Termoform Paketleme, Tepsi Kapatma ve Çok Kafalı Tartı Otomasyonu
Hazırlayan: ONX Control mühendislik ekibi · Son güncelleme:
Kısa tanım
Termoform paketleme makinesi alt filmi ısıtıp kalıpta kap şekline getirir, kapları ürünle doldurur, üstüne ikinci bir film kaynatarak kapatır (vakum ya da modifiye atmosfer) ve paketleri keser. Film, kenarlarından tutan bir zincir sistemiyle her çevrimde bir format boyu ilerler; şekillendirme, kapama ve kesme istasyonları film dururken çalışır. Çevrim süresini zincirin endeksleme hareketi ile istasyonların kalkma-inme süreleri belirler; ürün çok kafalı bir tartıdan geliyorsa tartının boşaltması bu çevrime senkron olmalıdır. ONX Control termoform, tepsi kapatma ve tartı entegrasyonunu CODESYS SoftMotion, EtherCAT ve servo sürücülerle kurar.
Nasıl çalışır?
Termoform makinesinde sıra şöyledir: alt film çözücüsü, zincir taşıma sistemi, ısıtma ve şekillendirme istasyonu, dolum bölgesi, üst film çözücüsü ve baskı register'ı, kapama (sealing) istasyonu, enine ve boyuna kesiciler ve çıkış konveyörü. Zincir servo motorla sürülür ve her çevrimde format boyu kadar S profiliyle ilerler; format boyu bir kalıptaki kap sırası sayısına göre değişir ve reçeteden gelir.
Şekillendirme ve kapama istasyonlarının alt tablaları servo ile sürülen dirsek (toggle) mekanizmalarıyla ya da doğrudan servo eksenlerle kalkar; kapama istasyonunda vakum, gaz verme ve kaynak süresi bir sıra içinde yürür. İstasyonların hareketi zincirin endekslemesiyle aynı ana eksene kamlanır; bir istasyonun hareketi, zincir dururken başlayıp zincir harekete geçmeden bitmelidir. Bu bindirme ne kadar iyi yapılırsa çevrim o kadar kısalır.
Baskılı üst filmde baskının pakete oturması için register gerekir: fotosel üst filmdeki işareti okur, üst film çözücüsünün ya da bir register valsinin konumu her çevrimde düzeltilir. Alt film baskılıysa aynı düzeltme zincirin endeksleme boyuna uygulanır. Kesiciler (enine bıçak, boyuna dairesel bıçaklar, köşe zımbaları) da aynı ana eksene bağlı çalışır.
Tepsi kapatma makinesinde (tray sealer) hazır tepsiler bir taşıyıcı (servo konveyör ya da tutucu kollar) ile kapama istasyonuna getirilir; üst film kaynatılır ve çevresi kesilir. Çok kafalı tartı (multihead weigher) ürünü titreşimli besleyicilerle tartı kovalarına dağıtır, kovaların ağırlık kombinasyonlarından hedef ağırlığa en yakın olanı seçer ve o kovaları boşaltır. Tartının boşaltma sinyali paketleme makinesinin çevrimine bağlanır; dikey paketleme ya da termoform makinesi ürün düştüğü anda kabul pozisyonunda olmalıdır.
-
1
Endeksleme
Servo zincir alt filmi bir format boyu ilerletir; register varsa boy düzeltilir.
-
2
Şekillendirme
Isıtılan alt film kalıpta vakum ya da basınçla kap şeklini alır.
-
3
Dolum
Kaplar elle, dozaj ünitesiyle ya da çok kafalı tartıdan çevrime senkron doldurulur.
-
4
Kapama ve kesme
Üst film vakum ya da gazla kaynatılır; paketler enine ve boyuna kesilip çıkışa alınır.
Kritik parametreler
| Parametre | Neden önemli? | Tipik aralık / ONX saha verisi |
|---|---|---|
| Çevrim hızı (çevrim/dk) | Zincir endeksleme süresi ile istasyon hareketlerinin bindirmesiyle belirlenir. | Proje bazında belirlenir |
| Format boyu ve endeksleme doğruluğu | Kapların kalıplara ve kesicilere tam oturmasını belirler; zincir uzaması ve film esnemesi etkiler. | Proje bazında belirlenir |
| Şekillendirme derinliği ve ısıtma | Film kalınlığı ve malzemesiyle birlikte ısıtma süresini ve sıcaklığını belirler. | Proje bazında belirlenir |
| Kapama süresi, vakum ve gaz | Paket sızdırmazlığını ve raf ömrünü belirler; çevrimin en uzun adımı olabilir. | Proje bazında belirlenir |
| Register sapması | Baskılı filmde baskının pakete oturma doğruluğu; fotosel ve düzeltme algoritmasına bağlıdır. | Proje bazında belirlenir |
| Tartı doğruluğu ve kombinasyon hızı | Hedef ağırlıktan sapma ve tartının dakikadaki boşaltma sayısı; paketleme hızıyla eşleşmelidir. | Proje bazında belirlenir |
ONX mimarisi
ONX mimarisinde zincir, istasyon kaldırma eksenleri, üst film register'ı ve kesiciler CODESYS SoftMotion'da tek bir sanal ana eksene bağlanır; her istasyonun hareketi bu eksene göre kam profilleriyle tanımlanır ve format değişiminde profiller reçeteden yeniden hesaplanır. Fotosel girişleri servo sürücülerin hızlı yakalama girişlerine bağlanır.
Isıtma plakaları ve kaynak kalıpları PID ile tutulur; vakum ve gaz valfleri istasyon sırasına bağlıdır. Çok kafalı tartı ile paketleme makinesi arasında hazır, boşalt ve kabul sinyalleri hızlı I/O ya da haberleşmeyle bağlanır. Reçeteler (format, sıcaklıklar, süreler, register ayarı) ekrandan yönetilir.
CODESYS SoftMotion ve X Motion
Sanal ana eksen, zincir endekslemesi, istasyon kam profilleri, register ve reçeteler.
Servo sürücü
Zincir, istasyon kaldırma ve register eksenleri için EtherCAT servo sürücüler.
Servo motor ve boyutlandırma
Zincir ataleti, format boyu ve istasyon kütlesine göre motor ve redüktör seçimi.
Uzak I/O
Isıtıcılar, vakum ve gaz valfleri, tartı sinyalleri ve güvenlik için EtherCAT uzak I/O.
Saha referansı
Aşağıdaki video ONX Control'ün YouTube kanalındaki termoform paketleme uygulamasından bir saha görüntüsüdür. Makinenizin istasyon yapısını, format aralığını ve çevrim hedefini görüşmede birlikte çıkarıyoruz.
Retrofit senaryosu
Termoform makinelerinde sık görülen tablo; mekanik kam milli istasyonlar, eski bir hareket kartıyla sürülen zincir, elle ayarlanan register, format değişiminde mekanik ayar ve yedeği bulunmayan sürücülerdir. Retrofit'te zincir, kalıplar ve istasyon mekaniği korunur; zincir ve istasyon hareketleri servo eksenlere ve yazılımdaki kam profillerine taşınır.
- Zincir, istasyon mekaniği, kalıplar ve kesicilerin incelenmesi
- Zincir ve istasyon eksenlerinin hedef çevrime göre boyutlandırılması
- Kontrolün CODESYS SoftMotion + EtherCAT mimarisine taşınması; register ve tartı entegrasyonu
- Format ve ürün reçetelerinin ekrandan yönetilmesi
- Planlı duruşta devreye alma ve çevrim hızı ile paket kalitesinin doğrulanması
Sık sorulan sorular
Zincir endekslemesinde boy neden kayar?
Zincir zamanla uzar, film ısındıkça esner ve şekillendirme kapları çeker. Baskısız filmde boy servo eksenin konumundan gelir ve zincir uzaması bir düzeltme katsayısıyla telafi edilir; baskılı filmde fotosel ile her çevrimde düzeltme yapılır.
İstasyonları servo ile sürmenin faydası nedir?
Kaldırma profili yazılımdan değiştirilebilir, ürüne göre yavaş yaklaşma ya da daha uzun kapama süresi reçeteden seçilir. Mekanik kam milindeki bağımlılık kalktığı için istasyon hareketleri zincirle daha iyi bindirilir ve çevrim kısalır.
Çok kafalı tartı paketleme makinesine nasıl bağlanır?
Tartı hazır olduğunda sinyal verir, paketleme makinesi kabul pozisyonuna geldiğinde boşalt komutu gönderir; ürünün düşme süresi çevrim içinde hesaba katılır. Tartı hızının paketleme hızına eşit ya da biraz üzerinde seçilmesi gerekir.
Tepsi kapatma makinesinde kontrol nasıl farklıdır?
Kaplar hazır geldiği için şekillendirme yoktur; tepsiler bir servo konveyör ya da tutucu kollarla kapama istasyonuna konumlanır. Üst film register'ı, kapama süresi, vakum ve gaz kontrolü termoformla aynıdır.
Teklif için hangi bilgiler gerekir?
Makine tipi, format ve kalıp sayısı, hedef çevrim/dk, film tipleri, baskılı film kullanımı, dolum yöntemi (el, dozaj, tartı) ve mevcut kontrol sistemi bilgisi ön değerlendirme için yeterlidir.
Termoform ya da tepsi kapatma makinenizin kontrolünü mühendislerimizle konuşun
Format, çevrim hedefi ve dolum yönteminizi paylaşın; servo boyutlandırma ve kontrol mimarisi önerisiyle dönüş yapalım.
Control Techniques
Estun Automation
CODESYS
Crevis
Nexcom / Nexcobot
Leroy-Somer
Servo Sistemleri
AC Sürücü + Motor
DC Sürücüler
Akıllı PLC
Panel PC / IPC
Uzak I/O