ما هي آلة التعبئة والتغليف وكيف تعمل

المكونات الرئيسية لآلة التعبئة والتغليف

على الرغم من تنوعها، تشترك آلات التعبئة والتغليف في العديد من المكونات والأنظمة الأساسية:

نظام النقل والتغذية

تبدأ معظم آلات التعبئة والتغليف بناقلات (سير، بكرة، أو سلسلة) تنقل المنتجات أو مواد التعبئة والتغليف إلى داخل الآلة. تعمل المستشعرات الكهروضوئية والأدلة على محاذاة العناصر بدقة على السير. على سبيل المثال، يُغذي سير من الفولاذ المقاوم للصدأ آلة التعبئة والتغليف، بينما تكتشف المستشعرات موضع كل عنصر (انظر الشكل 3).

آلية التشكيل

إذا كان التغليف يتضمن صنع حاويات (مثل الأكياس البلاستيكية، والصناديق، والأكياس)، فستحتوي الآلة على محطة تشكيل. قد تكون هذه نموذج-ملء-ختم وحدة تُغذّي الفيلم المسطح، ثم تطويه وتُغلّفه في أكياس، ثم تُعبئها. وكبديل، تُطوى الكرتونات في صواني أو علب كرتونية باستخدام آلات تشكيل الصناديق. (توجد تقنيات تشكيل مختلفة، مثل التشكيل الساخن والتشكيل البارد، حسب المواد).

نظام التعبئة

بالنسبة للمنتجات السائلة أو المسحوقة، يُوزّع نظام تعبئة فرعي المنتج بدقة في كل عبوة. يمكن أن يكون هذا النظام حجميًا (باستخدام مضخات تعبئة بالجاذبية أو مضخات تمعجية للسوائل) أو يعتمد على الوزن (باستخدام قواديس وزن للمساحيق). تستخدم الآلات المتطورة مكابس أو مثاقب تعمل بمحرك سيرفو لتحديد الجرعات بدقة.

آلية الختم/الإغلاق

بعد التعبئة، تُغلِق الآلة العبوة. قد تُستخدم الحرارة (باستخدام الفكوك الساخنة أو قضبان الختم للبلاستيك)، أو الضغط (بالشريط الميكانيكي أو الأغطية)، أو الختم بالتفريغ/باستخدام جو مُعَدَّل للمنتجات الطازجة. كما يُستخدم الختم بالموجات فوق الصوتية للمواد الحساسة لتقليل الضرر الناتج عن الحرارة.

نظام التحكم

عادةً ما يكون "عقل" الآلة وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) أو حاسوبًا صناعيًا. تُنسّق هذه الوحدة جميع العمليات (التوقيت، الحركة، درجة الحرارة، إلخ) وتقرأ بيانات المستشعرات (لاكتشاف العبوات، ومستوى التعبئة المناسب، واكتشاف الأعطال، إلخ). قد تتضمن الآلات الحديثة واجهات تفاعلية بين الإنسان والآلة (HMI) تعمل باللمس للمشغلين، وحتى إمكانية الاتصال بالشبكة للمراقبة والتشخيص.

أنظمة القيادة والمحركات

المحركات (غالبًا ما تكون عالية الدقة محركات سيرفو) تُشغّل الأجزاء المتحركة. تُتيح المحركات المؤازرة تحكمًا دقيقًا في وضعية وسرعة الأحزمة والرافعات والفوهات. يضمن التحكم الدقيق في الحركة التعامل السلس مع المنتجات والتعبئة الدقيقة. كما يُشكّل الهيكل الميكانيكي والتروس والوصلات مكونات رئيسية، بالإضافة إلى واجهة المستخدم (الأزرار واللوحات وأنظمة التوقف في حالات الطوارئ).

أدوات مساعدة

المكونات الإضافية مثل أجهزة الاستشعار (العيون الضوئية، وموازين الوزن، وماسحات الباركود) تتحقق من صحة كل عبوة. على سبيل المثال، تتأكد أجهزة فحص الوزن من صحة الوزن المعبأ، وتفحص أجهزة الكشف عن المعادن الأجسام الغريبة، ويمكن لأنظمة الرؤية فحص محاذاة الملصقات. ومن الأجزاء النموذجية الأخرى خراطيم الهواء ومولدات الفراغ (للالتقاط/الوضع)، والمشغلات الهوائية، والمغذيات (القمعات، ومحملات المخازن).

باختصار، آلة التعبئة والتغليف عبارة عن تكامل معقد لوحدات ميكانيكية، تعمل بأنظمة كهربائية وهوائية، وتُدار جميعها بواسطة وحدة تحكم. تعتمد المكونات المحددة على وظيفة الآلة، ولكن معظمها يشمل ناقلات، وفوهات تعبئة، وفكوك إحكام، وأجهزة استشعار، ووحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) أو متحكم دقيق لربطها معًا.