工場に適した成形機の容量を選ぶ方法
ほとんどの成形機械の判断は、たった一つの数字で失敗します。購入者は2つのモデルの1分間あたりのストローク数を比較し、より高い数値を選ぶと、プレートが4つの空洞しか持っていないか、あるいはその背後のコーティングや冷却段階が追いつかないためにラインが半分しか走らないことに気づきます。
プレートフォーマーの容量は一つの数値ではなく、計算です。この記事では、ストロークレート、プレートレイアウト、製品の重量から機械の実際の出力を算出する方法、典型的なモデル間の実際の違い、そして銘文の数字ではなく実際の需要に合わせて機械のサイズを決める方法について解説します。
プレートフォーマーにおける容量とは実際に何を意味するのか
プレートフォーマーは、可動型の型板にミンチした材料を詰め、成形して成形した部品を出力ベルトに打ち出します。1ストロークでプレートが一度満たされ、プレートの空洞数だけのピースが作られます。だからストロークレートだけではほとんど何も分かりません。これは機構の評価であり、機械の出力形成に関する記述ではありません。
ストロークレートと実際の出力の間には3つの要素があります。1つ目はプレートに搭載される空洞の数で、ベルト幅と製品サイズによって決まります。幅広のベルトはより多くのピースを横切って収められますが、それはピースが十分に小さい場合に限られます。2つ目は各ピースの重さです。30gのナゲットと120gのパティは同じストロークで非常に異なる質量を生み出すためです。三つ目は、機械が実際に生産しているスケジュール時間の割合で、実際の工場では決してシフト全体の割合ではありません。
もしまだ成形原理を比較している段階で、容量の数値ではなく、成形機の完全ガイドプレートフォーマーとドラムフォーマーの違いについて、数字が重要になる前に説明しています。
1分あたりのストロークを1時間あたりのトンに変換する
計算は簡単で、それを実行することが生産能力計画の最初のステップです。どのモデルを検討するかが変わります。ストロークレートに板上の空洞数と1枚の重さを掛け合わせます:
輸出量(kg/hour)=1分あたりのストローク数×1枚あたりの空洞数×1枚あたりの重量(グラム単位)×60 ÷ 1000
600mmのベルトプレートを、それぞれ60gの4つの空洞を支え、毎分90ストロークで動作させています。これは4 × 60 × 90 = 21,600 g/分、つまり21.6 kg/分で、フルストローク時の約1.3トン/時間に相当します。同じプレートを1分間に60ストロークで動かすと、その数値は約0.86トン/時間に下がります。同じ機械が両方をカバーするため、最高速度よりも定格ストローク範囲の方が重要です。
現実的な稼働時間を適用しましょう。ラインが予定時間の75%を生産時間として確保し、交代、清掃、短い停車を含めると、最初の例は1シフトあたり約975kgを1時間あたり輸送し、1.3トンより大幅に増加します。この工程を省略する購入者は、作業に必要な30%大きい機械を指定し、その代償として電力、床面積、快適な帯域を大きく下回る機械を負担します。
プレート形成 並行して
モデルラインは通常、1台のマシンを提供するのではなく、3つの階層にまたがっています。以下の表は、Hiwellシリーズのプレートフォーマーがプレートフォーマーの容量を決定する仕様でどのように比較されているかを示しています。
| モデル | ベルト | ストローク数/分 | 厚さ | パワー | 重さ誤差 |
|---|---|---|---|---|---|
| AMF260-II | 260mm | 30–60 | 6〜25mm | 4.06 kW | — |
| AMF400-II | 400mm | 15–60 | 6〜25mm | 11.2 kW | ≤1% |
| AMF600-IV | 600mm | 30–60 | 6〜40mm | 11.2 kW | ≤1% |
| AMF600-V | 600mm | 50–100 | 6〜40mm | 28.8 kW | ≤1% |
| AMF600 Pro | 600mm | 15–120 | 5〜40mm | 35.52 kW | — |
表の読み方:3つのキャパシティティア
コンパクト:AMF260-II
4.06 kWの駆動で260 mmのベルトで、毎分30〜60ストローク、厚さ6〜25 mmの製品を成形します。狭いベルトは通れる空洞の数を制限するため、この階層は小規模な工場や、より大きな工場がラインを投入する前にレシピを証明するために使うパイロットランに適しています。また、生産者が製品が売れるかどうかをテストする際に、賢明な最初の機械でもあります。
ミドル:AMF400-II
そのAMF400-IIプレートフォーマーベルト幅を400mmに広げ、出力を11.2kWに引き上げ、ストロークレンジは15〜60/分、重量誤差は1%以下とされています。充填ブロックは油圧往復運動を利用して最大12 kPaの充填圧力に達し、成形された部品を中央が空洞にならずに端まで満たす役割を果たしています。ノックアウトシステムは、中間層内の水や圧縮空気を利用して製品を無傷に放出できます。
高値:AMF600-IV、AMF600-V、AMF600 Pro
3つとも600mmのベルトを使用し、IVとVは3170 × 1176×2430 mmのフットプリントを共有しているため、違いは床面積ではなく、機械の硬さにあります。AMF600-IVは11.2 kWの駆動で、1分間に30〜60ストロークを駆動します。そのAMF600-Vこれにより出力は28.8kW、ストロークは50〜100ストロークに上がり、4つのスクリュー送りシステムと高速位置決めを繰り返すためのサーボプレートドライブが設計されています。
そのAMF600 Pro35.52kWのドライブで15〜120ストローク/分を走らせ、シリーズで最も広いターンダウンであり、これはトップ数よりも重要です。15ストロークまで下げられるマシンは、油圧をフル回転させずに小さな注文をカバーし、その後120ストロークまで開いてフルキャンペーンを行えます。充填にはサーボローブポンプを使用し、高速時にはスクリューよりも材料構造に優しく、チップからプレートのパラメータを読み取ります。これにより、切り替え時にオペレーターが設定を再入力する必要がありません。金属板は5mmから40mmの範囲の薄い製品に使用されます。
その階層付けが、大容量成形機単に数字が最も多いものではありません。同じ帯幅の2台の機械は設置電力の3倍に差があり、必要な機器は実際に製品に使うストローク数によって決まります。
ドラムフォーマーは容量曲線が異なります
プレートフォーマーだけが機械のサイズ決定方法ではなく、ドラム成形は評価が異なることを知っておく価値があります。そのAMP600ドラムフォーマー真空充填器でスポンジ状の金属型を低圧で充填し、圧縮空気で製品を放出します。600mmの出力ベルトで8.3kW駆動で時速2〜5トンと見積もられています。
ドラムはストローク数ではなくスループットで評価されるため、プレートフォーマーの計算は適用されません。重要なのは、その背後にある埋め草です。GZJ90-III真空充填機は21.25kWで、240Lホッパーで動作し、マイナス2度で毎時6トンの定格とされています。また、単一のプレートではなく金型回路に供給されるため、前者より上に定格されるのが一般的です。低圧充填は完成品の繊維構造を直立させ、質感が価格を重視する製品にドラムフォーミングが選ばれる理由です。
ボトルネックは下流へと移動する
形成線では、線が走行中であれば前者が制約となることは稀です。コーティング段階は、それぞれのベルト速度によって設定された速度で小麦粉、生地、クラムを塗布します。フライヤーやコンタクトクッカーは、製品を交換しない限り短縮できない留まり時間があります。チラーには滞在時間が必要です。梱包場は持てる分しか持っていくことができない。それぞれが天井です。
実務的なルールとしては、前者は平均的なものではなく最速のステージであるべきであり、停止後に他の列が待たずに回復できるようにすることです。しかし、シフト中に航程のほんの一部に絞られてしまい、進んではいけない。マッチングは逆方向にも関係します。ステージは互換性のある移動高さと速度で連結する必要があります。なぜなら、1分間に100ストロークで走る前者がピースを運べないベルトに突っ込むと、ノックアウト地点で堆積事故を引き起こすからです。
実際の需要に合わせてサイズを決める
機器のサイズは出荷に必要なトン数から逆に計算されます。年間生産量を労働日数で割り、1日あたりの生産時間で割り、さらに現実的に達成可能な稼働時間で割りましょう。年間3,000トン、250日間、2回の8時間シフトが必要な工場は、稼働時間が4,000時間で、フル稼働時は1時間あたり750kg、75%時は約1,000kgです。これは上記の第2セクションの計算と比較すべき数値であり、ネームプレートのストロークレートではありません。
最終的な数字が決まる前に、2つの修正を加える価値があります。成長や製品が遅い日のために15〜25%のヘッドルームを計画し、容量が多いほど安全だという前提で機械を倍増させるのではなく、そして、チェンジオーバーとピーク速度を比較すると、週に8製品を生産する工場は、ストロークレートを20%下げるよりもプレート交換に多くの時間を失います。自動プレートパラメータ読み取りや迅速なプレート交換などの機能がその役割を果たすのです。
速く走ると他に何が変わるのか
能力は副作用がないわけではありません。高いストロークレートは重量精度への要求が高まるため、1%以下の重量誤差を推測するよりも確認する価値があります。持てる厚さの範囲が狭まるため、Proモデルは薄い製品に金属板を指定しています。ノックアウトや梱包の作業量を上げ、プレートやシールの摩耗を増やすため、予備プレートセットやメンテナンススケジュールは機械と同じ予算の議論に含まれるべきです。
なぜHiwell Machineryを選んだのか?
容量に関する質問は、260mmコンパクトフォーマーから120ストローク/分の600mm機械まで全区間をカバーし、あなたが説明したトン数に合うものを教えてくれるサプライヤーがいると答えやすくなります。ハイウェル・マシナリー20年以上にわたり食品加工装置の設計と製造を行っています。
ハイウェルは、3つの容量層でプレートフォーマーを製造しており、真空充填器、型洗浄および型取り扱い機器を備えたドラムフォーマー、そしてそれらをつなぐコーティング、調理、搬送段階も含まれます。機器はTüV CE認証を取得し、HACCP要件に準拠して製造されており、成形、コーティング、切削技術に関する70件以上の特許で支援されています。設置、試運転、トレーニング、サービスはグローバルなサポートネットワークを通じて行われています。
結論
成形機の容量は、1分間のストローク数に板ごとの空洞数と部品の重量を掛け、実際に稼働可能な時間を差し引いて差し引いたものです。まずその合計を計算し、出荷に必要なトン数と比較すると、候補リストはすぐに絞られます。
残る判断はピークではなくレンジに向けられます。広いストロークレンジのマシンは製品ミックスや静かな週をカバーし、最も忙しい日だけのサイズのマシンは、たいてい他の日にはサイズが合わないことが多いです。