Kecekapan kerja meningkat lebih 300%! Peranti pemeriksaan pek rokok baharu adalah sehebat ini!
Pada masa ini, ujian prestasi pelekat untuk pembungkusan rokok siap adalah manual sepenuhnya. Proses ujian merangkumi tiga langkah utama: penyediaan bahan, ikatan kertas dan penilaian-kupas, yang melibatkan lebih daripada sepuluh prosedur seperti pemotongan sampel, aplikasi gam, menekan, berehat, mengelupas dan penilaian, yang semuanya bergantung sepenuhnya pada kerja manual. Kaedah ujian tradisional ini mempunyai isu seperti jumlah gam yang tidak tepat, aplikasi tidak sekata, kertas tidak sejajar dan tekanan yang tidak mencukupi, yang membawa kepada masa ujian yang panjang, ujian semula yang kerap, intensiti buruh yang tinggi, kecekapan rendah dan risiko keselamatan dengan beberapa peralatan pemanasan. Untuk menangani masalah ini, Changde Jinpeng Printing Co., Ltd. (selepas ini dirujuk sebagai "Changde Jinpeng") menggunakan pendekatan "penerobosan bersama oleh perusahaan rantaian industri huluan dan hiliran". Dengan belajar di-tapak dan berinovasi bersama-sama, mereka berjaya membangunkan peranti untuk menguji prestasi pelekat kertas pembungkusan. Artikel ini menerangkan secara sistematik latar belakang pembangunan, penyelesaian teknikal, kesan pelaksanaan dan potensi aplikasi peranti ini, bertujuan untuk menyediakan rujukan untuk inovasi teknologi dalam ujian kualiti dalam industri.
Latar Belakang Teknikal dan Analisis Masalah
01/ Konotasi Teknikal Prestasi Pelekat
Prestasi pelekat merujuk kepada, berdasarkan mekanisme kegagalan ikatan, mensimulasikan langkah ikatan dalam pembentukan pembungkusan rokok, di mana dua sampel diikat dan kemudian dikupas secara merosakkan. Jika gentian kertas dipisahkan oleh gam, prestasi pelekat dianggap layak. Penunjuk prestasi ini secara langsung mencerminkan keserasian antara pelekat dan substrat kertas dan merupakan parameter utama untuk memastikan kestabilan struktur pembungkusan.
02/ Kaedah Pengujian Tradisional dan Masalah Sedia Ada
Pada masa ini, semua produk pembungkusan kotak rokok mesti menjalani ujian prestasi pelekat sebelum meninggalkan kilang. Proses ujian boleh dibahagikan kepada tiga peringkat utama: "penyediaan bahan," "ikatan kertas" dan "peel{1}}penilaian." Prosedur khusus termasuk: ambil sampel untuk diuji dari beg sampel → potong kawasan pelekat sampel kepada saiz 20mm × 50mm → lukis gam dengan picagari (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1) → titiskan gam pada kawasan yang ditetapkan → sapukan gam secara rata dengan penitis bersih → selaraskan dan pasangkan bahagian belakang kertas haba yang ditunjukkan dengan glu → alat tekan 2) → baring rata dan biarkan selama 30 minit → kupas secara manual kedua-dua permukaan terikat sepenuhnya → menilai secara visual sama ada gentian kertas rosak.
Rajah 1 Penyedutan Gel secara Manual
Rajah 2 Penekan Pengedap Panas
Selepas analisis, proses operasi manual sepenuhnya di atas mempunyai masalah berikut:
(1) Kecekapan rendah: Ujian tunggal di makmal mengambil masa terlalu lama, dengan proses penuh mengambil masa kira-kira 35 minit. Selepas permintaan untuk pemeriksaan, terdapat menunggu lama untuk maklum balas, yang tidak dapat memenuhi-masa sebenar keperluan pemantauan pengeluaran.
(2) Bahaya keselamatan: Beberapa langkah ujian melibatkan peralatan pemanasan, dan operasi manual membawa risiko terbakar dan bahaya elektrik.
(3) Ketepatan tidak mencukupi: Kaedah ujian semasa agak kasar. Kawalan jumlah gam bergantung pada pengalaman pengendali, dan keseragaman salutan tidak boleh dijamin, membawa kepada ketepatan rendah dalam data ujian, menjadikannya sukar untuk menyokong kawalan kualiti yang diperhalusi.
(4) Kadar pemeriksaan semula yang tinggi: Keseluruhan proses dilakukan secara manual dan langkah utama (seperti mengikis gam, menjajarkan dan menekan) terdedah kepada ralat, menyebabkan kegagalan percubaan. Kadar pemeriksaan semula adalah setinggi 50%, yang bukan sahaja meningkatkan beban kerja tetapi juga membazirkan sumber ujian.
Secara ringkasnya, kaedah ujian manual tradisional tidak lagi sesuai untuk keperluan industri pek rokok moden untuk kawalan kualiti yang tepat dan cekap. Terdapat keperluan mendesak untuk membangunkan peranti ujian terstandard dan automatik untuk menghapuskan gangguan manusia secara asasnya.
Penyelesaian dan Prinsip Teknikal
01/ Matlamat Penyelidikan dan Pendekatan Keseluruhan
Untuk menangani isu di atas, pasukan projek kami menetapkan matlamat pembangunan berikut: untuk membangunkan peranti ujian prestasi pelekat kertas pembungkusan yang menyeragamkan dan mengautomasikan proses ujian, mengawal jumlah dan keseragaman gam yang digunakan secara berkesan, memastikan penekanan yang selamat dan kukuh dipanaskan, dan meningkatkan kecekapan ujian dan kebolehpercayaan data dengan ketara. Pendekatan teknikal keseluruhan adalah untuk menyepadukan fungsi seperti mengikis gam, memindahkan, memanaskan, dan menekan ke dalam satu peranti, menukar operasi manual yang bertaburan ke dalam proses automatik yang berterusan; mencapai kawalan tepat parameter proses utama melalui struktur mekanikal yang tepat; dan menghapuskan faktor manusia melalui prosedur operasi standard.
02/ Reka Bentuk Struktur Peranti
Peranti ujian prestasi pelekat kertas pembungkusan yang dibangunkan tergolong dalam bidang teknologi ikatan pembungkusan dan terutamanya termasuk tiga modul berfungsi, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.
Rajah 3 Peranti Ujian Prestasi Pelekat Kertas Pembungkusan (kiri: rajah skematik, kanan: peranti sebenar)
(1) Pangkalan: Berfungsi sebagai platform sokongan untuk keseluruhan peranti, menyepadukan pemasangan mekanisme mengikis, mekanisme rolling, dan mekanisme laminasi. Ia memastikan kedudukan spatial setiap modul berfungsi diselaraskan dengan tepat, membolehkan proses ujian berterusan.
(2) Mekanisme pengikisan: Digunakan untuk mengikis lebihan gam daripada palung berus gam ke dalam palung limpahan dan meratakan gam. Mekanisme ini mempunyai peranti pelarasan jurang pengikis yang tepat untuk mengawal ketebalan lapisan gam dalam julat pratetap, memastikan ketebalan seragam dan konsisten.
(3) Mekanisme penggulungan: Digunakan untuk menekan kertas pembungkus ke lapisan gam selepas mengikis, memindahkan gam ke kertas. Mekanisme dikawal oleh unit pemacu yang memastikan penggelek menggunakan kelajuan dan tekanan malar, menghapuskan turun naik kelajuan dan tekanan tidak sekata yang disebabkan oleh penggelek manual.
(4) Mekanisme laminasi: Digunakan dalam ujian pelekat untuk menggunakan tekanan dan masa laminasi terkawal pada kertas yang telah digam dan dipindahkan ke palung laminasi, mensimulasikan proses laminasi dalam pengeluaran percetakan dan pembungkusan sebenar. Mekanisme ini termasuk modul pemanasan elektrik untuk mengawal suhu dan masa tekanan dengan tepat.
03/ Proses Pengujian Standard
Berdasarkan peranti yang dibangunkan, proses ujian piawai berikut telah ditubuhkan:
(1) Persampelan: Sekurang-kurangnya 5 helaian hendaklah dijadikan sampel setiap kelompok. Sampel hendaklah rata, tidak rosak, bebas daripada melekat, dan memenuhi keperluan saiz sekurang-kurangnya 300mm × 300mm. Setiap sampel hendaklah menunjukkan arah butiran kertas dan bahagian hadapan/belakang, dan dimeterai dalam beg.
(2) Penyaman suhu dan kelembapan: Sampel hendaklah dikondisikan di bawah syarat yang dinyatakan dalam GB/T 10739 untuk menghapuskan pengaruh alam sekitar pada keputusan.
(3) Pemotongan sampel: Potong sampel kepada Sampel 1 (98mm × 42mm) dan Sampel 2 (98mm × 50mm), pastikan sisi panjang (98mm) selari dengan arah butiran untuk konsisten dengan arah daya semasa pengeluaran sebenar.
(4) Suntikan gam: Gunakan dispenser gam untuk menarik jumlah gam ujian yang diukur dan masukkannya ke dalam takungan gam titik modul aplikasi gam.
(5) Pengikisan gam: Pengikis secara automatik mengikis lebihan gam di sekeliling takungan titik ke dalam palung limpahan dan meratakannya, membentuk lapisan gam seragam.
(6) Aplikasi gam: Letakkan Sampel 1 (98mm × 42mm) ke dalam modul aplikasi gam dengan bahagian hadapan kertas menghadap ke atas. Mulakan mekanisme penggulungan untuk menekan sampel pada lapisan gam yang diratakan pada kelajuan dan tekanan malar, memastikan pemindahan gam sekata.
(7) Lekatan: Keluarkan Sampel 1 yang terpaku dan letakkannya di dalam alur modul pemanasan elektrik bagi modul ikatan, gam ke atas, sejajar dengan bahagian hadapan Sampel 2. Tetapkan suhu modul pemanasan elektrik dan mulakan peranti tekan-panas untuk menekan Sampel 1 dan Sampel 2 bersama-sama.
(8) Pemasangan sampel: Ambil sampel terikat daripada peranti aplikasi gam. Masukkan satu hujung Sampel 2 ke dalam slot tetap penguji kulit dan kepit hujung Sampel 1 yang lain dengan lekapan cengkaman.
(9) Ujian pengelupasan: Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4, gunakan sudut pengelupasan 150 darjah dan kelajuan ujian 600mm/s dengan lekapan cengkaman. Catatkan lengkung daya kulit dan tentukan mod kegagalan (kegagalan gentian kertas atau kegagalan antara muka lapisan gam).
Rajah 4 Ujian Mengupas Pek Rokok
04/ Penerobosan Teknologi Utama
Peranti ini telah mencapai kejayaan teknologi dalam tiga bidang berikut:
(1) Reka Bentuk Bersepadu: Dengan menyepadukan tiga modul berfungsi utama-mengikis, menggelek dan melamina-ke dalam satu tapak, ia menyeragamkan keseluruhan proses dalam eksperimen prestasi pelekat, termasuk menggunakan gam, meratakan lapisan pelekat, memindahkan gam dan melamina, menghapuskan ralat antara langkah.
(2) Kawalan Parameter Tepat: Mekanisme pengikisan memastikan lapisan pelekat adalah seragam dalam ketebalan (ralat Kurang daripada atau sama dengan 0.01mm); mekanisme penggelek, didorong oleh sistem servo, mengawal penggelek untuk memindahkan pelekat pada kelajuan dan tekanan malar, dengan ketepatan kelajuan ±0.1mm/s dan ketepatan tekanan ±0.5N; mekanisme laminating dengan tepat boleh melaraskan tekanan laminating (±1N), suhu (±1 darjah ), dan masa (±0.1s), mensimulasikan keadaan pengeluaran sebenar dengan tepat.
(3) Operasi Standard: Semua operasi ditetapkan melalui-antara muka mesin manusia dan selepas satu-klik bermula, keseluruhan proses selesai secara automatik. Ini menghapuskan sepenuhnya kecacatan yang disebabkan oleh operasi manual, seperti jumlah gam yang tidak tepat, aplikasi tidak sekata, kertas tidak sejajar, atau tekanan yang tidak mencukupi, memastikan kebolehulangan dan kebolehbandingan keputusan ujian. Perbandingan proses ujian sebelum-dan-selepas ditunjukkan dalam Rajah 5.
Rajah 5 Perbandingan proses pemeriksaan sebelum dan selepas penambahbaikan
Keberkesanan Teknikal dan Analisis Data
01/ Analisis peningkatan kecekapan
Selepas berbilang tangan-mengenai pengesahan dan ujian praktikal, peranti telah mencapai peningkatan ketara dalam kecekapan pemeriksaan. Jumlah masa pemeriksaan setiap pas telah dikurangkan daripada 2057 saat dalam kaedah manual tradisional kepada 442 saat, meningkatkan kecekapan kerja sebanyak 365.38%. Kadar kejayaan untuk keseluruhan proses pemeriksaan telah mencapai 100% dan kadar pemeriksaan semula- telah menurun daripada 50% kepada 0, sekali gus mengurangkan intensiti buruh kakitangan ujian.
02/ Ketepatan dan kebolehpercayaan pengesanan
Penilaian Pelanggan: "Peranti ini direka bentuk secara saintifik dan munasabah, mudah dikendalikan, sangat tepat dan sangat stabil. Ia berkesan mengatasi isu seperti ketinggalan pengesanan dan bias data yang ditemui dalam kaedah pemeriksaan manual sebelumnya, memberikan sokongan teknikal yang kukuh untuk usaha kami untuk mengukuhkan kawalan kualiti pelekat kertas pembungkusan."
03/ Peningkatan keselamatan
Ujian manual tradisional menggunakan pengedap haba dan peralatan pemanasan lain dengan risiko terbakar dan keselamatan elektrik. Peranti ini menyepadukan modul pemanasan ke dalam mekanisme komposit tertutup, menampilkan perlindungan penebat haba dan kawalan suhu automatik, jadi pengendali tidak perlu menyentuh-komponen suhu tinggi, menghapuskan sepenuhnya risiko terbakar.
Faedah sosial dan nilai aplikasi
01/ Faedah ekonomi langsung
Peranti ini berkesan boleh mengurangkan kadar sekerap dan kehilangan kerja semula dalam pengeluaran pembungkusan dengan meramalkan kesan ikatan kertas terlebih dahulu. Mengikut anggaran, jika peranti ini dipromosikan di seluruh industri, kadar sekerap produk siap yang disebabkan oleh isu pelekat dalam syarikat pembungkusan pembungkusan boleh dikurangkan daripada purata 5.7% kepada di bawah 2%. Pada masa yang sama, kecekapan pemeriksaan yang lebih baik dapat menjimatkan sejumlah besar kos buruh, mengurangkan kos buruh setiap pemeriksaan sebanyak kira-kira 80%.
02/ Peranan kepimpinan teknologi
Pengendalian piawai peranti ini boleh mengukur prestasi ikatan pelbagai jenis gam, memilih dan menyesuaikan formulasi gam dengan cekap untuk kertas pek rokok, dakwat dan proses laminasi dengan cekap, memendekkan kitaran R&D untuk pemilihan gam dan penambahbaikan perumusan, menyelesaikan dengan tepat isu-isu praktikal seperti penyahstickan, meledingkan, limpahan gam, dan lekatan dalam pek rokok dan sistem penilaian kebolehkompakan rokok, dan kertas.
03/ Sinergi rantaian industri
Projek ini mengguna pakai model penyelidikan bersama merentasi rantaian industri, menyepadukan R&D gam huluan, percetakan dan pengeluaran pek rokok pertengahan serta pengeluar pembungkusan rokok hiliran dengan sumber teknikal, bakat dan peralatan. Ia memecahkan maklumat dan halangan teknikal pada setiap peringkat, membentuk-sistem pengoptimuman teknikal rantaian penuh daripada bahan mentah kepada produk siap, memacu keseluruhan industri bungkus rokok ke arah kecekapan, ketepatan dan kecerdasan yang lebih tinggi serta meningkatkan daya saing teras industri.
04/ Sumbangan kepada penyeragaman industri
Projek ini berjaya membangunkan peranti ujian prestasi pelekat kertas pembungkusan yang pertama di negara ini, mencapai industri pertama. Untuk memenuhi spesifikasi teknikal bersatu yang diperlukan oleh perusahaan yang berbeza dan institusi ujian dalam industri, pasukan projek menyeragamkan hasil penyelidikan, menggalakkan penemuan teknikal dan penambahbaikan kualiti dalam karton lipatan dan bahan mentah dan tambahan (kertas) dalam industri pembungkusan dan percetakan, dan mempertingkatkan peruntukan yang diselaraskan dan keupayaan inovasi perusahaan huluan dan hiliran.
Pada masa hadapan, pasukan penyelidik akan terus mengoptimumkan tahap kecerdasan peranti, membangunkan sistem penilaian automatik berdasarkan penglihatan mesin, mencapai operasi tanpa pemandu sepenuhnya bagi ujian prestasi pelekat, dan meneroka meluaskan aplikasi peranti kepada bahan pembungkusan lain (seperti plastik dan kerajang logam) untuk ujian prestasi lekatan, memberikan sumbangan yang lebih besar kepada inovasi teknologi dalam pemeriksaan kualiti dalam industri pembungkusan.