เครื่องบรรจุสกรูเป็นโซลูชันการบรรจุอัตโนมัติแบบพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อนับ จัดเรียง และบรรจุสกรู สลักเกลียว น็อต แหวนรอง และตัวยึดขนาดเล็กอื่นๆ ลงในถุง กล่อง หรือบรรจุภัณฑ์พลาสติกด้วยความเร็วและความแม่นยำ ซึ่งกระบวนการบรรจุแบบแมนนวลไม่สามารถทำได้ในขนาดที่ต้องการ ในการผลิตฮาร์ดแวร์ อุปทานในการก่อสร้าง ชิ้นส่วนยานยนต์ การประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และการจำหน่ายผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภค สกรูและตัวยึดจะต้องได้รับการบรรจุในจำนวนที่แน่นอน — สกรูห้าตัวต่อถุง, สลักเกลียวสิบตัวต่อกล่อง, อุปกรณ์ยึดแบบต่างๆ ห้าสิบชิ้นต่อตุ่มขายปลีก — และข้อผิดพลาดในการนับใดๆ ที่ไปถึงลูกค้าปลายทางทำให้เกิดปัญหาการรับประกัน การวิจารณ์เชิงลบ และความเสียหายของแบรนด์ซึ่งมีมากกว่าต้นทุนของตัวยึดที่สูญหาย เครื่องบรรจุสกรูที่ระบุอย่างดีช่วยลดข้อผิดพลาดในการนับ ลดต้นทุนแรงงาน เพิ่มปริมาณงานบรรจุภัณฑ์ และผลิตบรรจุภัณฑ์ที่นำเสนออย่างสม่ำเสมอซึ่งตรงตามความคาดหวังของลูกค้าทั้งร้านค้าปลีกและอุตสาหกรรม การทำความเข้าใจเทคโนโลยี พารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลัก และเกณฑ์การคัดเลือกสำหรับเครื่องจักรเหล่านี้ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้ผลิตหรือผู้จัดจำหน่ายที่ต้องการดำเนินการบรรจุหีบห่อแบบอัตโนมัติหรืออัปเกรด
ก เครื่องบรรจุสกรู รวมระบบย่อยการทำงานต่างๆ ที่ทำงานตามลำดับเพื่อเปลี่ยนการจ่ายตัวยึดแบบหลวมจำนวนมากให้เป็นบรรจุภัณฑ์ปิดผนึกจำนวนนับพร้อมสำหรับการกระจาย กระบวนการเริ่มต้นที่ขั้นตอนการป้อน โดยที่ฮอปเปอร์ขนาดใหญ่หรือเครื่องป้อนชามแบบสั่นจะได้รับตัวยึดจำนวนมาก และใช้การสั่นสะเทือนที่ควบคุม แรงเหวี่ยง หรือการเคลื่อนตัวของสายพานลำเลียงเพื่อแยกและปรับทิศทางของสกรูให้เป็นสตรีมไฟล์เดียวที่เหมาะสมสำหรับการนับ การแยกเสียงอย่างเหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญ — สกรูที่เคลื่อนที่เป็นกลุ่มหรือไม่ได้แยกออกจากกันอย่างเหมาะสม จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการนับหรือทำให้เกิดปัญหาติดขัดในอุปกรณ์การนับแบบดาวน์สตรีม
จากตัวป้อน สกรูแบบแยกเดี่ยวจะผ่านระบบการนับ ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่มีความต้องการทางเทคนิคมากที่สุดของเครื่องจักร ซึ่งจะตรวจจับและนับตัวยึดแต่ละตัวโดยใช้เซ็นเซอร์ออปติคัล การวัดน้ำหนัก หรือทั้งสองอย่างรวมกัน เมื่อถึงจำนวนเป้าหมาย กลไกประตูหรือวาล์วจะนำแบทช์ที่นับไปยังสถานีบรรจุ ซึ่งจะถูกฝากไว้ในรูปแบบบรรจุภัณฑ์ที่เลือก จากนั้น สถานีบรรจุภัณฑ์จะปิดผนึกบรรจุภัณฑ์ — ผ่านการปิดผนึกด้วยความร้อนสำหรับถุงโพลี การพับและการติดเทปสำหรับกล่อง หรือการขึ้นรูปด้วยความร้อนสำหรับบรรจุภัณฑ์พุพอง และนำบรรจุภัณฑ์ที่เสร็จสมบูรณ์ไปยังสายพานลำเลียงหรือพื้นที่รวบรวม จากนั้นวงจรทั้งหมดจะทำซ้ำโดยอัตโนมัติสำหรับแพ็คเกจถัดไป เครื่องบรรจุสกรูสมัยใหม่จะหมุนเวียนตามลำดับที่สมบูรณ์นี้ภายในสองถึงสิบห้าวินาทีต่อบรรจุภัณฑ์ ขึ้นอยู่กับขนาดการนับ รูปแบบบรรจุภัณฑ์ และการกำหนดค่าเครื่องจักร ช่วยให้อัตราปริมาณงานที่ทีมงานบรรจุภัณฑ์แบบแมนนวลไม่สามารถรักษาไว้ได้ตลอดกะการผลิตทั้งหมด
กลไกการนับเป็นส่วนประกอบที่กำหนดประสิทธิภาพของเครื่องบรรจุแบบสกรู และการเลือกใช้เทคโนโลยีการนับส่งผลต่อความแม่นยำในการนับ ช่วงของประเภทตัวยึดที่เครื่องสามารถรองรับได้ และความเร็วปริมาณงานสูงสุดที่ทำได้
การนับด้วยแสงใช้ลำแสงเซนเซอร์โฟโตอิเล็กทริคตั้งแต่หนึ่งลำขึ้นไปวางขวางเส้นทางการไหลของสกรู ขณะที่สกรูแต่ละตัวเคลื่อนผ่านลำแสงเซ็นเซอร์ จะขัดขวางเส้นทางแสงและสร้างพัลส์นับที่ระบบควบคุมของเครื่องจักรบันทึกไว้ การนับด้วยแสงทำได้รวดเร็ว ไม่สัมผัส และไม่ได้รับผลกระทบจากคุณสมบัติทางแม่เหล็กหรือค่าการนำไฟฟ้าของตัวยึดที่กำลังนับ ทำงานได้ดีกับสกรูที่ได้รับการแยกส่วนที่เชื่อถือได้และมีโปรไฟล์ที่สม่ำเสมอเพียงพอที่จะสร้างการรบกวนเซ็นเซอร์ที่ชัดเจนและชัดเจน ข้อจำกัดหลักของการนับด้วยแสงขั้นพื้นฐานคือความไวต่อตัวยึดที่เคลื่อนที่เป็นคู่หรือตำแหน่งที่ทับซ้อนกันบางส่วน ซึ่งเป็นสถานการณ์ที่ทำให้เกิดการนับน้อยเกินไป และต่อตัวยึดที่มีขนาดเล็กมากซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเข้าใกล้ความกว้างของลำแสง ซึ่งอาจทำให้การนับพลาดได้ ระบบออปติคอลแบบมัลติบีมและอัลกอริธึมการประมวลผลสัญญาณที่ซับซ้อนช่วยแก้ไขข้อจำกัดเหล่านี้ในเครื่องจักรที่มีสเปคสูงกว่า
การนับตามน้ำหนักจะขึ้นอยู่กับมวลที่สอดคล้องกันของตัวยึดแต่ละตัวเพื่ออนุมานการนับจากน้ำหนักรวมของแบทช์ โหลดเซลล์ที่มีความแม่นยำจะวัดน้ำหนักสะสมของตัวยึดที่สะสมอยู่ในจานชั่งน้ำหนัก และระบบควบคุมจะแบ่งน้ำหนักที่วัดได้ตามน้ำหนักของตัวยึดแต่ละตัวที่ทราบเพื่อคำนวณการนับ วิธีการนี้ไม่ขึ้นอยู่กับการวางแนวตัวยึดและความสม่ำเสมอในการป้อน ทำให้เหมาะอย่างยิ่งกับตัวยึดที่มีรูปร่างไม่ปกติซึ่งยากต่อการแยกแยะได้อย่างน่าเชื่อถือสำหรับการนับด้วยแสง ความแม่นยำของการนับตามน้ำหนักขึ้นอยู่กับความสม่ำเสมอของตุ้มน้ำหนักตัวยึดแต่ละตัว ซึ่งแตกต่างกันไปตามเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนในการผลิต และความละเอียดของโหลดเซลล์สัมพันธ์กับน้ำหนักของตัวยึดตัวเดียว สำหรับสกรูขนาดเล็กที่มีน้ำหนักเศษส่วนกรัม การได้รับความแม่นยำในการนับชิ้นเดียวต้องใช้โหลดเซลล์ที่มีความละเอียดสูงและการสอบเทียบอย่างระมัดระวัง เครื่องจักรสมัยใหม่หลายเครื่องผสมผสานการนับล่วงหน้าตามน้ำหนักเข้ากับการตรวจสอบด้วยแสงเพื่อให้ได้ทั้งความเร็วและความแม่นยำ
เครื่องบรรจุสกรูบางเครื่องใช้แผ่นสั่นหรือล้อนับแบบแบ่งส่วนพร้อมช่องหรือช่องที่มีขนาดแม่นยำ ซึ่งจะจับและนับจำนวนตัวยึดทีละตัว แต่ละช่องจะยึดสกรูตามขนาดที่ระบุไว้หนึ่งตัว และในขณะที่จานหรือล้อหมุน สกรูที่ยึดแต่ละตัวจะหล่นผ่านประตูนับเข้าไปในบรรจุภัณฑ์ด้านล่าง วิธีการนับเชิงกลนี้มีความแม่นยำสูงสำหรับตัวยึดภายในช่วงขนาดที่กำหนด แต่ต้องมีการเปลี่ยนกลไกของแผ่นนับเมื่อสลับระหว่างขนาดตัวยึด ซึ่งเป็นข้อจำกัดที่เพิ่มเวลาการเปลี่ยนเมื่อเปรียบเทียบกับระบบที่ใช้เซ็นเซอร์ซึ่งต้องการเพียงการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ในซอฟต์แวร์ควบคุม
เครื่องบรรจุแบบสกรูมีให้เลือกใช้งานหลายรูปแบบที่แตกต่างกันไปตามระดับของระบบอัตโนมัติ ความเข้ากันได้ของรูปแบบบรรจุภัณฑ์ กำลังการผลิต และขนาดพื้นที่ การเลือกประเภทเครื่องจักรที่ถูกต้องจำเป็นต้องจับคู่คุณลักษณะเหล่านี้กับข้อกำหนดการผลิตเฉพาะและบริบทการปฏิบัติงานของโรงงาน
| ประเภทเครื่อง | กutomation Level | ความเร็วทั่วไป | รูปแบบแพ็คเกจ | แอปพลิเคชั่นที่ดีที่สุด |
| เครื่องนับบรรจุหีบห่อกึ่งอัตโนมัติ | กึ่งอัตโนมัติ | 10–20 ถุง/นาที | ถุงโพลีสำเร็จรูป | การผลิตขนาดเล็ก SKU ที่หลากหลาย |
| กutomatic VFFS Packing Machine | อัตโนมัติเต็มรูปแบบ | 20–60 ถุง/นาที | ถุงกรอกแบบฟอร์ม | ใช้งาน SKU เดียวในปริมาณมาก |
| ระบบชั่งน้ำหนักถุง | อัตโนมัติเต็มรูปแบบ | 15–40 ถุง/นาที | กระเป๋า, กระเป๋า | การนับตามน้ำหนัก ตัวยึดแบบผสม |
| เครื่องบรรจุตุ่ม | อัตโนมัติเต็มรูปแบบ | 5–20 แผล/นาที | ตุ่มพองที่ขึ้นรูปด้วยความร้อน | จอแสดงผลค้าปลีก, ร้านฮาร์ดแวร์ |
| ระบบรวมหลายหัว | อัตโนมัติเต็มรูปแบบ | มากถึง 80 ถุง/นาที | กระเป๋า กล่อง | ปริมาณมาก แม่นยำสูงสุด |
เครื่องซีลแบบฟอร์มแนวตั้ง (VFFS) เป็นรูปแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบที่มีการใช้งานกันอย่างแพร่หลายมากที่สุดสำหรับบรรจุภัณฑ์แบบสกรูในสภาพแวดล้อมการผลิตที่มีปริมาณปานกลางถึงสูง พวกเขาสร้างถุงจากม้วนฟิล์มบรรจุภัณฑ์แบบแบน เติมด้วยชุดตัวยึดที่นับไว้แล้วปิดผนึกด้านบน ทั้งหมดนี้ในรอบที่ต่อเนื่องซึ่งไม่จำเป็นต้องจัดการด้วยตนเองระหว่างการจ่ายตัวยึดจำนวนมากและถุงที่ปิดผนึกเสร็จแล้ว ปริมาณงานสูง ขนาดกะทัดรัดเมื่อเทียบกับผลผลิต และความเข้ากันได้กับขนาดถุงและประเภทฟิล์มที่หลากหลาย ทำให้พวกมันกลายเป็นม้าสำคัญของสายการบรรจุแบบยึดอัตโนมัติทั่วโลก
เมื่อประเมินเครื่องบรรจุสกรู จะต้องประเมินพารามิเตอร์ประสิทธิภาพเชิงปริมาณหลายตัวโดยเทียบกับข้อกำหนดเฉพาะของสภาพแวดล้อมการผลิต เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องจักรที่เลือกจะตอบสนองทั้งความต้องการในปัจจุบันและความต้องการในอนาคตที่คาดการณ์ไว้
ระบบการป้อนต้นทางของกลไกการนับมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่องจักร แม้แต่ระบบการนับที่แม่นยำที่สุดก็ยังทำให้เกิดข้อผิดพลาดและกระดาษติดได้ หากตัวยึดที่ไปถึงนั้นไม่ได้แยกออกมาอย่างเหมาะสมและอยู่ในทิศทางที่สม่ำเสมอ การทำความเข้าใจจุดแข็งและข้อจำกัดของวิธีการป้อนที่แตกต่างกันจะช่วยในการประเมินการออกแบบเครื่องจักรและในการแก้ไขปัญหาด้านประสิทธิภาพในการติดตั้งที่มีอยู่
เครื่องป้อนโถแบบสั่นสะเทือนใช้การสั่นสะเทือนที่ควบคุมเพื่อเลื่อนตัวยึดไปตามรางเกลียวภายในโถ โดยปรับทิศทางอย่างต่อเนื่องขณะเคลื่อนที่ไปยังทางออกโถ เครื่องมือที่ออกแบบอย่างถูกต้องในโถ เช่น รางรูปทรง ช่องกระเป๋า และตัวเบี่ยง — จะเลือกตัวยึดในการวางแนวที่ถูกต้อง และคืนชิ้นส่วนที่มีการวางแนวไม่ถูกต้องไปที่โถเพื่อนำเสนออีกครั้ง เครื่องป้อนโบลว์แบบสั่นสะเทือนได้รับการยอมรับอย่างดี เชื่อถือได้ และสามารถจัดการประเภทตัวยึดได้หลากหลาย แต่ต้องใช้เครื่องมือโบลว์ที่เฉพาะเจาะจงสำหรับประเภทและขนาดตัวยึดแต่ละชนิด ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องใช้โบลว์แยกต่างหากหรือโบลที่ปรับแต่งใหม่สำหรับแต่ละผลิตภัณฑ์ในการใช้งานแบบหลาย SKU
เครื่องป้อนดิสก์แบบแรงเหวี่ยงใช้ดิสก์แบบหมุนเพื่อเร่งตัวยึดออกไปด้านนอกด้วยแรงเหวี่ยงและส่งไปยังระบบรางหรือรางในกระแสเดี่ยว โดยทั่วไปแล้วจะทำงานที่ความเร็วสูงกว่าเครื่องป้อนแบบชามแบบสั่น และอ่อนโยนกว่ากับตัวยึดที่เคลือบพื้นผิวแล้ว เนื่องจากมีการสัมผัสกันระหว่างชิ้นส่วนน้อยกว่า เครื่องป้อนแบบแรงเหวี่ยงได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้นในการดำเนินการบรรจุแบบสกรู โดยที่ปริมาณงานสูงและการปกป้องพื้นผิวถือเป็นเรื่องสำคัญ แม้ว่าจะมีความเฉพาะเจาะจงต่อผลิตภัณฑ์เหมือนกันในข้อกำหนดด้านเครื่องมือก็ตาม
เครื่องป้อนแบบสั่นที่ยืดหยุ่น หรือที่เรียกว่าระบบป้อนแบบยืดหยุ่นหรือเครื่องป้อนด้วยการมองเห็นด้วยหุ่นยนต์ ใช้พื้นผิวการป้อนแบบเรียบหรือเว้าเล็กน้อยแบบสั่น ร่วมกับวิชันซิสเต็มและระบบหยิบและวางแบบหุ่นยนต์เพื่อจัดการกับชิ้นส่วนประเภทต่างๆ มากมายโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือเฉพาะผลิตภัณฑ์ วิชันซิสเต็มจะระบุตำแหน่งและทิศทางของตัวยึดแต่ละตัวบนพื้นผิวที่สั่น และสั่งให้หุ่นยนต์หรือแอร์เจ็ทหยิบและถ่ายโอนชิ้นส่วนที่มีการวางตำแหน่งอย่างถูกต้องไปยังสถานีนับ ระบบเหล่านี้ให้ความยืดหยุ่นเป็นพิเศษสำหรับการดำเนินงานหลาย SKU โดยมีต้นทุนการลงทุนที่สูงขึ้นและการกำหนดค่าซอฟต์แวร์ที่ซับซ้อนมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องป้อนแบบชามแบบดั้งเดิม
เครื่องบรรจุสกรูสมัยใหม่มีระบบควบคุมที่ใช้ PLC และอินเทอร์เฟซ HMI แบบหน้าจอสัมผัส ซึ่งช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถเข้าถึงพารามิเตอร์ของเครื่องจักร ข้อมูลการผลิต และข้อมูลการวินิจฉัยได้อย่างง่ายดาย ความซับซ้อนของระบบควบคุมส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความง่ายในการใช้งานของเครื่องจักร ความสามารถในการรักษาประสิทธิภาพการทำงานที่สม่ำเสมอในระดับทักษะของผู้ปฏิบัติงาน และความเข้ากันได้กับระบบการจัดการการผลิตระดับโรงงาน
การจัดการสูตร — ความสามารถในการจัดเก็บและเรียกคืนชุดพารามิเตอร์เครื่องจักรที่สมบูรณ์สำหรับ SKU ผลิตภัณฑ์แต่ละรายการ — เป็นคุณสมบัติมาตรฐานในเครื่องจักรสมัยใหม่ที่ช่วยลดเวลาการเปลี่ยนแปลงและข้อผิดพลาดในการตั้งค่าพารามิเตอร์ของมนุษย์ได้อย่างมาก ระบบสูตรที่ปรับใช้อย่างดีจะจัดเก็บการตั้งค่าที่เกี่ยวข้องทั้งหมด รวมถึงจำนวนเป้าหมาย ขีดจำกัดน้ำหนักบรรจุภัณฑ์ ความเร็วของเครื่องป้อน อุณหภูมิและเวลาในการปิดผนึก และพารามิเตอร์การพิมพ์ฉลากสำหรับแต่ละผลิตภัณฑ์ ช่วยให้ดำเนินการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดได้โดยการเรียกคืนสูตรอาหารที่เก็บไว้ แทนที่จะป้อนพารามิเตอร์แต่ละตัวซ้ำหลายสิบด้วยตนเอง สำหรับโรงงานที่มี SKU จำนวนมาก ความสามารถในการจัดการสูตรอาหาร — จำนวนสูตรอาหารที่สามารถจัดเก็บ — และความง่ายในการสร้างและแก้ไขสูตรอาหาร ถือเป็นข้อพิจารณาในทางปฏิบัติที่สำคัญในระหว่างการเลือกเครื่อง
การเลือกเครื่องบรรจุสกรูเกี่ยวข้องกับการปรับสมดุลความสามารถทางเทคนิค ข้อกำหนดในการผลิต ข้อจำกัดด้านงบประมาณ และการปฏิบัติจริงในการปฏิบัติงาน การทำงานผ่านกระบวนการประเมินที่มีโครงสร้างทำให้มั่นใจได้ว่าเครื่องจักรที่เลือกจะมอบประสิทธิภาพและความคุ้มค่าตามที่ต้องการตลอดอายุการใช้งาน
การบำรุงรักษาเชิงป้องกันเป็นกลยุทธ์ที่คุ้มค่าที่สุดในการรักษาความถูกต้อง ความเร็ว และความน่าเชื่อถือของเครื่องบรรจุสกรูตลอดอายุการใช้งาน ความซับซ้อนทางกลของระบบป้อน การนับ และการปิดผนึกหมายความว่าการสึกหรอและการปนเปื้อนสะสมอย่างต่อเนื่อง และส่งผลต่อประสิทธิภาพในรูปแบบที่วัดได้ก่อนที่จะทำให้เกิดความล้มเหลวทันที ทำให้การตรวจจับและแก้ไขตั้งแต่เนิ่นๆ ก่อกวนและมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าการบำรุงรักษาเชิงรับหลังจากการชำรุดอย่างมีนัยสำคัญ
กิจวัตรการบำรุงรักษารายวันควรรวมถึงการทำความสะอาดโถป้อนแบบสั่นและรางเพื่อกำจัดตะไบโลหะ คราบน้ำมัน และเศษตัวยึดที่สะสมระหว่างการผลิต และทำให้เกิดการป้อนที่ผิดปกติหรือการปนเปื้อนของเซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์การนับแบบใช้แสงควรได้รับการตรวจสอบเพื่อหาฝุ่นหรืออนุภาคโลหะที่สะสมอยู่บนใบหน้าของเซ็นเซอร์ ซึ่งจะลดความไวในการตรวจจับและทำให้เกิดการนับน้อยเกินไป — การทำความสะอาดด้วยอากาศอัดและการเช็ดหน้าเซ็นเซอร์เป็นระยะด้วยผ้าที่ไม่เป็นขุย โดยทั่วไปจะเพียงพอที่จะรักษาประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์ระหว่างช่วงการบำรุงรักษาตามกำหนดการ ควรตรวจสอบขากรรไกรซีลด้วยความร้อนทุกวันเพื่อดูคุณภาพซีลบนบรรจุภัณฑ์สำเร็จรูป และอุณหภูมิการซีลที่ปรับเทียบกับข้อกำหนดเฉพาะของผู้ผลิตเมื่อคุณภาพซีลลดลง — เทปปิดผนึก PTFE ที่สึกหรอและแผ่นรองซิลิโคนที่เสื่อมสภาพเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของคุณภาพซีลที่ไม่ดี และควรรวมอยู่ในการวางแผนชิ้นส่วนทดแทนตามกำหนดเวลา บันทึกการบำรุงรักษาที่ครอบคลุมซึ่งบันทึกการตรวจสอบ การปรับแต่ง และการเปลี่ยนชิ้นส่วนทั้งหมดสำหรับเครื่องจักรแต่ละเครื่องจะให้ข้อมูลประวัติที่จำเป็นในการระบุแนวโน้มการพัฒนา คาดการณ์ข้อกำหนดในการเปลี่ยนส่วนประกอบ และแสดงให้เห็นถึงการตรวจสอบวิเคราะห์สถานะในกรณีที่มีการร้องเรียนด้านคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับความแม่นยำในการนับ