专栏|利用对比实验,分析如何减少纸箱自动包装线的不良

内容提要:根据瓦楞纸箱自动包装线(以下简称:自动包装线)整体设计的特点,结合纸箱常识,对开箱、装箱、封箱的细节上稍加处理,尤其是对瓦楞纸板流水线摇盖不同压线形式,平压线、单压线和双压线(以下简称单对平、单对单和单对双)折叠试验分析,有利于降低自动包装线上产生的纸箱不良率,为实现产线的生产速度和包装质量的双效合一提供参考。


关键词:自动包装线、开箱装箱方式、摇盖反弹、封箱胶带崩开、单对平、单对单、单对双压线、纸箱翻边


作者:许小平,达成包装制品(苏州)有限公司副总经理,曾在苏州市纤维检验院工作过10年;翟清,苏州市纤维检验院高级工程师,拥有30多年的纤维检验工作经验


版权文章

未经授权,严禁转载


减少自动包装线用纸箱的不良


中国生产力发达的地区,廉价劳动力优势不在,传统制造模式难以适应新时代发展,用工荒促使一部分企业向科技转型。企业利用技术改造补贴大力发展智能制造,机器替代人工,大大提升了产品的生产速度和产品质量。瓦楞纸箱包装后道工序(以下简称:后道)的自动化包装线也应运而生,实现后道包装无人或少人化,既解放了劳动力,又为瓦楞包装产品的高质量、高速度化及大规模化生产提供了保证。


然而,在使用自动包装线时,客户常常因纸箱卡箱停机或剔除不合格纸箱的多余动作,影响生产效率而投诉纸箱供应商,他们争议的焦点在于虽然纸箱的质量符合国标,但在自动包装线上使用时却频频出现“缺陷”。


其实,真正的原因在于整体设计后道自动包装线时,智能化力量足,但缺乏纸箱常识,按照传统工艺要求生产出的纸箱有些地方在自动包装线上使用时开箱和折盖力度和速度丌匹配。若客户和纸箱供应商相互了解用于自动包装线和人工装箱纸箱的要求不同后,在一些小细节上处理一下,问题就能迎刃而解,可以大大降低自动包装线上纸箱的不良率。


一、开箱及装箱方式

1、开箱

传统的人工装箱作业方法,工人手工控制力度打开纸箱,打开角度大于90度,利用大于90度后的平行四边形回弹来调整纸箱方正度,遇到不平整的纸箱,也可以人工矫正后再装箱,即使摇盖错位也可人工拍正。


自动包装线采用光电传感器(以下简称:传感器),能够通过机器视觉和多种传感器对纸箱的平整度进行质量检测。使用传感器针对摇盖预折、摇盖边角破损或翘起的纸箱检测,会当不良品自动剔除以退货品处理,尤其是3层板的模切一体成型箱,对平整度要求更严,存放时不妨包覆缠绕膜,上面压板,避免后天的影响。


2、翻边纸箱

自动包装线开箱是90度直角自动呈矩形,确保纸箱的方正度。然而,在打开纸箱的瞬间,由于纸箱堆叠密实引起内部处于半真空状态以及需要折叠长宽压线成直角,因此需要的初始力比较大,打开后需要的力就小很多。


image.png


粘合或打钉通常是1、4唛同一平面和2、3唛同一平面折叠存放,由于有接舌的存在,真空度不稳定,在自动包装线上开箱的力度也无法控制,因此一些纸箱厂要求将纸箱翻边,1、2唛同一平面,3、4唛同一平面,接舌在旁边,纸箱真空度比较稳定的同时也完成了长宽压线的预折,减小开箱的初始力,而且也减缓压线爆裂的问题。传统纸箱翻边靠人工,费时耗工。一些纸箱厂也顺应潮流,在半自动打钉机后装置翻纸杆,完成自动纸箱翻边动作,使1、2唛在同一平面和3、4唛同一平面。


3、不翻边纸箱

目前广泛使用的0201型纸箱,在纸箱粘箱或打钉成型时,1、4唛在同一平面,2、 3唛在同一平面,1-2、3-4这2个夹角在加工成型时,沿压线180度折叠,瓦楞受挤压,此时的压线处纤维受压变形产生位移。外层纸板受拉伸作用,导致纤维进行伸长运动;内层纸板受压缩作用被挤压,纤维进行收缩运动。此2个夹角处外箱看似圆角,里纸长宽压线起鼓,纸板越厚,压线越浅,起鼓越严重,装箱时越易卡箱。


自动包装线不妨做一些调整,在纸箱开箱时,2、3唛面朝上90度打开,以此2-3唛夹角处为基准点装物或套入,避克1-2唛压线和3-4唛压线处起鼓卡箱,也避开对角的接舌处卡箱。


二、封箱

1、内摇盖折叠受阻

手工折叠摇盖采用先内折,复位,再外折,既减少摇盖压线爆裂的风险,装箱也不卡箱。


自动包装线无论是平推式装箱、落差式装箱还是机械手装箱法,都会存在折叠内摇盖受阻造成纸箱摇盖边缘撞损、产线停机。传统的解决办法是在摇盖顶部切成斜边,保留根部的1/2至2/3,能避克折叠摇盖受阻,但影响抗压。有一些自动包装线多设计一个动作,在打开纸箱后先微向外打开摇盖、装物再内折摇盖,就不需模切摇盖顶部成斜边,也可以避克装物和折叠摇盖时卡箱。然而,向外微折摇盖,也存在摇盖压线爆裂的风险,一般纸箱外微折盖适宜0.5公斤的力。


2、摇盖爆裂、反弹问题

摇盖反弹,不易封箱或封箱胶带贴后崩开是因为摇盖压线处的瓦楞没有被压溃。传统的解决办法是将压线加深。由于摇盖压线平行纸纤维排序方向,大部分纸纤维长度方向几乎没有受力,产生滑移时韧性、伸长性和可塑性不够,发挥不出纤维的拉伸性和弹性的特性。压线方向吃力仅靠扭曲的纸纤维、不按序排列的纤维束和施胶沉积物上,纸纤维伸长或收缩时应力集中,导致原纸耐折度下降,就使摇盖压线处易爆裂。压线深度越接近极限(纸板厚度的 70%),越是增加爆裂的风险。


有些纸箱厂在模切时用压线条,能预防压线爆裂和避克摇盖反弹,但耗时费材,增加制造成本。为了提高摇盖的耐折度,很多纸箱厂除了采用纤维含量多、纤维长的原纸,生产中控制含水率外,在压线形式、深度上,也不遗余力地日益改善。


这里对流水线生产中广泛使用的单对平、单对单和单对双压线进行了一个对比试验,为降低摇盖压线爆裂和反弹提供依据,尤其是对自动包装线的生产帮助更大。


试验名称:摇盖折叠强力试验

试验样品:同一生产环境(同一天、同一门幅BHS线上生产),纸箱相同材质、相同楞形170/120/100/180/170/BA、相同尺寸450*440*450单对平、单对单(流水线由单对双改良成单对单)和单对双压线3组共24个试样

实验室条件:箱包/鞋专业恒温实验室(温度 23±2℃,相对湿度 50±5%)

仪器设备:伺服控制电脑系统拉力试验机AI-7000S,匀速(100mm/min)向下施加力量


观察试验过程,摇盖在平行压线方向均匀受力向下折叠时,经过一定时间,力值达到最大值时,摇盖压线处瓦楞被压溃。之后还有反弹力在逐渐释放,会造成纸箱封箱后外摇盖反弹并崩开封箱胶带纸,直到突然释力即是摇盖完全释放完反弹力,摇盖折叠才服帖。


试验显示,折叠摇盖单对单压线需要的力最大,其次是单对平,最小力是单对双。单对双压溃的时间最短,其次是单对单,最长的是单对平。


image.png

A、摇盖单对平压线通常用在满版印刷或印刷在压线上或压线附近的纸箱。虽然对纸箱抗压强度影响不大,但在折叠摇盖时所需力值较大且不稳定,单个试样力值曲线呈现锯齿形,造成摇盖压线不平直、成型直角不美观。另外,到达最大力值瓦楞压溃点的时间比较长,压溃时间差异率也较大,使得折叠摇盖困难。


image.png


自动包装线在使用摇盖单对平压线的纸箱时,不妨考虑延长折叠的时间,让摇盖压线处有充分的时间达到压溃点和释放反弹力。一些自动包装线在封箱时,对外摇盖箱边施加压力,将摇盖压线处的瓦楞压溃,减少了折叠摇盖所需的最大力值,也缩短了压溃时间,既解决摇盖反弹问题,压线也平直美观。


B、摇盖单对单压痕线一般用在异形箱或纸箱需内折外折的纸箱。理想加工法是在模切加工时采用单对单压痕条。单对单压痕线对瓦楞压溃的区域性比较小、但深度大,相对不易爆裂,同时对纸箱的抗压强度影响也是最小。本文试样是在流水线用单对双设备进行改造加工,完成单对单压痕线,这种方法方便、经济和效率高,但不可避克旁边有一条轻微的压痕线。


image.png


试验结果显示,单对单摇盖折叠时所需力值最大需74牛顿,最小值也要62牛顿,达到压溃的时间点比较长,平均需要13秒,释放完反弹力所需的时间更长,需要37秒(图 1 处)使得设计力值参数时困难。当实际值大于设定值时,摇盖压痕线处瓦楞没有被压溃,用户会认为纸箱硬,折不进,封箱困难,有些用户会将此当作不良品,直接下架停用,需要供应商去预折摇盖。客户处不妨调大力值参数,自动包装线上就能克服纸箱硬的问题。


C、单对双压线此款双线间距13mm(国标规定不超过17mm),间距越小,对纸箱的抗压强度影响就越小,但折叠摇盖时压线容易爆裂,尤其是材质差、纸箱含水率低、秋冬干燥气候时爆裂更严重。单对双压线纸箱折叠摇盖压溃力值最小、时间最短,最适合自动包装流水线生产,但差异率最大,最大和最小力值差异率达到 41.64%,时间差异率22.72%,稳定性差。当实际值小于设定值时,用力过度,或提速时,易造成摇盖处压线爆裂。自动包装线设定参数时,不妨增加力值和时间的安全系数,降低摇盖压线爆裂和封箱崩盖的风险。


image.png


试验结论:

A、力值越高,摇盖压线处瓦楞压溃点越高,纸箱摇盖越难折叠。 


B、造成摇盖封箱后反弹或封箱胶带崩开是折盖设定力值<实际最大力值,设定封箱时间<释放反弹力时间。


C、若生产中提速,压线处纤维来不及位移,增加爆裂的风险。折叠摇盖时也达不到压溃时间,就没有到达最高力值,压处瓦楞没有被压溃,更没有足够时间释放反弹力,封箱后摇盖会反弹或封箱胶带崩开。


参考文献

《瓦楞芯(原)纸》 、《箱纸板》GB/T13023-2008

《瓦楞纸板》GB/T6544-2008

《运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱》 GB/T6543-2008


包装设计

创意设计|争奇斗艳的端午礼盒,创意十足的包...
设计|挖掘包装创意,第十届“济丰杯”包装设...
设计|蒙牛出了款高考押题奶,包装设计极具创意
设计|创意惊艳!旺盈集团多款包装作品荣膺国...
设计|重塑包装视觉,中荣印刷再次斩获iF设计大奖
设计|让包装不止于包装!裕同两款作品荣获德...
设计|日本王子旗下4件包装作品荣获大奖,设计...
专栏|前期整厂布局规划,如何为纸箱厂提供竞...
设计|斯道拉恩索斩获设计大奖的三款包装,有...
专栏|利用对比实验,分析如何减少纸箱自动包...
干货|造成纸箱胖包或鼓包的原因是什么?该如...
设计|利用纸板生产宠物玩具,这家工厂年产值...
纸箱|干货!模切压痕工艺常见问题有哪些?如...
设计|京东物流联合伙伴投放可循环快递箱,可...
干货|不同面纸,会给纸箱水墨印刷带来哪些影响?
干货|刘时侨:浅谈恒压低温瓦楞纸板生产过程...
设计|日本知名包装设计大赛已结束,获奖作品...
干货|瓦楞纸板的分类方法、不同楞型的特点及...
干货|瓦楞纸板出现气泡怎么办?常见原因及对...
设计|金点新秀设计奖出炉,感受下年轻学子的...
干货|生产水印纸箱,这20组数据不可忽视
设计|蒙牛推出“高考押题奶”,包装设计极具创意
设计|端午礼盒设计哪家强?10多家知名企业大比拼
专栏|如何做好系统性建厂规划,避免厂房在后...
专栏|企业老板如何通过管理评审,解决质量管...
专栏|异化的纸箱招投标——来自国内某纸包装...
专栏|包装印刷厂为何陷入频繁招聘的怪圈?问...
设计|农夫山泉推出咖啡产品,包装设计十分精美
专栏|纸品包装企业常见的安全隐患及预防措施...
金属包装|新一代封盖检测
专栏|如何实行有效管理?包装企业管理的职能...
设计|包装作品脱颖而出,裕同荣获全球顶尖设...
专栏|警惕!传统印刷包装企业管理的N种风险
专栏|如何在家族企业腾挪转移?浅论包装行业...
干货|减少瓦楞纸板生产损耗,这几点你做到了吗?
干货|您的环压测试做对了吗?浅谈其常见问题...
设计|三星电视产品将引入瓦楞包装,用户可将...
设计|无锡新祥恒的包装方案,荣获2020德国iF...
干货|纸箱防水、防潮方案有哪些?又有哪些优...
设计|惊艳!全球知名包装设计奖2019年获奖作...
容器|HEUFT X射线技术系列的全面优质
干货|国内瓦楞原纸测环压,进口原纸怎么测?
干货|纸箱印刷常见的质量问题有哪些?又该如...
设计|小米做包装了!一张纸折叠而成,最高能...
设计|插画、简约、故事……高端产品的包装设...
印刷|UV上光工艺的常见问题有哪些?该如何解决?
干货|如何增强瓦楞彩盒、彩箱的承压力?
设计|看完阿里、腾讯、抖音的新春礼盒,忍不...
设计|书型盒、开窗盒、天地盖盒……礼品盒常...
设计|零食巨头百草味推出年货礼盒,包装设计...
干货|近百个瓦楞纸板专用术语,你最常用的有...
设计|大型终端企业的圣诞节包装来临,你更喜...
设计|烫金、UV、镭射、镂空……印刷工艺和设...
设计|恰当使用特种纸,印刷效果不一般
设计|10款走心的创意包装设计,令人大开眼界
干货|瓦楞纸板露楞(排骨纹)的解决方案
设计|做好人性化包装设计,商品不愁卖不出去
设计|可追溯、性能佳、色相好,斯道拉恩索发...
设计|惊艳!台湾金点设计奖--纸包装类获奖作...
干货|请收藏!资深专家解析纸板、纸箱行业仓...
技术|打开车间“黑匣子”,王子包装对此“神...
设计|中阜纸业迎来北大校友团,纸房子、纸家...
干货|如何快速搞懂烫金工艺的原理及流程?
设计|减少塑料使用,欧莱雅推出首款纸制化妆...
设计|特仑苏推出全新包装,国潮风设计让人倍感惊
干货|瓦线排程注意事项有哪些?又有什么实用...
设计|伊利回答网友问题:为什么牛奶有不同的...
干货|近百个印刷专业术语,你知道多少?
干货|相比木箱,重型纸箱越来越受市场青睐的...
设计|惊艳!德国iF设计奖--茶类包装设计获奖...
设计|首个装啤酒的纸瓶公诸于世,未来纸制啤...
设计|汇源100%果汁包装焕新升级,哪些亮点值...
干货|纸箱车间如何做到可视化管理?一文看懂!
设计|2019Pentawards包装设计获奖作品出炉(...
设计|军运会即将召开,伊利顺势推出专属版牛...
干货|防止货款被拖欠,纸箱厂不妨这么做!
设计|将可持续发展理念贯彻到底?东京奥运会...
设计|2019Pentawards包装设计获奖作品出炉(...
干货|纸板爆线怎么办?玖龙发布“防爆秘籍”...
设计|2019Pentawards包装设计获奖作品出炉(...
设计|2019Pentawards包装设计获奖作品出炉(...
设计|2019Pentawards包装设计获奖作品出炉(...
设计|沈阳一牛人收藏烟标数十万张,一张最高...
干货|怎么做才能保障印品墨色稳定,提高印品...
设计|阿里、腾讯、OPPO、vivo等月饼礼盒长啥样?
干货|66个纸箱专业术语,你知道几个?
技术|又一款创新型包装材料发布,你觉得能替...
技术|用事实彰显品质,南通佳宝经典客户案例一览
设计|敦煌壁画飞到月饼盒上,良品铺子引领中...
设计|太阳纸业成功研发出“无塑涂布食品包装...
设计|永丰余携手年轻学子,将瓦楞纸艺术展现...
技术|打造智能工厂,杭州品享智能化实验室全...
技术|高温酷暑之下,南通佳宝让更多岗位人员...
技术|双刀瓦线自动排程,在南阳统包是如何做...
设计|东莞一纸箱厂推出环保快递纸箱,拥有近...
干货|虎彩包装事业一部副总裁张晓波:浅谈销...
设计|太阳纸业攻克防伪难题,云南白药牙膏销...
设计|瓦楞纸的艺术创意空间
设计|除了做包装外,瓦楞纸原来还有这么多用处
干货|如何避免纸箱鼓包与破损,让客户没有后...