. Journal of Manufacturing Systems의 연구에 따르면 포장 기계의 폐쇄형{5}}루프 피드백 시스템은 크기 변경 시 재료 낭비를 줄일 수 있습니다. 기계는 피드백 제어가 없는 시스템보다 더 빠르게 안정적인 생산을 달성할 수 있기 때문입니다[2].
적응형 툴링 및 모듈식 설계
서보 모터가 위치를 제어하는 동안에도 기계에는 다양한 크기의 플레이트를 작업할 수 있는 유연한 도구가 필요합니다. 다목적 자동 다중 상자 제조 기계는 고정된 크기의 금형 대신 모듈식 성형 플레이트와 조정 가능한 접이식 트랙을 사용합니다.- 이러한 구성요소는 빠른-릴리즈 디자인과 명확한 조정 눈금을 갖추고 있으므로 크기 변경이 표준 도구 조정 범위를 벗어나는 경우 신속하게 이동하거나 교체할 수 있습니다.
예를 들어, 다양한 상자 길이와 너비에 맞게 추가하거나 제거할 수 있는 별도의 섹션으로 성형 블록을 만들 수 있습니다. 측면 접이식 및 상단 클램핑 시스템은 일반적으로 기계 컨트롤러 수에 따라 위치에 고정될 수 있는 슬라이딩 또는 확장형 트랙으로 설계됩니다. 전자 위치 지정과 조정 가능한 기계 도구의 이러한 조합은 기계가 다양한 크기의 많은 상자를 강력한 구조와 정밀하게 접을 수 있도록 유지하는 데 도움이 됩니다. ISO 15374 표준에는 모듈식 툴링 설계가 유연한 포장 생산의 안정적인 품질을 유지하는 데 중요하다고 명시되어 있습니다. 이는 고정된 툴이 적절한 작업 범위를 넘어서 사용될 때 발생할 수 있는 굽힘 및 위치 지정 오류를 방지하는 데 도움이 되기 때문입니다[3].
자재 취급 및 공급 적응성
다양한 박스 크기를 생산하려면 다양한 블랭크 크기를 안정적으로 처리할 수 있는 공급 시스템도 필요합니다. 이 문제는 조정 가능한 진공 공급 장치와 자동 위치 지정 시스템을 사용하여 자동 멀티 박스 제작 기계를 해결했습니다. 상자의 크기가 변경되면 피더 헤드에 있는 흡입 컵이 자동으로 움직여 새로운 블랭크 크기와 위치에 맞춰집니다. 이는 이중 급지 및 재료 정렬 불량을 방지하는 데 도움이 됩니다.
측면 레일과 전면 정지 지점을 조정하여 재료를 공급할 때 올바른 위치에 있도록 할 수 있습니다. 다양한 크기의 판지와 골판지를 처리하는 기계의 경우 압력 롤러와 롤러 간격을 다양한 재료의 두께에 맞게 자동으로 조정할 수도 있습니다. 이는 기계가 작은 화장품 상자용 얇은 합판과 배송 상자용 두꺼운 E-골판지를 원활하게 처리할 수 있음을 의미합니다. Fiber Box Association의 기술 지침에 따르면 다중-크기 상자 생산에서 조정 가능한 공급 시스템은 장비의 전체 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다. 공급 문제는 크기 변경 중에 예기치 않은 가동 중지 시간이 발생하는 주요 원인 중 하나이기 때문입니다[4].
결론: 정확성과 유연성의 융합.
다양한 상자 크기를 생산하는 자동 다중 상자 제조 기계의 능력은 서보 모션 제어, 지능형 소프트웨어, 조정 가능한 도구 및 유연한 자재 처리 시스템의 조합에서 비롯됩니다. 이러한 기술은 함께 작동하여 기존 고정 생산 프로세스를 더욱 유연하고 효율적으로 만듭니다. 공급망에 더 많은 맞춤화와 더 빠른 배송 시간이 요구됨에 따라 이러한 기계의 기술은 계속해서 향상될 것입니다. 미래의 기계는 더 많은 AI-기반 유지 관리 시스템과 향상된 자동 조정 기능을 사용하여 생산 성능을 향상시킬 수 있습니다. 수요가 변화하는 시장에서 적합한 장비를 선택하고 생산 프로세스를 개선하려면 제조업체가 이러한 시스템이 어떻게 작동하는지 이해하는 것이 중요합니다.
참고자료
[1] 중국 포장 기계 제조업체 협회(PMMI)(2023). :: 포장 기계 산업 현황: 자동화 및 유연성 동향*. PMMI 기술 보고서.
[2] 이재림, 박성수(2022). 유연한 포장 제조의 폐쇄 루프 제어 시스템: 전환 중 폐기물 감소.제조 시스템 저널, 64, 112-125.
[3] 국제표준화기구(2021).ISO 15374:2021 - 포장 기계-안전 요구 사항 및 모듈식 도구 표준. ISO 간행물.
[4] 섬유상자협회(2023). * 다중-크기 골판지 상자 변환 장비에 대한 성능 가이드 *. FBA 기술 게시판.