Comment les machines modernes de fabrication de tasses à café en papier produisent des tasses en 2025

D'ici 2025, les principales caractéristiques des équipements modernes de production de tasses à café en papier-sont l'automatisation complète des servos, le contrôle intelligent et l'adaptation respectueuse de l'environnement. Sur la base de la technologie traditionnelle, le processus de production a permis d'améliorer la précision, l'efficacité et la fonctionnalité. Le processus peut être divisé en quatre étapes : préparation-processus principal-contrôle qualité-sortie du produit fini. Le processus de production est le suivant :
1.Préparation de pré-production : adaptation précise et débogage intelligent (pour jeter les bases d'une production stable).
Equipment 2025 se concentrera davantage sur « l'optimisation positive », en utilisant des moyens numériques pour réduire les erreurs de production et garantir la cohérence des lots.
Vérification intelligente des matières premières
Inspection du papier : un équipement de test automatisé est utilisé pour la vérification rapide des tasses à café en papier couché (taille de la tasse), généralement 280 -340 g/m2, de la tolérance d'épaisseur (+ -0.02 mm), de la blancheur (au moins 80 %) et des indicateurs d'hygiène (métaux lourds, résidus fluorescents et autres indicateurs de conformité de qualité alimentaire).
Vérification du revêtement/excipient : confirmation de l'épaisseur uniforme (0,02-0,05 mm) des couches internes en PE... films (ou films biodégradables), détermination du point de fusion en fonction des paramètres de pression thermique de l'équipement, de la viscosité de la colle de qualité alimentaire et du temps de durcissement jusqu'à (1-3 secondes à 180-200 degrés).
Compatibilité : pour répondre à plusieurs spécifications, les grammages de l'équipement et du papier doivent être déterminés à l'avance entre 140 g/m2 et 420 g/m2, et les moules peuvent être rapidement commutés entre 4 oz et 16 oz. Débogage des équipements numériques
Calibrage mécanique : le positionnement du laser corrige le rouleau d'alimentation en papier, les moules et les outils de coupe pour garantir l'absence de bavures sur la surface de la matrice, un espace d'alimentation uniforme et une erreur de parallélisme inférieure ou égale à 0,1 mm pour les composants clés (par exemple les plaques chauffantes).
Paramètres prédéfinis : saisissez les spécifications de la tasse (hauteur, diamètre et volume) sur un écran tactile PLC, et le système ajuste automatiquement les paramètres tels que la température de pression thermique (140-180 degrés Celsius), la pression (0,5-2MPa) et la longueur de coupe. Précision du contrôle de la température ± 5 degrés en un seul clic pour stocker et rappeler les paramètres.
Auto-vérification du système : après le démarrage, le mécanisme d'alimentation en papier, le système de pression d'air (stable à 0,6-0,8 MPa) et le servomoteur sont automatiquement vérifiés par le contrôle Ethernet en temps réel et les capteurs photoélectriques. Les défauts déclenchent automatiquement une alarme et arrêtent la machine pour des raisons de protection. Traitement de base : Formage automatisé à servomoteur complet (efficace, précis, ininterrompu)
D'ici 2025, les modèles grand public disposeront d'un système entièrement servo-avec des vitesses de production "à servocommande unique, action unique" allant jusqu'à 200 pièces par minute et une intégration transparente des processus :
Étape 1 : Transport et découpe du papier (déchargement de précision)
Alimentation papier : les rouleaux de papier sont transportés de manière constante par un contrôleur de tension (pour éviter toute déviation/étirement) et sont guidés avec précision vers la table de découpe par des rouleaux de guidage. La vitesse de transport est synchronisée avec le rythme de coupe (30-50 m/min).
Découpe- : Grâce à la technologie d'estampage et de découpe-à haute vitesse-, le papier est divisé en feuilles brutes en forme d'éventail (roulées en forme cylindrique) et en feuilles brutes circulaires (bord en mosaïque relevé). Tolérance de taille de coupe Inférieure ou égale à 1 mm, les chutes de papier sont automatiquement éliminées pour éviter toute contamination.
Type : Les deux types de flans sont envoyés respectivement à la station de formation de corps et de base de gobelet par des bandes transporteuses intelligentes. Des capteurs surveillent le processus de détournement en temps réel pour éviter les blocages. Étape 2 : Façonner et sceller la tasse (étanchéité améliorée-)
Moulage de boucles : Inhaler la billette de la tasse dans le moule de moulage à travers une ventouse sous vide. Une matrice d'entraînement de moteur servo est cylindrique avec un écart d'alignement des coutures inférieur ou égal à 0,5 mm.
Scellage sans couture : technologie de scellage par ultrasons (à la place du scellement thermique local traditionnel). Les vibrations à haute -fréquence génèrent de la chaleur de friction et font fondre le film de polyéthylène au niveau des coutures pour former une liaison plus forte sans risque de carbonisation. Certains modèles proposent un scellage par pressage à chaud (140-180 degrés Celsius) pour répondre à différentes exigences de coûts.
Coupe initiale : à l'aide d'un couteau, coupez le cylindre mince et scellé à une hauteur prédéfinie tout en complétant la coupe initiale du bord de la tasse pour éliminer les bavures. Étape 3 : Former et assembler le fond de la tasse (pour améliorer la stabilité)
Estampage : l'ébauche du fond de la coupelle est formée par estampage sous haute pression de 5-10 MPa, formant ainsi le bord des bords en forme d'ajustement. Le bord surélevé correspondait parfaitement à la rainure du fond de la coupelle.
Thermodurcissement- : la base du gobelet estampé est brièvement chauffée (à la même température que le thermoscellage) pour solidifier le film PE et éviter toute déformation lors de l'assemblage ou du remplissage ultérieur. La servocommande assure également une épaisseur uniforme du fond de la tasse. Étape 4 : Assemblage et renforcement du corps et de la base de la coupelle (étanchéité intégrée)
Amarrage précis : un bras robotique retourne la tasse, la base étant automatiquement fixée par le bas. Une fois les capteurs en place, le processus de scellement commence.
Double renforcement : Tout d'abord, l'anneau chauffant applique une pression et de la chaleur (pression de maintien pendant 1 -2 secondes) sur la coupelle de fusion et la membrane PE du substrat. Ensuite, un processus de moletage pour renforcer le joint afin d’éviter les fuites. Le modèle haut de gamme comprend une étape de « joint chauffant par résonance » pour renforcer davantage la force de liaison.
Moulage de refroidissement : gobelet en papier combiné dans le canal de refroidissement par air, refroidissement rapide à température ambiante, structure du gobelet en papier stable.
Étape 5 : Beauté (optimisation de l'expérience utilisateur)
Curl : un moule à friser rotatif recourbe le bord de la tasse vers l'intérieur ou vers l'extérieur, éliminant les bavures pointues et évitant les rayures sur les lèvres. Tolérance de douceur des boucles Inférieure ou égale à 0,3 mm.
Optimisation de l'apparence : si une impression est nécessaire, la technologie d'impression flexographique peut être intégrée à l'étape d'alimentation du papier, en utilisant une encre à base d'eau-pour une impression respectueuse de l'environnement, une forte adhérence, sans odeur. III. Contrôle qualité : Criblage de détection intelligent (garantissant zéro-sortie de produit défectueux)
La détection de la vision par intelligence artificielle et le contrôle-basé sur les données seront largement utilisés dans les appareils d'ici 2025, remplaçant ainsi l'inspection qualité manuelle traditionnelle :
Détection en ligne-en temps réel : le système de vision industrielle peut capturer plus de 200 images par seconde, détecter automatiquement les dommages au corps du gobelet, les défauts de jointure, les fuites au fond, la planéité du bord et d'autres problèmes, et-marquage en temps réel des produits défectueux.
Rejet automatique et traçabilité : Le produit défectueux détecté est éliminé avec précision par le bras robotisé. Le système enregistre également les lots défectueux et leurs causes (par exemple, usure du moule par écart de température) et se connecte au système d'exécution de la fabrication MES pour faciliter l'optimisation ultérieure du processus.
Tests physiques et chimiques des échantillons : les fuites (remplissage d'eau et repos pendant 5 à 10 minutes), la résistance à la compression (pression non inférieure à celle spécifiée) et les indicateurs d'hygiène quotidienne (métaux lourds, micro-organismes, etc.) ont été testés sur des lots aléatoires de 10 à 20 gobelets en papier. IV. INTRODUCTION INTRODUCTION Résultat : Intégration automatisée de l'emballage et de l'entreposage (finition efficace)
Comptage et empilage : gobelets en papier qualifiés transportés via un tapis roulant jusqu'au point de collecte, où ils sont automatiquement comptés par un bras robotique (erreur inférieure ou égale à 1 gobelet/100) et empilés proprement selon une quantité prédéfinie (par exemple, 50 gobelets par pile).
Emballage intégré : peut être intégré à des machines d'emballage en ligne pour obtenir un processus transparent de "formation de gobelets-stérilisation-emballage". Une machine d'emballage peut prendre en charge 4 à 6 fabricants de gobelets à la fois. Utilisez une désinfection aux ultraviolets ou à l’ozone lors de l’emballage pour garantir l’hygiène.
Intégration de l'entrepôt : une fois terminés, les gobelets finis sont étiquetés (spécifications, date de production, numéro de lot) et transportés via un tapis roulant jusqu'à l'entrepôt intelligent. Les données d'inventaire sont mises à jour simultanément dans le système du ministère de l'Éducation et des Sciences pour prendre en charge la gestion du premier-premier entré, premier-sorti. 2025. Points forts de la mise à niveau technologique
Intelligent : surveillance à distance et avertissement de panne intégrés, maintenance prédictive grâce à l'analyse des données pour réduire les temps d'arrêt imprévus.
Protection de l'environnement : compatible avec les matériaux de revêtement biodégradables, consommation d'énergie considérablement réduite par rapport au modèle traditionnel, impression à l'encre à base d'eau-conforme à la politique de protection de l'environnement.
Flexibilité : les changements de moule rapides (effectués en 30 minutes) permettent une commutation flexible entre plusieurs tailles de gobelets pour répondre aux besoins de personnalisation de petits-lots.