Ввод машины
Горизонтальный автомат для упаковки в картонные коробки — это автоматизированное решение компании Ruiyi Machinery для вторичной упаковки на производственных линиях фармацевтических и потребительских товаров средней и высокой мощности. Являясь связующим звеном между первичной упаковкой — розливом таблеток в бутылки, упаковкой в блистеры, наполнением тюбиков — и отправкой готовой продукции, горизонтальный автомат для упаковки в коробки выполняет четыре синхронизированных операции в одном непрерывном процессе. Во-первых, заготовки картонных коробок, хранящиеся в вертикальном магазине, по одной захватываются вакуумным присосом, формируются в трёхмерную коробку и помещаются в несущие элементы транспортной цепи для коробок. Во-вторых, продукт в первичной упаковке — бутылки, блистерные карты, тюбики или саше — горизонтально вставляется в открытую коробку с помощью сервоприводного толкателя. В-третьих, для фармацевтических применений, требующих вложения листков-вкладышей с информацией для пациентов, роторный листковый фальцовщик забирает, сгибает и вставляет листок рядом с продуктом или поверх него внутри коробки. В-четвёртых, клапаны коробки складываются и заправляются внутрь — либо герметизируются горячим клеем для обеспечения защиты от вскрытия — после чего готовая коробка выгружается на конвейер для дальнейшей транспортировки. Весь процесс управляется программируемым логическим контроллером (PLC) с цветным сенсорным интерфейсом «человек–машина», обеспечивающим отображение данных о текущем производстве в реальном времени, диагностику неисправностей и управление технологическими рецептами для различных типоразмеров коробок. Горизонтальная ориентация машины делает её особенно подходящей для изделий, имеющих большую длину в одном из измерений, например, бутылок с таблетками, а также для интеграции в производственные линии, где машина первичной упаковки выпускает продукцию в горизонтальном положении. Автомат для упаковки в коробки Ruiyi выполнен на сварной стальной раме с поверхностями контакта с продуктом из нержавеющей стали марки SUS304 и прозрачной поликарбонатной защитой, обеспечивающей полную видимость всего процесса и соответствующей требованиям директивы CE по безопасности машин. Благодаря установкам в фармацевтических, нутрицевтических и косметических производственных предприятиях более чем в 50 странах мира, компания Ruiyi совершенствовала технологии упаковки в коробки на протяжении более чем 20 лет практического опыта, поддерживаемого командой из более чем 70 сотрудников, включая отдел исследований и разработок численностью 10 человек, который сосредоточен на постоянном повышении точности обработки коробок и возможностей интеграции в производственные линии.
Технические параметры
Принцип работы
Горизонтальный упаковочный автомат работает по синхронизированному четырехэтапному циклу, управляемому центральным программируемым логическим контроллером (ПЛК) с сервоприводным управлением движением. Этап 1 — формирование коробки: плоские заготовки коробок загружаются в вертикальный магазин вместимостью примерно 300–500 заготовок в зависимости от толщины коробки. Вакуумная присоска на возвратно-поступательной руке захватывает самую внешнюю заготовку из магазина и подает её в механизм формирования коробки. Механические направляющие для сгибания воздействуют на предварительно нанесённые линии сгиба заготовки, формируя её в прямоугольную трубку; готовая коробка помещается между двумя секциями непрерывно движущейся транспортной цепи для коробок. Коробка перемещается далее с открытыми торцами, обращёнными к станции ввода продукта и станции закрытия. Этап 2 — ввод продукта: первичная упаковка продуктов поступает на автомат по входному конвейеру, синхронизированному по скорости с транспортной цепью для коробок. Набор направляющих выстраивает отдельные изделия в линию с открытым торцом коробки, а сервоприводная толкательная планка выдвигается для горизонтального ввода продукта в коробку. Длина и скорость хода толкателя регулируются через человеко-машинный интерфейс (HMI) и обычно сохраняются как параметры рецепта для каждого формата коробки. Датчик подтверждения ввода проверяет полное размещение продукта в коробке до её дальнейшего перемещения. Этап 3 — ввод листовок (опционально): в фармацевтических применениях предварительно напечатанные листовки с информацией для пациентов загружаются в роторный листоподатчик. Податчик захватывает отдельные листовки из стопки с помощью вакуумной присоски, сгибает их в соответствии с заданным шаблоном сгиба (одиночный, двойной, Z-образный или C-образный сгиб) и вводит сложенную листовку в коробку. Станцию ввода листовок можно отключить через HMI в тех случаях, когда листовки не требуются. Этап 4 — закрытие коробки: открытые клапаны коробки встречают неподвижные сгибательные пластины, которые последовательно загибают верхние и нижние клапаны внутрь. В зависимости от конфигурации автомата окончательное закрытие осуществляется либо механическим подгибом, при котором концевой клапан вставляется внутрь корпуса коробки, либо системой нанесения расплавленного клея, при которой клей наносится на клапан, после чего коробка сжимается для надёжного склеивания. Готовая и запечатанная коробка выгружается на выходной конвейер для ручной укладки в транспортные коробки или передачи на автоматический упаковочный автомат для транспортных коробок. На протяжении всего процесса несколько датчиков контролируют наличие коробок, статус ввода продукта, наличие листовок и целостность закрытия клапанов. При возникновении любой неисправности автомат немедленно останавливается, а на HMI отображается место и тип неисправности для оперативного реагирования оператора. Основной сервопривод использует электронное кулачковое профилирование для координации всех станций, что исключает применение механических кулачковых валов и зубчатых передач, характерных для упаковочных автоматов предыдущих поколений, и позволяет осуществлять программную настройку временных параметров под различные форматы коробок.
Ключевые особенности
Области применения и практический опыт
Линия розлива таблеток для фармацевтической промышленности — Индия
Фармацевтический производитель из Мумбаи интегрировал горизонтальную картонирующую машину Ruiyi в свою автоматизированную линию розлива таблеток по флаконам, чтобы устранить ручную картонировку, ставшую узким местом производства. Компания выпускает безрецептурные анальгетические и антацидные таблетки в HDPE-флаконах объемом 100 мл и 150 мл; годовой объем производства превышает 15 млн флаконов. До установки картонирующей машины бригада из 12 операторов вручную помещала наполненные флаконы в коробки, вкладывала в них листовки и закрывала коробки — трудоемкий процесс, ограничивавший общую скорость линии примерно 35 флаконами в минуту, несмотря на то, что оборудование для подсчета и укупорки, расположенное выше по технологической цепочке, способно обрабатывать до 60 флаконов в минуту. Компания Ruiyi сконфигурировала машину RY-120H с индивидуальным конвейером подачи, принимающим флаконы в горизонтальном положении непосредственно с выхода существующей машины для укупорки, что позволило исключить необходимость изменения ориентации флаконов. Модуль вставки листовок был настроен на двойное складывание бумаги плотностью 60 г/м², соответствующее спецификации существующих листовок с информацией для пациентов. Машина была настроена для работы с двумя размерами коробок — 100 мл и 150 мл; смена рецептуры занимает около 30 минут. После установки и ввода в эксплуатацию интегрированная линия достигла стабильной производительности 55–60 флаконов в минуту, что означает рост пропускной способности на 60 %. Количество персонала, задействованного в картонировке, сократилось с 12 операторов (по две смены) до 3 операторов, ответственных за пополнение заготовок коробок и контроль качества. Руководитель отдела качества компании сообщил, что стабильное складывание и заправка клапанов, обеспечиваемые машиной, устранили повторяющуюся жалобу клиентов на неплотно закрытые коробки, составлявшую примерно 3 % от общего числа возвратов продукции. Машина работает уже более 14 месяцев в двухсменном режиме; профилактическое техническое обслуживание проводится каждые 500 моточасов; имелся один случай незапланированной остановки, вызванный заменой вакуумных присосок — компонентов, входящих в комплект запасных частей, поставляемый компанией Ruiyi.
Упаковка в блистерные упаковки — Мексика
Фармацевтический контрактный упаковщик в Мехико, обслуживающий несколько производителей брендированных и генерических лекарственных средств, внедрил горизонтальную коробочную машину Ruiyi для выполнения разнообразных задач по упаковке блистеров в картонные коробки. На предприятии упаковывают блистерные карты с 10 и 14 таблетками различных размеров для антибиотиков, противовоспалительных и кардиоваскулярных препаратов от нескольких заказчиков; при этом каждый заказчик предъявляет уникальные требования к размерам коробок, вкладышам и способам их закрытия. Коробочная машина была оснащена опцией заклеивания горячим клеем, поскольку несколько заказчиков требовали коробок с защитой от несанкционированного вскрытия, тогда как для продукции тех заказчиков, которым не требуется клеевое заклеивание, использовался режим закрытия «вкладывание». Система управления рецептами хранит 18 различных конфигураций форматов коробок, а производственный график контрактного упаковщика предусматривает 3–5 смен форматов за 8-часовую смену. Компания Ruiyi провела обучение технического персонала предприятия непосредственно на месте по процедурам смены форматов, и уже в течение первого месяца эксплуатации команда достигла целевого времени смены формата — 30 минут. После установки коробочная машина была интегрирована с конвейером выгрузки существующей блистерной упаковочной линии, что обеспечило непрерывный поток продукции — от герметизации блистеров до выгрузки готовых коробок — без ручного вмешательства. Надежность формирования коробок оказалась особенно важной: поскольку у заказчиков насчитывалось 18 разных поставщиков заготовок коробок, качество этих заготовок варьировалось, однако регулируемая сила вакуумного всасывания и пальцы для разделения заготовок на машине позволили адаптироваться к этим различиям. Заводской менеджер сообщил о снижении трудозатрат на упаковку в коробки на 40 % и полном устранении ошибок при вложении вкладышей (ранее при ручной вставке в среднем возникало 2–3 ошибки на 1000 коробок). Положительное влияние машины на эффективность линии позволило контрактному упаковщику предложить более конкурентоспособные цены и выиграть два дополнительных контракта на упаковку в течение шести месяцев после установки.
Упаковка косметических тюбиков в коробки — Таиланд
Косметический производитель из Бангкока, выпускающий зубную пасту на травяной основе, очищающее средство для лица и крем для рук в алюминиевых и ламинированных тубах, выбрал горизонтальную упаковочную машину Ruiyi для модернизации полуавтоматической упаковки в коробки. Компания экспортирует свою продукцию на рынки Юго-Восточной Азии и Ближнего Востока, где качество розничной упаковки в картонных коробках существенно влияет на решения потребителей о покупке. Существующий полуавтоматический процесс упаковки включал ручное открывание коробок операторами, вставку туб и вкладышей, а затем закрытие коробок, что приводило к неоднородному внешнему виду коробок — неправильно сориентированные клапаны, мятые поверхности коробок и иногда отсутствующие вкладыши, — вызывая жалобы на качество со стороны экспортных дистрибьюторов. Модель RY-120H была оснащена специальной системой подачи туб, принимающей тубы с конвейера выхода существующей машины для наполнения и герметизации туб. Для повышения привлекательности продукции на полках розничных сетей были выбраны коробки с глянцевым ламинированным покрытием, а механизмы бережной обработки машины были настроены так, чтобы избежать царапин на деликатной ламинации. На станции закрытия коробок методом подгибания клапанов было установлено пониженное механическое давление, чтобы предотвратить появление следов на поверхности коробок. В зоне выгрузки была интегрирована система машинного зрения для автоматической проверки качества закрытия коробок и наличия вкладышей. После установки заказчик сообщил об отсутствии жалоб на внешний вид коробок со стороны экспортных дистрибьюторов в течение 12 месяцев после ввода машины в эксплуатацию по сравнению со средним показателем в 4–6 жалоб за квартал ранее. Производительность увеличилась на 80 % по сравнению с предыдущим полуавтоматическим процессом, а стабильное качество упаковки в коробки открыло доступ к премиальным розничным каналам, которые ранее отказывались принимать продукцию из-за проблем с внешним видом упаковки. Косметический производитель уже заказал вторую упаковочную машину для расширения линейки средств по уходу за кожей.
Контроль качества и сертификации
Компания Ruiyi Machinery производит все машины для упаковки в картонные коробки в рамках сертифицированной по стандарту ISO 9001:2015 системы менеджмента качества с документированными процедурами, охватывающими управление проектированием, квалификацию поставщиков, входной контроль, промежуточные испытания и окончательный прием. Каждая машина RY-120H проходит всесторонние заводские приемо-сдаточные испытания, включая: тест надежности формирования коробок (минимум 5 000 циклов формирования коробок при целевом показателе успешного формирования выше 99,8 %), тест точности ввода продукции в коробку на всем диапазоне размеров коробок, проверку ввода листовок (минимум 2 000 циклов с подтверждением наличия листовки) и инспекцию герметичности закрытия коробок. Все пневматические, сервоприводные и датчиковые компоненты поставляются от международно признанных брендов с полной документацией по прослеживаемости. Каркас машины подвергается термообработке для снятия остаточных напряжений после сварки, что обеспечивает долгосрочную стабильность геометрических размеров. Электрическая система проходит испытания на сопротивление изоляции (минимум 1 МОм при постоянном напряжении 500 В), испытания на непрерывность заземления (сопротивление менее 0,1 Ом) и испытания на электрическую прочность изоляции (переменное напряжение 1 500 В в течение 60 секунд) в соответствии с требованиями Директивы ЕС по низковольтному оборудованию. Каждая машина поставляется с полным комплектом технической документации, включающим: Декларацию соответствия CE, отчеты об испытаниях электробезопасности, схему пневматической системы, параметры настройки сервоприводов, резервную копию программы ПЛК на USB-накопителе, исчерпывающее руководство по эксплуатации и техническому обслуживанию на английском языке и языке, предпочитаемом покупателем, а также рекомендованный перечень запасных частей с указанием артикулов и информации о поставщиках. Группа исследований и разработок Ruiyi, состоящая из 10 специалистов, реализует программу развития технологий упаковки в картонные коробки, направленную на постоянное повышение точности обработки коробок, скорости перехода на новую продукцию и возможностей интеграции в производственные линии. Более чем 20-летний опыт компании Ruiyi, штат более 70 сотрудников и установки машин в более чем 50 странах обеспечивают необходимую техническую глубину для поддержки сложных решений в области упаковки в картонные коробки и оперативного послепродажного обслуживания.
Часто задаваемые вопросы
1. Какие типы коробок и продуктов может обрабатывать горизонтальная машина для упаковки в коробки?
Горизонтальный автомат для упаковки в картонные коробки обрабатывает предварительно склеенные плоские заготовки картонных коробок из картона плотностью от 250 до 450 г/м²; стандартные размеры коробок — от 50×20×15 мм (длина × ширина × высота) до 200×80×60 мм. Для конкретных задач возможно изготовление специального инструмента, расширяющего эти пределы. Автомат совместим с широким спектром продуктов первичной упаковки: флаконами и баночками для таблеток и капсул (из пластика HDPE и PET, из стекла), блистерными упаковками (ПВХ/алюминий, алюминий–алюминий и ламинаты на основе Aclar), тубами (алюминиевыми, пластиковыми ламинированными и коэкструдированными), предварительно заполненными саше и пакетиками-стиками, ампулами и флаконами в лотковых конфигурациях, а также небольшими косметическими и товарами личной гигиены. Горизонтальная ориентация ввода продукта в коробку делает автомат особенно подходящим для изделий, у которых один из размеров значительно превышает два других, например, для флаконов и туб. На этапе предпродажного обслуживания компания Ruiyi проводит оценку образцов продукции и картонных коробок заказчика для подтверждения совместимости и при необходимости рекомендует изготовление специального инструмента.
2. Каким образом упаковочная машина для коробок интегрируется с оборудованием для упаковки на предыдущей стадии?
Картонажная машина RY-120H предназначена для бесшовной интеграции с вышестоящим упаковочным оборудованием посредством нескольких интерфейсных методов. Основной способ интеграции — синхронизированный конвейер передачи продукции, который принимает изделия от вышестоящей машины (счётчика, блистер-упаковщика или туб-наполнителя) и подаёт их на вход картонажной машины со скоростью, согласованной с циклом картонирования. Ротационный энкодер на главном приводе картонажной машины обеспечивает контроллер вышестоящей машины обратной связью о текущей скорости в реальном времени, что гарантирует точную синхронизацию скоростей. Жёстко подключённые сигналы блокировки обеспечивают координированное включение/остановку: если картонажная машина останавливается по любой причине, на вышестоящее оборудование подаётся сигнал на остановку, предотвращая накопление продукции. В свою очередь, при остановке вышестоящей машины картонажная машина завершает обработку уже находящихся в загрузочном буфере изделий, после чего переходит в режим паузы. Дополнительно возможна коммуникация по полевому шинному протоколу (Profinet, EtherNet/IP или Modbus TCP), обеспечивающая обмен дополнительными данными, включая объёмы производства, статус аварийных сигналов и команды управления скоростью. Высота загрузочного конвейера стандартизирована на уровне 850±50 мм (с возможностью регулировки) для совместимости с типовыми высотами разгрузки вышестоящего оборудования. Компания Ruiyi предоставляет поддержку при интеграции, включая спецификации интерфейсов, схемы электроподключения и удалённую помощь при пусконаладочных работах для обеспечения бесперебойного запуска линии.
3. Какое техническое обслуживание требуется для машины и какой ожидаемый срок службы?
Модель RY-120H предназначена для надёжной промышленной эксплуатации и предусматривает структурированный график профилактического обслуживания. Ежедневное техническое обслуживание на уровне оператора включает осмотр и очистку вакуумных присосок, очистку магазина заготовок коробок от бумажной пыли, а также визуальный осмотр направляющих для изделий и плугов для закрытия коробок. Еженедельное техническое обслуживание включает смазку цепей (опционально — централизованная автоматическая система смазки), очистку линз датчиков и проверку функционирования системы блокировки безопасности. Ежемесячное техническое обслуживание включает проверку натяжения приводных ремней, осмотр пневматической системы (слив конденсата из фильтров, контроль уровня масла в маслителях, проверка на наличие утечек) и проверку затяжки электрических соединений. Крупные сервисные интервалы через 2000 и 5000 рабочих часов предусматривают замену изнашиваемых компонентов: вакуумных присосок, роликов цепи для коробок, приводных ремней и уплотнений пневмоцилиндров. Компания Ruiyi предоставляет подробный график профилактического обслуживания и контрольный перечень в руководстве по эксплуатации. При соблюдении рекомендованного графика технического обслуживания ожидаемый срок службы основных механических компонентов машины (рама, цепь для коробок, приводная система) превышает 15 лет при работе в одну смену. Изнашиваемые компоненты, включая вакуумные присоски (интервал замены — 3–6 месяцев), ролики цепи для коробок (12–18 месяцев) и приводные ремни (24–36 месяцев), разработаны для быстрой замены с использованием стандартных инструментов. Компания Ruiyi поддерживает складской запас запасных частей для всех критически важных и изнашиваемых компонентов, обеспечивая экспресс-международную доставку в течение 3–7 рабочих дней. Доступны расширенные пакеты гарантии, охватывающие 2–5 годы эксплуатации, а также годовые контракты на профилактическое техническое обслуживание с участием техников, прошедших обучение на заводе-изготовителе.
4. Может ли машина выполнять как закрытие с подгибом краев, так и склеивание, и как осуществляется переход между этими режимами?
Модель RY-120H может быть оснащена как механической системой закрытия с подгибом клапанов, так и станцией нанесения клея методом горячего расплава на одной и той же машине; выбор между этими двумя методами осуществляется через систему рецептов HMI. При конфигурации машины как устройства двойного закрытия станция нанесения клея располагается перед станцией подгиба клапанов, а активная станция для каждого формата коробки определяется рецептом в HMI. Для коробок с клеевым закрытием включается система нанесения клея, а механизм подгиба клапанов отводится; для коробок с подгибом клапанов система нанесения клея остается в режиме ожидания, а механизм подгиба клапанов активируется. Система нанесения клея включает резервуар для клея методом горячего расплава с ПИД-регулированием температуры (обычно 150–180 °C в зависимости от спецификации клея), прецизионный шестерёнчатый насос для стабильной подачи клея и сопло-дозатор с программируемым рисунком клеевой полоски. Перенастройка на другой тип клея или переход между режимами «подгиб клапанов» и «клеевое закрытие» требует примерно 10 минут дополнительно к стандартному времени переналадки на новый размер коробки. В HMI предусмотрено отдельное хранение рецептов для параметров клеевой системы (температура, скорость насоса, длина клеевой полоски, положение клеевой полоски) и параметров подгиба клапанов (последовательность подгиба клапанов, глубина подгиба). Для производителей, которым требуется только один метод закрытия для всех изделий, доступны более экономичные однорежимные машины. Компания Ruiyi рекомендует конфигурацию с двойным способом закрытия для контрактных упаковщиков и производителей широкой номенклатуры продукции, которым необходима гибкость для выполнения различных требований заказчиков или рынков без необходимости приобретения отдельных машин.









