Januarja 2025 je podjetje Jiangsu Lifan Capsule Co., Ltd. uspešno pridobilo avtorizacijo patenta uporabnega modela z naslovom »Kvantitativni sistem za praznjenje lepila za talilne rezervoarje Sol« (datum objave patenta: 2025-01-06, datum raziskav in razvoja: 2024-05-28). Ta patent cilja na dolgotrajne boleče točke v členu kvantitativnega praznjenja lepila pri proizvodnji votlih kapsul, uvaja integrirano avtomatsko krmilno rešitev, ki znatno izboljša natančnost in učinkovitost transporta lepila, in postavlja novo merilo za inteligentno nadgradnjo ključne opreme v industriji proizvodnje kapsul.
1. Ozadje raziskav in razvoja patentov: Bolečine v tradicionalnih postopkih praznjenja lepila
V tradicionalnem postopku proizvodnje votlih kapsul, potem ko je želatina ali lepilo na rastlinski- osnovi stopljeno v posodi za taljenje sola, ga je treba kvantitativno izprazniti v sod lepila za prenosno izolacijo za nadaljnje postopke, kot sta barvno ujemanje in namakanje. Vendar je konvencionalno delovanje v celoti odvisno od ročnega nadzora: delavci potisnejo sod z lepilom pod ročni ventil posode za taljenje sola, ročno odprejo ventil za začetek praznjenja, s prostim očesom opazujejo lestvico prostornine na sodu in ročno zaprejo ventil, ko nivo lepila doseže nastavljeno lestvico
Ta ročni način delovanja ima očitne pomanjkljivosti: Prvič, vizualno opazovanje lestvice in zamuda pri ročnem zapiranju ventila vodita do velikih odstopanj v prostornini lepila v sodu, pri čemer napaka pogosto presega 5 %. Pri pripravi barvnih kapsul bo nepravilna količina lepila neposredno povzročila barvno odstopanje končnega lepila-nezadostna količina lepila naredi barvo pretemno, medtem ko jo preveč lepila naredi presvetlo-kar ima za posledico serijsko zavrženje izdelkov v obliki kapsul
2. Osnovna tehnična arhitektura patentiranega sistema
Pooblaščeni "Sistem za kvantitativno praznjenje lepila za talilne posode za sol" združuje štiri glavne komponente: posodo za taljenje sola, sod za lepilo, ultrazvočni modul za zaznavanje in krmilno omarico PLC, ki tvori zaprt{0}}zanki avtomatski nadzorni sistem za praznjenje lepila
2.1 Talilni rezervoar za sol in struktura praznjenja
Posoda za taljenje sola je na dnu opremljena s stožčastim izpustnim dnom, ki omogoča popolno izpust lepila in preprečuje nalaganje materiala. Na spodnji konec stožčastega dna je priključen pnevmatski izpustni ventil, izhod ventila pa na izpustno cev. V primerjavi s tradicionalnimi ročnimi ventili ima pnevmatski izpustni ventil hitro odzivno hitrost in stabilno preklapljanje, kar je osnova za natančen nadzor procesa izpusta
2.2 Oblika premičnega soda za lepilo
Sod za lepilo je opremljen s podpornim obročem na dnu, več podpornih blokov pa je enakomerno razporejenih na obroču vzdolž obodne smeri, vsak s potujočim valjem. Ta zasnova omogoča, da se sod za lepilo zlahka premakne na položaj pod izpustno cevjo za sprejem lepila, kar izboljša fleksibilnost proizvodne linije. Poleg tega je sod opremljen s cevjo za izpust lepila s črpalko za izpust lepila (električno povezana s krmilno omarico PLC) na dnu in prelivno cevjo na zgornji stranski steni, ki preprečuje prelivanje lepila in zagotavlja varnost procesa izpusta.
2.3 Visoko{1}}precizni ultrazvočni zaznavni modul
Komponenta ultrazvočne detekcije je jedro uresničevanja kvantitativnega nadzora. Vključuje povezovalno obrobo, pritrjeno na podporno nogo talilne posode za sol, povezovalno palico, ki je iztegnjena iz objemke, in montažni sedež na koncu palice, na katerega je nameščena ultrazvočna sonda za zaznavanje. Sonda je nameščena navpično nad sodom lepila, da-v realnem času spremlja višino nivoja lepila v sodu. Ultrazvočna tehnologija zaznavanja ima prednosti brez-kontaktnega merjenja, visoke natančnosti in močne zmožnosti proti-motenju, ki lahko natančno zajame subtilne spremembe nivoja lepila
2.4 Centralni nadzorni sistem PLC
Krmilna omara PLC je "možgani" celotnega sistema, ki je preko povezovalnih kablov električno povezan s pnevmatskim izpustnim ventilom in ultrazvočnim detekcijskim modulom. Omara je opremljena s krmilnim krogom, nagnjena površina na sprednji strani pa je opremljena s start-stop gumbi in zaslonom na dotik za nastavitev parametrov in-nadzor stanja v realnem času. Na vrhu omare je nameščen zvočni in svetlobni alarm, ki se sproži takoj, ko nivo lepila preseže varnostno območje ali pride do okvare sistema.
3. Osnovne prednosti in tehnična vrednost patenta
3.1 Bistveno izboljšana natančnost praznjenja
Preko nadzora-zaprte zanke ultrazvočnega modula za zaznavanje in PLC-ja je napaka praznjenja sistema nadzorovana znotraj 1 %, kar popolnoma reši problem velikih napak pri ročnem delovanju. Ta natančna kvantitativna kontrola zagotavlja stabilnost volumna lepila v vsakem prenosnem sodu, preprečuje barvno odstopanje barvnih kapsul in izboljša kvalificirano stopnjo končnih izdelkov
3.2 Visoka stopnja avtomatizacije in prihranek stroškov dela
Sistem realizira popolno avtomatizacijo procesa praznjenja lepila, kar odpravlja potrebo po ročnem nadzoru in delovanju ventila. To ne le zmanjša število-upravljavcev na kraju samem in intenzivnost dela, ampak tudi zmanjša zahteve po delovnem znanju delavcev, kar izboljša učinkovitost dela
3.3 Izboljšana higienska varnost in znižani proizvodni stroški
Zasnova sistema s-zaprto zanko zmanjšuje stik med lepilom in zunanjim okoljem, kar zmanjšuje tveganje mikrobne kontaminacije. Hkrati odpoved tradicionalnih pomožnih orodij, kot so sprejemne plošče in filtrske vrečke, zmanjša porabo vode za čiščenje in uporabo razkužil, kar dodatno zniža proizvodne stroške.
4. Vpliv na industrijo in možnosti uporabe
Odobritev in uporaba tega patenta imata pomemben vodilni pomen za inteligentno preobrazbo industrije votlih kapsul. Natančnost kvantitativnega praznjenja posode za taljenje sola kot osnovne opreme za proizvodnjo kapsul neposredno vpliva na stabilnost kakovosti nadaljnjih procesov. Ta patentirana tehnologija zapolnjuje vrzel v samodejnem kvantitativnem nadzoru praznjenja lepila v domačih srednjih in malih podjetjih za proizvodnjo kapsul, njena preprosta struktura, zanesljivo delovanje in nizki stroški preoblikovanja pa olajšajo popularizacijo v industriji.