قبل از خرید دستگاه بسته‌بندی، تجهیزات پنوماتیک را بشناسید

قبل از خرید و شروع به فعالیت صنعتی و نیمه‌صنعتی، نیاز است شما کامل با حوزه و دستگاه‌هایی که با آن‌ها سر و کار دارید آشنا شوید. از این رو، من در این مقاله به شما کمک می‌کنم به‌طور کلی با اتصالات پنوماتیک، انواع رایج آن‌ها، انواع قطعات پنوماتیک، نوع چیدمان شیلنگ پنوماتیک و در نهایت چک‌لیستی پیش از خرید آشنا شوید.

از آنجا که دستگاه‌های بسته‌بندی مدرن برای انجام عملیات‌هایی مانند جابه‌جایی کاغذ یا مقوا، دوخت، پرکن، برش و کنترل مکانیزم‌ها به سیستم پنوماتیکی متکی هستند، این مقاله را بیشتر به آشنایی کامل با قطعات پنوماتیک دستگاه اختصاص داده‌ام.در نگاه اول شاید این نکات اهمیت زیادی برای شما نداشته باشند، اما اتصالات پنوماتیک وظیفه اصلی این نوع دستگاه‌ها، یعنی دقت انجام عملیات و ایمنی برای اپراتور دستگاه، را بر عهده دارند.

در این مقاله قصد داریم به‌صورت کامل و کاربردی این سه دسته از تجهیزات پنوماتیک را بررسی کنیم تا پیش از خرید دستگاه بسته‌بندی، بتوانید انتخابی آگاهانه داشته باشید.

چرا شناخت تجهیزات پنوماتیک قبل از خرید اهمیت دارد؟

همه دستگاه‌های بسته‌بندی از یک شبکه پنوماتیک تشکیل شده‌اند. شبکه پنوماتیک چیست؟ قبل از اینکه به شبکه پنوماتیک بپردازیم، بیایید با خود کلمه پنوماتیک (Pneumatic) آشنا شویم.به طور خلاصه، به هر سیستمی که متکی بر هوای فشرده باشد و یک عمل مکانیکی انجام دهد، سیستم پنوماتیک می‌گوییم و قطعات به‌کاررفته در آن قطعات پنوماتیک نام دارند.حالا سیستم پنوماتیک شامل یک شبکه از این قطعات است: کمپرسور باد، واحد مراقبت، شیلنگ پنوماتیک، اتصالات پنوماتیک، شیر کنترلی پنوماتیک، سیلندر و اگزوز مافلر. اگر حتی یکی از این اجزا به مشکل بخورد، کل سیستم مختل می‌شود و کل خط بسته‌بندی تحت تأثیر قرار می‌گیرد.

برای مثال، یک اتصال پنوماتیک نامرغوب یا معیوب می‌تواند باعث نشتی هوا شود و در نتیجه فشار لازم را برای انجام عملیات بسته‌بندی تأمین نکند و باعث افزایش هزینه شود.

در این مقاله به تمام این قطعاتی که نام برده شده‌اند، بررسی می‌کنیم، آن‌ها را می‌شناسیم و با انواع رایج آن‌ها آشنا می‌شویم.

آشنایی با عملکرد دستگاه بسته‌بندی عمودی (VFFS)

دستگاه بسته‌بندی VFFS یکی از دستگاه‌های پرکاربرد است که در صنایع مختلف به کار می‌رود و نمونه خوبی برای بررسی قطعات آن است. این دستگاه را می‌توان تقریباً برای هر محصول دانه‌ای، پودری یا گرانولی استفاده کرد؛ مثل حبوبات، برنج، شکر و نمک. همچنین در مدل‌های خاصی از این دستگاه برای پر کردن چیپس، پفک و پاپ‌کورن استفاده می‌شود.

اجزای اصلی دستگاه بسته‌بندی VFFS

• رول‌گیر فیلم
• یقه فرم‌دهنده (Forming Collar)
• لوله فرم‌دهنده (Forming Tube)
• فک دوخت افقی
• فک دوخت عمودی
• تیغه برش
• سیستم توزین یا پرکن
• شاسی و بدنه دستگاه
• تابلو برق و PLC

اجزای پنوماتیکی

• کمپرسور باد
• واحد مراقبت هوا (FRL)
• شیلنگ پنوماتیک
• اتصالات پنوماتیک
• شیر برقی پنوماتیک
• جک پنوماتیک
• اگزوز مافلر
• فلوکنترل (شیر کنترل سرعت)
• گیج فشار

سیستم پنوماتیک در دستگاه بسته‌بندی VFFS چگونه کار می‌کند؟

برای درک بهتر از عملکرد این دستگاه، باید سیستم اصلی یا جریان آن را بشناسیم. سیستم اصلی این دستگاه بر پایه پنوماتیک طراحی و تولید شده است. این دستگاه برای انجام عملیات‌هایی مانند هدایت پاکت، برش و جابه‌جایی برخی از عملیات مکانیکی از هوای فشرده استفاده می‌کند و هر یک از قطعات پنوماتیک وظیفه مشخصی در این فرآیند دارند.

همه چیز از کمپرسور باد آغاز می‌شود. کمپرسور هوای محیط را هدایت کرده و آن را با فشار مناسب فشرده می‌کند. واحد مراقبت پنوماتیک وظیفه فیلتراسیون و تنظیم فشار (واحد: بار) را بر عهده دارد و از ورود گرد و غبار به داخل سیستم پنوماتیک و دستگاه جلوگیری می‌کند.

پس از آماده‌سازی، هوای فشرده از کمپرسور به واحد مراقبت وارد می‌شود. وقتی هوا مناسب و پاک شد، از طریق شیلنگ پنوماتیک در بخش‌های مختلف دستگاه توزیع می‌شود. شیلنگ‌ها توسط اتصالات پنوماتیک به یکدیگر و قطعات دیگر متصل می‌شوند. کیفیت این اتصالات اهمیت زیادی دارد، زیرا کوچک‌ترین نقص در این اتصالات، کل سیستم انتقال هوای فشرده را مختل می‌کند.

در مرحله بعد، هوای فشرده از طریق شیلنگ به شیر برقی پنوماتیک وارد می‌شود. این شیر از دو بخش اصلی تشکیل شده است: بخش فرمان (بوبین / PLC) و بخش داخلی خود شیر (پیستون).

انواع شیرهای پنوماتیک با عملکردهای مختلف وجود دارد که بررسی کامل این موضوع از حوصله این مقاله خارج است، ولی به طور کلی این شیرها فرمان برقی دریافت کرده و شیر در حالت باز یا بسته قرار می‌گیرد تا هوای فشرده را منتقل کند یا جلوی آن را بگیرد.

در انتهای این مسیر، جک‌های پنوماتیک مثل بازوهای قدرتمند یا حتی در بعضی از اکشن‌های دستگاه بسته‌بندی، عملکردی ظریف و دقیق را انجام می‌دهند.

معمولاً این جک‌ها وظیفه باز و بسته کردن فک‌های دوخت، حرکت تیغه برش و نگه داشتن قطعات را بر عهده دارند.

پس از پایان هر سیکل کاری، هوای مصرف‌شده از شیر برقی خارج می‌شود. معمولاً حداکثر دمای موردنیاز برای فرآیند کاری یک شیر برقی +60 درجه سانتی‌گراد است و حداکثر فشار کاری آن 10 بار است. این هوای فشرده و داغ باید از شیر برقی خارج شود و برای ایمنی و جلوگیری از صدای ناهنجار، از اگزوز مافلر استفاده می‌شود تا هم صدا و هم دمای خروجی شیر برقی را کنترل کند.

اتصالات پنوماتیک؛ نقطه اتصال ایمنی و کارایی

اتصالات پنوماتیک تقریباً در تمام بخش‌های یک شبکه پنوماتیک قرار دارند (از کمپرسور به شیلنگ، از شیلنگ به واحد مراقبت، از واحد مراقبت به شیر برقی و از شیر برقی به جک پنوماتیک). شاید فقط یک اتصال کوچک باشند، اما جنس، نوع و نحوه صحیح نصب این اتصالات اهمیت بسیار زیادی دارد.

انواع رایج اتصالات پنوماتیک

اتصالات فیتینگی (Push-in Fittings):

این نوع اتصالات در بازار ایران با نام اتصالات فیتینگی شناخته می‌شوند و محبوب‌ترین نوع اتصال هستند، زیرا نصب و جدا کردن شیلنگ در آن‌ها بسیار ساده و سریع است. همین موضوع باعث می‌شود فرآیند تعمیر، سرویس یا تست دستگاه با سرعت بیشتری انجام شود. کافی است اتصال را روی رزوه ببندید و سپس شیلنگ را داخل آن فشار دهید تا به‌صورت خودکار قفل شود.

اتصالات پیچی یا رزوه‌ای:

این اتصالات با استفاده از رزوه به قطعه دیگر متصل می‌شوند و معمولاً در نقاطی که به اتصال محکم‌تر و مقاوم‌تر در برابر فشار نیاز است، کاربرد دارند.

اتصالات چرخشی (Rotary Fittings):

در قسمت‌هایی از دستگاه که حرکت دورانی دارند، مانند برخی از مکانیزم‌های تغذیه، از این نوع اتصال استفاده می‌شود.

اتصالات Y شکل، T شکل و صلیبی:

این اتصالات برای تقسیم مسیر هوای فشرده به چند شاخه در بخش‌های مختلف دستگاه به کار می‌روند.

اهمیت جنس اتصالات

جنس اتصالات تأثیر مستقیمی روی عمر مفید دستگاه بسته‌بندی و شبکه پنوماتیک شما دارد.

رایج‌ترین جنس بدنه اتصالات پنوماتیک:

برنج: مقاومت بالا در برابر فشار و دمای بالا.

پلی‌اکسی‌متیلن (POM): جنس پلاستیک مقاوم، سبک و مقرون‌به‌صرفه، مناسب فشارهای متوسط، دمای ایده‌آل +50 درجه.

استیل ضد زنگ: برای محیط‌های با رطوبت بالا و مواد شیمیایی خورنده.

شما با در نظر گرفتن محیط کارگاه می‌توانید جنس بدنه اتصال پنوماتیک را انتخاب کنید.

نکاتی برای ارزیابی کیفیت اتصالات پنوماتیک

هنگام بازدید از دستگاه بسته‌بندی پیش از خرید، به نکات زیر توجه کنید:

• آیا محل اتصال شیلنگ به فیتینگ نشتی دارد یا نه؟ (می‌توانید از روش رایج کف یا تشخیص صدا استفاده کنید.)
• آیا اتصالات دارای برند و علامت استاندارد ISO هستند؟

انتخاب اتصالات پنوماتیک باکیفیت در درازمدت، هزینه‌های تعمیر و توقف خط تولید را به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهد.

اگزوز مافلر چگونه کار می‌کند؟

اگزوز مافلر معمولاً از جنس برنز متخلخل، پلاستیک صنعتی یا فلز سینتر شده ساخته می‌شود. ساختار متخلخل این قطعه باعث می‌شود جریان هوا به‌جای خروج ناگهانی و پرصدا، به‌آرامی و در سطح وسیع‌تری از منافذ ریز خارج شود. این فرآیند نه‌تنها سروصدا را کاهش می‌دهد، بلکه از ورود گردوغبار و آلودگی به داخل سیستم پنوماتیک نیز جلوگیری می‌کند.

چرا در دستگاه بسته‌بندی به اگزوز مافلر مناسب نیاز داریم؟

دستگاه‌های بسته‌بندی معمولاً دارای چندین سیلندر و شیر پنوماتیک هستند که به‌طور مداوم و با فرکانس بالا فعال و غیرفعال می‌شوند. این یعنی صدای ناشی از اگزوز هوا نیز به‌طور مداوم در محیط کار شنیده می‌شود. اگر اگزوز مافلر مناسبی استفاده نشده باشد:

• سطح صدای محیط کار از استانداردهای ایمنی و بهداشت شغلی فراتر می‌رود.
• ذرات گردوغبار موجود در هوای کارخانه می‌توانند وارد شیرها و سیلندرها شده و باعث خرابی زودرس آن‌ها شوند.
• در برخی موارد، عدم وجود اگزوز مافلر مناسب می‌تواند باعث افت عملکرد شیرهای کنترلی و کاهش سرعت پاسخ‌دهی آن‌ها شود.

نکات مهم در انتخاب اگزوز مافلر

• میزان کاهش صدا: برخی مافلرهای صنعتی می‌توانند صدا را تا ۲۰ الی ۳۰ دسی‌بل کاهش دهند. برای خطوط بسته‌بندی پرکار، این موضوع اهمیت بالایی دارد.
• مقاومت در برابر گرفتگی: مافلرهایی که منافذ ریزتری دارند ممکن است در محیط‌های پرگردوغبار سریع‌تر مسدود شوند، بنابراین باید متناسب با محیط کارخانه انتخاب شوند.
• قابلیت تعویض آسان: از آنجا که اگزوز مافلر جزو قطعات مصرفی محسوب می‌شود، بهتر است طراحی دستگاه به‌گونه‌ای باشد که تعویض آن بدون نیاز به باز کردن بخش‌های زیادی از دستگاه امکان‌پذیر باشد.

پیش از خرید دستگاه بسته‌بندی، حتماً از سازنده بپرسید که آیا امکان تعویض یا ارتقای اگزوز مافلرها در آینده وجود دارد یا خیر، چراکه این قطعات با گذشت زمان دچار گرفتگی یا فرسودگی می‌شوند.

مسیرچینی و رنگ‌بندی شیلنگ‌های پنوماتیک

یکی از مهم ترین بخش ها برای نظم دهی سیستم پنوماتیک انتخاب رندگ های مناسب برای شبکه پنوماتیک دستگاه هست . همه  فکر میکنند این  رنگ بندی برای زیبایی هست ولی جدا از زیبایی و نظم دهی هر مسیر بهتر است یک رنگ خاص شیلنگ استفاده بشه تا هنگام عیب یابی  و تشخیص عیب یابی سریع متوجه شویم کدام بخش معیوب شده و بد کار میکند تا نقص فنی را سریع تر برطرف کنیم

معمولان شیلنگ ها به رنگ های قرمز نارنجی سبز آبی سفید مشکی و شفاف هستند برای شبکه پنوماتیک خود ورودی خروجی  هر بخش رو یک رنگ خاص مشخص کنید  یا ررنک های متفاوت برای مدل های مختلف از شیلنگ ها  اختصاص دهید مثلا شینگ های  PA به رنگ آبی شیلنگ های PU به رنگ سبز

چک‌لیست پیشنهادی پیش از خرید دستگاه بسته‌بندی

برای اینکه با اطمینان بیشتری دستگاه بسته‌بندی مناسب را انتخاب کنید، پیشنهاد می‌شود این موارد را با فروشنده یا سازنده دستگاه بررسی کنید:

• برند و کیفیت اتصالات پنوماتیک به‌کاررفته در دستگاه چیست؟
• آیا نشتی هوا در نقاط اتصال مشاهده می‌شود؟
• آیا دستگاه از اگزوز مافلر استاندارد برای کاهش صدا استفاده می‌کند؟
• سطح صدای دستگاه در حالت کارکرد عادی چقدر است؟
• جنس و کیفیت شیلنگ پنوماتیک مورد استفاده چیست و برای چه محدوده فشار و دمایی طراحی شده است؟
• آیا امکان تهیه قطعات یدکی (اتصالات پنوماتیک، شیلنگ پنوماتیک و اگزوز مافلر) برای این دستگاه در بازار محلی وجود دارد؟
• گارانتی و خدمات پس از فروش دستگاه شامل تعمیر و تعویض اجزای پنوماتیک نیز می‌شود یا خیر؟

جمع بندی 

اگرچه در نگاه اول، اتصالات پنوماتیک، اگزوز مافلر و شیلنگ پنوماتیک قطعاتی جزئی و کم‌اهمیت به نظر می‌رسند، اما اهمیت نوع، جنس و کیفیت آن‌ها هم‌تراز با کمپرسور، که قلب این شبکه محسوب می‌شود، اهمیت دارد. پیش از اقدام به خرید دستگاه بسته‌بندی، حتماً به مواردی که در این مقاله اشاره شد توجه کنید. در این مقاله، با توجه به محدودیت‌ها، تلاش شده است شما را با شبکه پنوماتیک دستگاه بسته‌بندی آشنا کنیم.