Перечень запасных частей для станков FFS

Машина FFS (form fill seal) выполняет три операции за один проход. Она формирует пакет, наполняет его продуктом и запечатывает. Это огромное количество движущихся деталей, работающих синхронно на высокой скорости.

Когда какая-то деталь изнашивается или выходит из строя, вам понадобится правильный перечень запасных частей для вашего оборудования FFS, чтобы не пришлось гадать, какие именно номера деталей нужны, пока линия простаивает.

Как у вертикальных (VFFS), так и у горизонтальных (HFFS) машин многие изнашиваемые детали совпадают. Некоторые же отличаются. В данном разделе описано, что вам понадобится для обоих типов машин.

1. Рулон пленки и система размотки

Все начинается с рулона пленки. Система размотки удерживает рулон и подает пленку в аппарат с постоянной, регулируемой скоростью.

В держателе рулона установлены подшипники, которые изнашиваются. Когда они изнашиваются или заклинивают, рулон перестает свободно вращаться, и пленка подается с рывками. Это приводит к появлению складок, смещению отпечатков и некачественной герметизации на последующих этапах.

Пружины регулировки натяжения и тормоза также изнашиваются. Если натяжение нарушено, пленка либо провисает (слишком слабо натянута), либо растягивается (слишком сильно натянута). И то, и другое приводит к браку готовых пакетов.

В некоторых машинах для поддержания постоянного натяжения используется регулирующий рычаг или ролик. Подшипники поворота на этом рычаге изнашиваются, а на поверхности ролика могут образовываться бороздки. Как только регулирующий рычаг перестает плавно реагировать, натяжение начинает колебаться, и совмещение плёнки сбивается.

Стоит также упомянуть механизмы смены ленты и рулонов пленки. На высокоскоростных линиях медленная смена рулона приводит к падению производительности. Изношенные или заклинивающиеся детали механизмов сращивания приводят к тому, что смена занимает больше времени, чем должна.

2. Формовочная труба и манжета

Формовочная трубка (также называемая формовочным буртиком или формовочным устройством) придает плоской пленке форму трубки или пакета. Втулка направляет пленку вокруг трубки и складывает её в нужное положение.

Эти детали изнашиваются в результате постоянного контакта с пленкой. Края воротника могут стать шероховатыми или поцарапанными, что приводит к появлению царапин или разрывов на пленке при её прохождении. Изношенная формовочная трубка приводит к незначительному изменению размеров пакетов. Пакеты получаются шире или уже, чем предусмотрено техническими характеристиками, либо задний шов не совпадает должным образом.

Формовочные трубки и манжеты рассчитаны на конкретные ширины пакетов. Разный продукт — другой размер пакета, другой формовочный инструмент. Держите их в порядке и промаркируйте, иначе переналадка превратится в поиск сокровищ. Формовочные инструменты из нержавеющей стали служат дольше всего. Алюминиевые с покрытием дешевле, но быстрее изнашиваются при работе с абразивными пленками.

3. Тяговые ремни

Тяговые ремни захватывают пленку и протаскивают её вниз (на машинах VFFS) или впоперек (на машинах HFFS) через установку. Они регулируют величину подачи пленки за один цикл, что напрямую влияет на длину пакета.

Фрикционные ремни — более экономичный вариант. Они изнашиваются быстрее, особенно при работе с пыльными или маслянистыми продуктами, которые попадают между ремнем и пленкой. Сцепление ослабевает, и пленка начинает проскальзывать. Это приводит к нарушению длины пакета и положения сварного шва.

Вакуумные ленты стоят дороже, но служат гораздо дольше. Они удерживают пленку на поверхности ленты с помощью вакуума, а не только за счет трения. Это вложение оправдано, если вы работаете с материалами, которые сильно пачкают оборудование.

Оба типа растягиваются в процессе эксплуатации. Растянутый натяжной ремень приводит к тому, что пленка не продвигается на одинаковое расстояние при каждом цикле. Пакеты становятся длиннее или короче в зависимости от того, в каком месте произошло растяжение.

Если длина мешков меняется, а вы уже проверили настройки, то, скорее всего, проблема в тяговых ремнях.

На некоторых машинах замена тяговых ремней — дело довольно хлопотное, так как для доступа к ним приходится снимать другие детали. Лучше заранее ознакомиться с порядком действий, чтобы не пришлось действовать в спешке.

4. Уплотнительные губки (поперечное уплотнение и заднее уплотнение)

Машины FFS оснащены двумя типами уплотнений. Заднее уплотнение (также называемое ребристым или нахлестным) проходит по всей длине пакета. Поперечное уплотнение проходит по верхнему и нижнему краям, закрывая пакет после наполнения.

В обоих случаях используются нагреваемые зажимы или стержни, которые сжимаются и скрепляют пленку. Поверхности зажимов изнашиваются под воздействием высокой температуры и давления. Зубцы сглаживаются. Тефлоновая лента или покрытия из ПТФЭ прогорают. Все это приводит к слабому или неравномерному уплотнению.

Зажимные губки для поперечной сварки на машинах VFFS подвергаются более интенсивной нагрузке, поскольку во время сварки им приходится выдерживать вес наполненной продукции. Эта постоянная нагрузка приводит к их более быстрому износу по сравнению с зажимными губками для задней сварки.

Регулярно проверяйте выравнивание зажимов. Если зажимы не соприкасаются ровно, уплотнение будет прочным на одном крае и слабым на другом. Негерметичное уплотнение приводит к порче продукции, жалобам клиентов и, в зависимости от того, что вы упаковываете, может повлечь за собой отзыв продукции.

Заменяйте тефлоновые накладки и ленту по графику, а не ждите, пока они выйдут из строя. Это недорогая мера предосторожности.

5. Нагревательные элементы и датчики температуры

За каждой уплотняющей губкой находится нагревательный элемент. Наиболее распространены картриджные нагреватели. Они расположены внутри корпуса губки и нагревают уплотняющую поверхность. Когда один из них перегорает, эта часть губки остывает, и в этом месте уплотнение перестает работать.

Датчики температуры (РТД или термопары) передают контроллеру информацию о температуре зажима. Неисправный датчик передает неверные показания. Контроллер считает, что зажим достиг заданной температуры, хотя на самом деле отклонение составляет 20 градусов. Это приводит либо к подгоранию пленки, либо к ненадёжной герметизации, в зависимости от того, в какую сторону отклоняются показания.

Обе детали стоят недорого по сравнению с затратами, связанными с простоями, которые они вызывают. Запасные части имеются в наличии. Проверяйте сопротивление элементов во время профилактических остановок, чтобы выявить неисправные элементы до того, как они полностью выйдут из строя.

На оборудовании, работающем круглосуточно, срок службы этих деталей обычно составляет несколько месяцев, после чего их приходится заменять. При менее интенсивной эксплуатации срок их службы увеличивается. В любом случае, всегда держите пару таких деталей в шкафу для запасных частей.

6. Режущий нож

После выполнения поперечной запайки нож отделяет готовый пакет от пленки. На большинстве машин это прямое лезвие, которое перемещается между запаивающими губками.

Тупые ножи рвут материал, а не режут ровно. В результате получаются неровные края пакетов, неполные разрезы или пакеты, которые остаются соединенными и застревают в машине. На некоторых машинах FFS используется зубчатое лезвие, на других — гладкое. Убедитесь, что вы заказываете лезвие нужного типа.

Важное значение имеет также синхронизация ножа. Если лезвие срабатывает слишком рано или слишком поздно, оно врезается в зону уплотнения и ослабляет её. Синхронизация обычно обеспечивается кулачком или сервоприводом. Если синхронизация сбивается, прежде чем делать вывод о наличии электрической неисправности, проверьте механическую связь.

На некоторых машинах нож также оснащён пружинным механизмом возврата. Если пружина ослабевает, лезвие не втягивается до конца и зацепляется за следующий проходящий пакет. Заменить его можно быстро, как только вы поймёте, в чём проблема.

7. Компоненты системы заправки

Система розлива зависит от конкретной машины и конкретного продукта. Шнековые дозаторы для порошков, объемные чашки для гранул, поршневые дозаторы для жидкостей, многоголовочные весовые дозаторы для снеков и продуктов нестандартной формы.

Витки шнека изнашиваются под действием абразивных порошков. Зазор между шнеком и стенкой воронки увеличивается, что снижает точность наполнения. Объемные мерные стаканы теряют четкость краев и перестают обеспечивать стабильный объем. Уплотнения поршня пересыхают и начинают протекать, что приводит к серьезным проблемам при работе с жидкими продуктами.

Многоголовочные весовые дозаторы имеют свой собственный набор изнашиваемых деталей: радиальные питатели, накопительные бункеры, весовые ковши. Вибрационные узлы со временем изнашиваются и дают трещины. Тензодатчики подвержены дрейфу и требуют повторной калибровки или замены.

Независимо от того, какой дозатор вы используете, проблемы с точностью дозирования, как правило, связаны с износом механических деталей, а не с настройками программного обеспечения. Сначала проверьте оборудование.

Важную роль играют также сменные детали розливного оборудования. При переключении между продуктами или размерами упаковок приходится менять воронки, трубки, шнеки или чашки. Эти сменные детали подвергаются значительным нагрузкам при транспортировке и хранении. Помятая воронка или погнутая трубка влияют на точность розлива, даже если основное розливное оборудование находится в идеальном состоянии.

8. Установка фотоэлемента и датчиков

Печатную пленку необходимо разрезать и запечатать в нужном месте относительно оттиска. Фотоэлемент считывает регистрационные метки на пленке и передает оборудованию информацию о том, где следует выполнить каждый разрез и запечатывание.

Загрязнённый фотодатчик реагирует с задержкой или вовсе не распознаёт метки. Каждый пакет выходит с неправильным расположением печати. Очистка занимает считанные секунды и в большинстве случаев решает проблему. Если очистка не помогает, возможно, вышел из строя сам фотодатчик.

Датчики приближения, концевые выключатели и предохранительные блокировки расположены по всей конструкции машин FFS. Они определяют положение захватов, наличие пленки, уровень продукта и состояние защитных ограждений.

Провода из-за вибрации отсоединяются. Датчики дают отклонения. Переключатели изнашиваются. Выход из строя любого из этих элементов может привести к остановке оборудования или к выпуску бракованной продукции, причем никто сразу этого не заметит.

Во время остановок для профилактического обслуживания слегка пошевелите разъёмы каждого датчика, чтобы проверить, не ослабли ли соединения. Затяните всё, что двигается. Это займёт всего несколько минут и позволит предотвратить те периодические неисправности, которые сводят специалистов по техническому обслуживанию с ума.

9. Пневматические узлы

Пневматические цилиндры открывают и закрывают зажимы, приводят в действие нож, управляют системой наполнения и зажимают пленку. Электромагнитные клапаны направляют воздух в каждый цилиндр в нужный момент.

Уплотнения цилиндров изнашиваются, и работа становится вялой. Клапаны заклинивают или выходят из строя из-за неисправности электрооборудования. Фитинги и трубопроводы растрескиваются из-за износа и вибрации. Небольшие утечки — самые коварные. Машина не останавливается, но постепенно снижает скорость работы, а качество уплотнения становится нестабильным.

Прислушайтесь к шипению, когда в системе под давлением, но оборудование не работает. Это самый простой способ обнаружить утечки.

Запишите размеры отверстий, длину хода и технические характеристики клапанов для каждого пневматического узла, пока всё ещё работает. Вы не пожалеете об этом, когда в 2 часа ночи понадобится заказать запасную часть.

Качество воздуха имеет большое значение. Масло и вода в трубопроводах вызывают коррозию цилиндров и забивают клапаны. Если воздух, поступающий на производство, не является чистым, установите фильтр и осушитель рядом со станком.

Настройки регулятора тоже могут сбиваться. Если кто-то случайно ударит по регулятору или он износится изнутри, давление во всей установке станет неправильным. Проверяйте его с помощью манометра, а не только по показаниям шкалы на передней панели.

10. Редукторы, двигатели и приводные узлы

Главный двигатель приводит машину в действие через редуктор. На более новых машинах отдельные станции управляются сервомоторами. Все компоненты соединяются между собой с помощью зубчатых ремней, цепей, звездочек и муфт.

Масло в коробке передач теряет свои свойства, а шестерни изнашиваются. Это слышно ещё до того, как станет видно. Скрежет или визг, доносящийся из коробки передач, означает, что что-то внутри выходит из строя. Замена сервомоторов обходится дорого, поэтому запишите модель и технические характеристики в доступном месте.

Ремни и цепи ГРМ растягиваются в процессе эксплуатации. Растянутая цепь проскакивает зубья, что приводит к сбою синхронизации во всей системе. Звездочки изнашиваются, приобретая крючкообразную форму, что ускоряет износ цепи. Цепь и звездочку следует заменять одновременно.

Также следите за натяжением ремня. Ослабленный ремень ГРМ проскальзывает и вызывает непредсказуемые сбои, из-за которых люди винят ПЛК, хотя на самом деле проблема носит механический характер.

11. Панель управления, ПЛК и интерфейс человека-машины (HMI)

ПЛК координирует все процессы: подачу пленки, синхронизацию работы зажимов, работу дозатора, срабатывание ножа. На сенсорном экране интерфейса HMI операторы настраивают длину пакета, температуру запайки, вес наполнения и скорость.

Сбои в работе ПЛК случаются редко, но когда они происходят, работа полностью останавливается. Храните резервную копию программы на USB-накопителе. Скачки напряжения и перебои в электроснабжении могут привести к повреждению программы. Перезагрузка занимает несколько минут. Перепрограммирование с нуля занимает несколько дней.

С сенсорными экранами часто обращаются небрежно. Операторы тыкают в них инструментами, проливают на них жидкость и разбивают их. Иметь запасной экран или знать сроки его поставки — это очень важно для старых машин, для которых оригинальные экраны больше не выпускаются.

Реле и предохранители внутри панели изнашиваются или перегорают. Дрожащее реле или периодически перегорающий предохранитель могут вызывать проблемы, которые на первый взгляд кажутся электрическими, но на самом деле связаны с деталью $5. Сначала проверьте простые вещи.

Что нужно запасти

Наиболее быстро изнашиваются детали, контактирующие с пленкой: тяговые ремни, уплотнительные крышки зажимов, режущие ножи и формовочные втулки. За ними следуют нагревательные элементы, датчики температуры и пневматические уплотнения. Держите эти детали под рукой, и вы сможете устранить большинство поломок, не дожидаясь поставки от поставщика.

При первом заказе запишите все артикулы деталей. Приклейте список скотчем к внутренней стороне дверцы электрического щита или поместите его в общую папку. Когда следующему сотруднику понадобится заказать ту же деталь в 5 утра, у него будет под рукой вся необходимая информация.