Comment fonctionne une machine de fabrication de tasses à café en papier

Les machines à tasses à café en papier convertissent le papier couché (papier extérieur + film intérieur étanche en polyéthylène) en corps et fond de tasse selon un processus automatisé et progressif. Elle est ensuite assemblée et scellée avec précision pour former une tasse à café complète adaptée au stockage des boissons. Son principe de base est « moulage de composants + épissure sans soudure », qui est divisé en cinq étapes clés :
1.Support structurel de base : trois systèmes
Le fonctionnement de la machine dépend d'un effort coordonné de trois systèmes centraux pour assurer une connexion précise entre chaque étape :
Le système d'alimentation en papier et de papier découpé se compose d'un support de rouleau, d'un contrôleur de tension, d'un rouleau de guidage et de lames de coupe, qui alimentent le papier brut de manière constante et le coupent en gobelets et en billettes.
Le système de formage se compose d'un moule de formage en vrac (composants de bouclage et de thermoscellage) et d'une matrice de formage de base (assemblage d'estampage et de durcissement), qui transforme l'ébauche plane en un assemblage tridimensionnel-.
Le système de moulage par assemblage comprend un bras de robot de positionnement, des composants de pressage à chaud/scellage par ultrasons et un mécanisme de coupe des bords pour compléter l'épissage du corps de la coupelle et de la base, l'étanchéité-anti-fuite et l'optimisation du bord. ii. Flux de travail complet : traitement automatisé en 5 étapes
Prenez par exemple la machine d'emballage automatique grand public, l'ensemble du processus, depuis le papier d'origine jusqu'au gobelet en papier fini, est le suivant :
1. Étape 1 : Transport et découpe du papier brut
Transport du papier brut : les rouleaux de papier laminé sont montés sur un chargeur de papier et transportés à une vitesse constante (30-50 m/min) via des rouleaux de guidage et un contrôleur de tension jusqu'à la station de découpe (pour éviter toute déviation ou étirement du papier).
Découpe de précision : les coupe-papier coupent le papier continu en deux types en fonction de-dimensions prédéfinies :
Tasse brute : La plupart sont en éventail ou en rectangle (roulés en forme cylindrique), les dimensions correspondent à la hauteur et à la circonférence de la tasse.
Fond de cube vierge : rond, de diamètre légèrement plus grand que l'ouverture au fond de la tasse, avec des « bords surélevés » (insérés plus tard dans la tasse).
Après la découpe, les deux billettes sont livrées au corps du gobelet et aux stations de formation de base via un convoyeur séparé 2. Étape 2 : Formage du gobelet-Transformer des feuilles de papier plates en cylindre scellé
Son processus principal est "bouclage + thermoscellage" pour obtenir une -mise en forme tridimensionnelle et une étanchéité- :
Courbure et forme : Le brut cube entre dans le moule de moulage, où il est mécaniquement comprimé et roulé en forme cylindrique, assurant l'alignement de la soudure (écart inférieur ou égal à 0,5 mm).
Thermoscellage des coutures : l'ensemble chauffant du moule (140 -180 degrés, correspondant au point de fusion du film de polyéthylène) et les roues presseuses appliquent une pression et de la chaleur aux coutures du cylindre, fondant et liant le film de polyéthylène pour former une coupelle d'étanchéité sans fuite.
3. Découpe : Coupez le long cylindre scellé en coupelles séparées (jusqu'à la hauteur requise) et donnez une première coupe à la jante. Étape 3 : Former le fond d'une tasse-le papier rond devient une base de tasse épissable
Un procédé « estampage + durcissement » pour garantir que la forme du fond de la tasse est stable et épouse parfaitement la tasse :
Estampage à haute-pression : le flan du fond du gobelet entre dans la matrice d'estampage, qui presse le papier plat à une vitesse de 5 à 10 MPa jusqu'au fond du gobelet avec un "bord surélevé central concave" (le bord surélevé convient aux rainures au fond du gobelet).
4. Traitement thermique : La base du gobelet embouti est brièvement chauffée (à la même température que le thermoscellage) pour solidifier le film PE et l'empêcher de se déformer lors de l'assemblage ou du remplissage ultérieur. Étape 4 : Assemblez le corps de la tasse et la base-jointez et scellez pour éviter les fuites.
Il s’agit d’une étape clé pour déterminer si la coupelle fuira. Il existe deux méthodes principales de scellement :
Positionnement et amarrage : Le bras robotique retourne la tasse et l'insère avec précision par le bas, garantissant que le bord surélevé de la base s'insère parfaitement dans la rainure de la tasse.
Sceller et renforcer :
Scellage par presse à chaud : l'anneau chauffant de la station d'assemblage applique une pression et de la chaleur à la zone de contact, faisant fondre et liant la membrane PE entre les deux pour former un joint global unique (faible coût-, adapté aux besoins généraux).
Scellage par ultrasons : les modèles haut de gamme-utilisent des vibrations à haute-fréquence pour générer de la chaleur de friction et faire fondre les films PE dans les zones de contact, créant ainsi une étanchéité plus sûre sans risque de carbonisation à haute-température.
Après le scellement, maintenez la pression pendant 1 à 2 secondes pour garantir que la liaison se solidifie complètement. Étape 5 : Moulage du bord de la coupelle + inspection + Sortie du produit.
Optimisation de l’expérience utilisateur et sélection des produits éligibles :
Traitement du bord de la tasse : le mécanisme de formation du bord de la tasse utilise une lame rotative pour couper les bords rugueux et créer des « boucles vers l'intérieur » ou des « perles vers l'extérieur » selon les besoins (pour éviter de rayer les lèvres).
Inspection de la qualité : le système visuel détecte automatiquement les dommages sur le corps du gobelet, les coutures/joints inférieurs, la planéité du bord, rejette automatiquement les produits non conformes- ;
Collecte des produits finis : les gobelets qualifiés sont empilés et emballés sur des bandes transporteuses pour un emballage ultérieur (tel que des applications de film anti-poussière et des caisses). III. Technologie clé : garantir « aucune fuite, aucune déformation »
Contrôle précis de la température : tolérance de température du joint thermique inférieure ou égale à 5 degrés. Une température trop basse peut entraîner une faible adhérence, tandis qu'une température trop élevée peut provoquer la carbonisation du papier.
Réglage dynamique de la pression : la pression de perforation et la pression thermique sont ajustées en fonction de l'épaisseur du papier (180-220 g/m2). Un papier plus épais nécessite une pression plus élevée pour garantir une étanchéité sûre.
Adaptation rapide du moule : en changeant le moule pour une taille différente, nous pouvons produire des tasses de toutes tailles, telles que 12 oz et 16 oz. Les changements de moule ne prennent généralement pas plus de 30 minutes.