包装機のトラブルシューティング:問題を迅速に解決

包装機のトラブルシューティング:充填ラインの完全ガイド

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包装機が動いていないと、1秒ごとにお金が飛んでいく。これは特に充填ラインの場合である。生産ラインを止めるということは、機械オペレーターが曖昧な説明ではなく、問題に対する具体的でストレートな答えを必要としているということです。包装機械はカデンツ運動を使用する。非常に基本的な概要を説明すると、空気圧シリンダー、サーボモーター、光学センサー、プログラマブルロジックコントローラー(PLC)が、一連の動きを組み合わせてサイクルを作るために使用されていると考えてください。このサイクルでは、動きの1つが故障すると、機器の故障が発生し、機械自身の物理的ルールの1つが破られなければならない。

これらの機械のトラブルシューティングは非常に難しいものです。充填機からラインの最後のラベリングとコーディングマシンに至るまで、包装機のトラブルシューティングへのこのガイドは、あなたがすべての最も一般的な問題や問題に取り組むのに役立ち、最も決定的な答えに来るのを支援しますので、あなたの包装ラインの実行を維持し、あなたの生産目標を達成することができます。

包装機のトラブルシューティングの普遍的な手順

たいていの場合、オペレーターはマシンのアウトプット(マシンが生産しているもの)を直視し、空気圧の問題、電気的な問題、センサーの問題など、マシンのインプット(マシンが備えているはずのもの)に目を向ける代わりに、問題を解決するためにこれに変更を加えようとする。潜在的な問題や機械的な故障のほとんどは、ここから発生する。

包装機器の調整を行う前に、ほとんどの場合、安定した性能を確保するために以下の診断ステップを行います。

システムチェック一般的な症状診断ステップ決議措置
安全回路機械が始動しない。HMI にはアクティブフォルトは表示されない。すべての物理的な非常停止 (E-Stop) ボタンと安全インターロック・ドア・スイッチをチェックする。ねじって E ストップを解除します。すべてのポリカーボネート製セーフティガードが完全に閉じ、磁気式または機械式のインターロックスイッチに噛み合っていることを確認してください。
空気圧供給アクチュエータの動きが遅く、シーリングジョーの圧力が不足し、シリンダーがストロークの途中でストールする。メイン吸入空気圧ゲージを読みます。バルブマニホールドのエア漏れを確認する。施設の空気圧をマシンの要求仕様(通常0.6~0.8 MPaまたは80~100 PSI)に戻す。空気準備ユニットの水トラップを排出する。漏れのあるポリウレタンチューブを交換する。
センサーアライメント機械が不規則に回転する、インデックス機構が容器を外す、連続送りエラー。光電センサー、近接センサー、光ファイバーセンサーの物理的な状態とアライメントを点検する。レンズにほこりや液体が付着していないか。センサーレンズを清潔なマイクロファイバークロスで拭きます。ビームがターゲット容器の中心に当たるように、センサーブラケットを再調整します。取り付けブラケットを締め直します。
電気 PLC特定のゾーンへの全電源喪失、反復的なリセット失敗。主制御盤を開ける。サーキットブレーカのトリップ、ヒューズの溶断、または PLC モジュールの赤色フォルトランプを探します。トリップしたブレーカーをリセットする。ソリッドステートリレー(SSR)が故障している場合は、交換する。ヒューマン・マシン・インターフェイス (HMI) 画面上の特定のエラーコードをメモし、電気回路図を参照してください。

液体および粉末充填ステーションの故障診断

充填ステーションは、生産ラインのプロフィットセンターとして最もよく表現されます。不正確な充填は、ビジネスのコストや法的問題につながり、製品の品質に深刻な影響を与えます。こぼれたり詰まったりすると不衛生な状態になり、手作業による清掃が必要になります。液体と粉体では、製品の特性が大きく異なります。そのため 充填機のトラブルシューティング のアプローチは、具体的な素材の種類を考慮しなければならない。

一貫性のない充填量と重量のばらつき

目標の容量と重量を達成するには、投与装置の機械的完全性と測定装置の正確な較正が必要である。

症状根本原因トラブルシューティング
液量が不規則に変動するピストンのシール(Oリング)の摩耗や破損は、内部流体のバイパスにつながる。投与シリンダーを分解します。VitonまたはTeflonシールに傷、平坦化、または破れがないか調べます。これらのシールを交換し、食品用衛生潤滑剤を使用する。
パウダーの重さは時間とともに変化するパウダーの嵩密度が一定しないか、オーガのサーボモーターにチューニングの問題がある。ホッパー内の粉体レベルを一定に保つには、自動バルクフィーダを使用してください。サーボドライブがオーガの回転に対して正しく設定されていることを確認してください。
目標体重を常に未達成(正味重量フィラー)ピストンのシール(Oリング)の摩耗や破損は、内部流体の機能バイパスにつながる。他のレベルからの振動による干渉を防ぐため、充填機の風袋を較正し、所定の試験重量に対してロードセルを較正できるようにしてください。

液体の飛散、泡立ち、ノズルからの滴下

液体の取り扱いには、流速、液体の表面張力、滴下による泡の制御を精密に行う必要がある。

症状根本原因トラブルシューティング
容器の首から製品が飛び散る充填速度が速すぎ、ノズルサイズがボトルネックに合っていない。ポンプの回転数を下げるか、空圧シリンダーのストロークの速度を下げる。直径の小さいノズルに変更するか、キャピラリー式ノズルを取り付ける。
充填中の過度の発泡潜水ノズルは液面より早く後退するため、空気を吸い込む。カムプロファイルまたはダイビングノズル機構のサーボプロファイルを調整します。充填サイクル中、ノズル先端は液面直下に沈んでいなければなりません。
充填サイクル完了後の液垂れドリップ防止バルブの故障、または空圧システムの吸引圧が不足している。ノズル先端のメカニカルシャットオフバルブ内のゴミの状態を評価します。吐出ポンプの吸引動作設定を上げて真空を作り、液体メニスカスをノズル内に引き上げます。

パウダー・ブリッジとホッパーの詰まり

粉体の流動性が悪くなる要因はいくつかある。環境湿度、静電気、粉体粒子の分布などである。

症状根本原因トラブルシューティング
パウダーが流れなくなるブリッジング/ラソリング)パウダーはアーチを描き、オーガーのスクリューの上に中央の空洞を作っている。ホッパー内の機械式攪拌機のスイッチを入れるか、 回転数を上げる。機械に攪拌機がない場合は、ホッパーの壁に外付けの空圧振動パッドを置く。
固まりや詰まり じょうご漏斗を詰まらせる吸湿性の粉体は、周囲の湿度が高い場合に発生する。ホッパーの蓋のシールを締める。そこから、生産エリアの気候をコントロールする。ファンネルを洗浄し、完全に乾かしてから再開する。
粉体の排出率が一定しないオーガースクリューの設計(フライトピッチ)と粉体の特性が一致していない。工具のカスタマイズはメーカーに問い合わせること。流動性のある粉体にはスピナープレートを使用する。流動性のない粉体にはストレートドロップオーガを使用する。

一般的なキャッピング・シール機の問題を解決

キャッピング・シール機は、製品の安全性にとって極めて重要である。これらの工程は、製品を漏れにくく、改ざんしにくいものにするのにも役立ちます。自動包装システムを使用して製品を密封するには、多くのステップがあります。機械は層を適切にシールできなければならない。機械が密閉シールに失敗し、シールが弱くなった場合、製品は安全ではありません。

キャップソーターのジャムとシュートの詰まり

クロージャーは正しい向きで、一定の速度で塗布ヘッドに到着しなければならない。

症状根本原因トラブルシューティング
バイブレーション・ボウルまたはエレベーター内のキャップ詰まり振動の振幅が正しくない、または標準供給品と混合しているキャップが変形している。ボウルの振動を制御する可変周波数ドライブ(VFD)を調整する。供給ホッパーの規格外、ゆがみ、破損したクロージャーのパージ。
倒立キャップがアプリケーションゾーンに到達メカニカルリジェクト機構またはエアブローリジェクトジェットがずれている。選別トラック上の物理的なバッフルプレートを、正しい向きのキャップの正確な高さに調整する。排除ノズルのエア圧を上げ、逆さになったキャップを吹き飛ばす。
マシンが "Cap Starvation "を報告しなくなった重力シュートの光電センサーが汚れているか、位置が悪い。センサーレンズを清掃する。センサーブラケットを調整し、ビームがシュートの最終段 階にあるキャップの存在を検出するようにします。

曲がった配置と一貫性のないトルク

トルクとは、ねじ式キャップを固定するために加えられる回転力のことである。容器を密閉するには十分な高さでなければならないが、消費者が開けるには十分な低さでなければならない。

症状根本原因トラブルシューティング
キャップが曲がっていたり、ねじが交差している。容器がキャッピングヘッドの中央にない、またはキャップの提示角度が正しくない。スターホイールまたはサイドグリップベルトを調整し、ボトルが完全に垂直に固定されるようにします。チャックがボトルネックと完全に平行に下がるように、キャップのピックアップ位置を再調整します。
応用 トルク 緩すぎる、またはきつすぎる機械式スリップクラッチまたは磁気クラッチの摩耗、空圧モータの空気圧の変動。磨耗した摩擦クラッチパッドを作り直すか、交換します。磁気クラッチを使用している場合は、磁気ギャッ プを調整する。キャッピングモーターへの専用給気が調整され、 安定していることを確認する。
キャップの表面に傷や損傷があるキャッピングチャック内のシリコンまたはウレタンのインサートが硬化しているか、滑らかに磨耗している。古いチップを取り外す。新しい高摩擦シリコン製チャックインサートを取り付ける。下向きの上負荷圧力が過大でないことを確認する。

インダクションシールの欠陥と箔の焦げ

インダクション・シーリングは、電磁場を使ってフォイル・ライナーを加熱し、ポリマー・コーティングを溶かして容器のリップに接着させる。

症状根本原因トラブルシューティング
ホイルライナーが焼ける、または焦げる誘導発電機の出力設定、または全体的な温度設定が、コンベアベルトの速度に対して高すぎる。IHシーラーのコントロールパネルの出力を下げるか、コンベア速度を上げる。エネルギー照射時間はホイルの厚さに合わせる必要があります。
シールが弱いか、完全に破損している容器のリップが液体製品で汚れているか、シーリングヘッドが高すぎる。充填ステーションでの飛散問題を解決します。IHシーリングヘッドを下げ、完全に平行に、通過するキャップから3~5ミリ以内になるようにする。
不均一なシーリング(片側が接着され、片側が緩んでいる)容器がシールコイルの下を通過する際に傾いているか、キャップのトルクが不均一である。容器が振動したり傾いたりしないように、コンベアのガイドレールを調整する。先行するキャッピングステーションが均一な下向きの圧力をかけていることを確認する。

ラベリングとコーディングのアライメントエラーの修正

ラベリングとコーディングのプロセスは、製品の安全性には影響しないものの、企業のブランドとイメージを保護する役割を果たす。この段階で、位置ずれ、しわ、不鮮明な文字など、わずかな変化であっても、最終製品が廃棄や作り直しを余儀なくされるほど品質が低いとみなされる可能性がある。

このステーションの不具合は、センサーエラーや装置速度のミスマッチが原因で発生することが多いため、ラベリングとコーディングのために、最も徹底的な包装機のトラブルシューティングマトリックスをまとめました。包装ラインエンドが赤ランプを表示している場合は、以下の表で考えられる原因を確認してください:

症状考えられる原因トラブルシューティング
しわと泡1.容器表面の結露または油・液体の漏れ。
2.スポンジローラー/ブラシの摩耗または経年劣化。
3.ピールプレートのずれ。
4.ワークショップの乾燥は静電気を引き起こす。
1.容器を完全に乾燥させるため、ラベルの前に高圧エアナイフを設置する。
2.拭き取りローラー/ブラシのスポンジを元に戻す。
3.ピーラープレートを容器にできるだけ近づけ、接触させない。
4.電離ブロワーは、ラベルリリースポイントの静電気を除去するために使用される。
歪んだラベル1.ガイドレールの幅が広すぎると、コンベアの中でコンテナがぐらつく。
2.上部押さえベルトの圧力とコンベアへの同期がずれている。
3.ラベルサプライリールの垂直方向が不正確である。
1.ガイドの堅さ:ガイドレールが容器にほとんど触れず、動きを妨げないように調整する。
2.摩擦の増加:容器が完全に中央に位置し、移動中に回転しないように、押さえベルトを低く調整する。
3.キャリブレーション・レベリング:ラベリング供給ディスクに水準器を当て、90度垂直になるように再調整する。
スキップ/連続給餌1.ラベルセンサーの感度が通常より低いと感じる。
2.ラベル素材と比較して誤ったセンサーが取り付けられている(例えば、透明ラベル用の一般的な光電センサーを使用している)。
3.ラベルウェブのスレッディングパスの位置が正しくない。
1.センサーの再ティーチ:センサーがラベルと台紙の厚さの違いを理解できるように、マニュアルを使用して「ティーチ」する。
2.装置を増やす:透明ラベルを移動させるということは、異なるタイプのセンサーを使用しなければならないということである。
3.パスを確認する:裏紙を機械図通りに配置すること。
ウェブ速報1.トラクション/リワインド・システム内のクラッチの仕組みにより、テンションがかかりすぎている。
2.ラベルサプライヤーの台紙の金型が深くカットされすぎ、粘着剤が露出してしまった。
3.ガイドローラーが粘着剤で固着している。
1.ウエス巻取りのクラッチテンションを少し緩める。
2.供給を調べる:ラベルウェブの一部を取る。光源に当てて裏打ちを調べ、目に見えるダイカットの筋目をチェックします。
3.ディープクリーニング:工業用粘着除去剤を選ぶ。これを使用して、すべてのウェブハンドリングローラーを徹底的にクリーニングする。
ミッシング・ドット/ぼやけたプリント1.連続式インクジェットプリンターの印字ヘッドのマイクロノズルが詰まっている。
2.インクまたは溶剤の有効期限が切れてい るか、または粘度が適切でない。
3.熱転写オーバープリンタ(TTO)のリボンの張力が適切でないため、リボンにしわが寄っている。
1.自動クリーニング:印字ヘッドの自動クリーニング / 洗浄を開始します。目詰まりがひどい場合は、超音波槽を使用します。
2.消耗品のチェック:インクとメークアップ溶剤に適した仕様の、古い液剤を新しい液剤と交換する。
3.リボン調整:TTOユニットのリボンマンドレルテンションを調整します。
置き忘れ/引き伸ばしプリント1.エンコーダホイールがコンベアベルトに対してスリップしている。
2.コンベアベルトの速度にばらつきがある、または詰まっている。
3.トリガーセンサーのブラケット が緩んでいる。
1.エンコーダを固定する:エンコーダとコンベアシャフトの接続を確認し、止めネジを締めます。
2.速度を安定させる:コンベアのチェインを清掃し、可変周波数ドライブ (VFD)の出力が安定していることを確認する。
3.ブラケットをロックする:製品検出トリガーセンサー・ブラケットの位置を変え、完全に締めます。

ジャムを防ぐために全ライン同期をマスターする

1台の機械を調整するのは簡単なメンテナンスだ。エンジニアリングとは、機械ライン全体の調整を行うことである。充填ラインは一連の独立した機械ではない。それは統合された連続フローシステムである。頻繁に発生するジャム、容器のつぶれ、何らかの理由で停止する機械などの問題を解決する場合、根本的な原因が局所的なメカニズムにあることはほとんどない。常にシステム全体の同期がとれていないことが、コストのかかる混乱を引き起こしているのだ。

アキュムレーションエラーの欠如は、同期障害の症状である。液体充填機が毎分120本(BPM)で容器を排出し、下流のキャッパーが毎分115本(BPM)である場合、その結果生じるボトルネックは、(ほとんど即座に)背圧を引き起こす。背圧がかかると、容器が互いに押し合って動かなくなる。その結果、搬送ポイントでラインが止まってしまう。オペレーターがガイドレールを引き上げて調整することで、その症状は治まる。ガイドレールを調整しても、システム的なタイミングの問題を解決することはできない。

同期エラーを改善するために、レールに沿って容器をしっかりと制御することに重点を置く。完璧に整列されたトランスファー・プレートと、コンテナを分離しインデックスを付けるためのスターホイールのようなフロー制御機構を備えたマシンに沿ってフローを調整することは可能である。ガイドレールは一定の流れを流し、決してピンチを許さない。

最も重要なことは、PLC主導のカスケード制御が真の同期を達成する唯一の手段であるということだ。機械が電子ハンドシェイクを介して通信することが不可欠です。例えば、センサーがラベリングステーションの手前で容器の蓄積を識別した場合、PLCは充填機とキャッパーの可変周波数ドライブ(VFD)に信号を送り、停止ではなくスムーズな減速ができるようにする必要があります。上流と下流にリンクされた光電センサーを組み合わせて使用することで、制御ロジックは、容器の流れが加圧されないようにラインを自己制御することができます。結局のところ、この電子的・機械的統合を理解すればするほど、より多くのカスケード故障を避けることができるのです。

事後保全から予防保全への移行

最善のトラブルシューティングのアプローチは、故障を避けることである。いったん故障した部品を交換するリアクティブ・メンテナンスは、この理念とは正反対であり、予定外のダウンタイムをほぼ保証するものである。しかし、予防保全(PM)モデルに移行し、厳格な保全スケジュールを遵守することで、生産スケジュールを確固たるものにし、資本設備の陳腐化を遅らせることができる。

包装機のトラブルシューティングをマスターすることは、戦いの半分に過ぎません。適切な包装機のメンテナンスには、適切なトレーニングとベストプラクティスへの取り組みが必要です。日々のオペレーション管理におけるプロセスを合理化するための最初のステップは、スキャンしたカレンダーベースのアプローチを取ることによって、全てのオペレーション(清潔さから部品の交換まで)の一貫性を維持するために、全てにおいてSOPを導入することである。つまり、機械の故障にランダムに遭遇する代わりに、オペレーションマネージャーは定期的なメンテナンスを実施し、包装機の部品を事前に交換することで、機械の停止をあらかじめ決めておくことができる。専用の包装機メンテナンスチェックリストに従うことで、信頼性の高い機器の稼動が保証される。

  • 毎日の衛生管理: 各作業日の終わりには、残っているすべての製品を充填エリアから取り除く必要があります。これは、機械部品、リンケージ、目隠しセンサー部品の動きを妨げる可能性のある過度の物質や硬化した物質を充填機に残さないようにするためです。
  • 毎週のコンポーネント監査: 高摩擦部品は目視検査が必要である。ラベラーのベルトだけでなく、Oリングやシリコンキャッピングチャックなどのゴム部品も、一定のサイクル数または所定の時間(機械の稼働時間など)が経過したら交換するよう文書化しなければならない。
  • 毎月の電源と空気圧のチェック: 動力および空気圧コンポーネントの点検が必要です。定期的なメンテナンスでは、すべてのタイミングベルトの張力を指定された範囲内で調整する必要があります。機械ベアリングは、認可された潤滑剤を使用して再グリースしなければならず、空気圧シリンダーはすべて点検しなければならない。これらの点検は、プロアクティブ・メンテナンス・スケジュールまたは予防メンテナンス・スケジュールの骨格を形成する。

完全な充填ラインソリューションについては、当社の専門家にご相談ください。

うまく統合されていないパッケージングラインのトラブルシューティングは、時間、資源、資本を浪費します。もしオペレーターが、ジャム、ミスアライメント、不一致の機器間の通信エラーと常に戦っているのであれば、問題は定期的な予防メンテナンスや包装機のメンテナンスの不足だけではありません。

レバパック は、2008年以来このような課題を解決してきました。18年以上にわたる包装機械のエンジニアリングの専門知識と、15年以上にわたる精密な職人技を持つ組立チームを擁する当社は、単に機械を販売するだけでなく、シームレスで高性能な生産環境をエンジニアリングしています。北米、ヨーロッパ、東南アジアをはじめ、世界100カ国以上で1000社以上のお客様にご満足いただいています。

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