Автоматты өлшеуіштің жұмыс істеуіне не себеп болады?

Ан автоматты өлшеуіш өнімді конвейерлік жүйені пайдаланып, таразы таспасы арқылы жылжыту арқылы жұмыс істейді. Жоғары сезімталдықтағы жүктеме элементі өнімнің қозғалыстағы салмағын өлшейді. Контроллер бұл салмақты алдын ала орнатылған нысанамен салыстырады және өндіріс желісінен кез келген сәйкес келмейтін заттарды алып тастау үшін бас тарту құрылғысын іске қосады.

Ескерту:NIST анықтамалығы 133 сияқты ережелер таза мазмұнның сәйкестігіне нұсқау береді. Өлшеу құралдары белгіленген мөлшерді тексеруге көмектеседі, бұл аудиттер үшін өте маңызды. Бұл технология тамақ, косметика және фармацевтика сияқты көптеген салаларда өте маңызды, мұндафармацевтикалық қорапты өлшеуіш дәрі-дәрмектерге арналған автоматты өлшеуішдәлдігін қамтамасыз етеді.

Бұл құрылғылардың әлемдік нарығы тұрақты түрде өсіп келеді.

Негізгі қорытындылар

• Автоматты өлшеуіштер желіде қозғалатын өнімдерді өлшеу үшін конвейерді, сенсорды, контроллерді және бас тарту жүйесін пайдаланыңыз.
• Құрылғы әрбір өнімнің салмағын белгіленген мақсатпен салыстырады. Ол тым жеңіл немесе тым ауыр заттарды алып тастайды.
• Бұл процесс компанияларға өнім сапасын қамтамасыз етуге және заңды салмақ талаптарына сай болуға көмектеседі.

Автоматты өлшеуіштің негізгі компоненттері

Ан автоматты өлшеуіш үйлесімді жұмыс істейтін төрт маңызды компоненттен тұратын күрделі жүйе. Әрбір бөлшек өнімнің негізгі өндіріс желісінен салмағы тексерілген соңғы орнына дейінгі сапарында ерекше рөл атқарады. Бұл негізгі компоненттерді түсіну машинаның жылдамдығы мен дәлдігіне қалай жететінін көрсетеді.

Конвейерлік жүйе: Тасымалдау және ғарыштық өнімдерге

Конвейер жүйесі – өлшеуіштің физикалық негізі. Ол екі маңызды жұмысты орындайды: өнімдерді тасымалдау және дәл өлшеу үшін олардың арасында дұрыс кеңістік жасау. Жүйе әдетте үш белдіктен тұрады: кіріс белдік, өлшеу белдігі және шығыс белдігі. Кіріс белдігі бір уақытта тек бір заттың өлшеуіш белдікте болуын қамтамасыз ету үшін өнімдердің арақашықтығын басқарады.

Конвейердің жылдамдығы дәлдікке тікелей әсер етеді. Заттар жылдамырақ қозғалған кезде, өлшеуіштің өлшеу жүргізуге уақыты аз болады. Бұл қысқа уақыт аралығы зауыттық діріл сияқты факторлардан қателіктер жіберу мүмкіндігін арттырады. Бұл жоғары өткізу қабілеті мен тұрақты дәлдік арасында ымыраға келуді тудырады. Жетілдірілген жүйелер бұл мәселені жоғары өнімді сенсорлар мен интеллектуалды сүзу алгоритмдерінің көмегімен шешеді.

Кеңес:Азық-түлік және фармацевтикалық зауыттар сияқты жиі тазалауды қажет ететін орталар үшін конвейерлік рамалар көбінесе берік материалдардан жасалады.304 қылқаламмен қапталған тот баспайтын болатIP69 рейтингісімен көрсетілген қатал жуу процедураларына төтеп беру қабілетіне байланысты кең таралған таңдау болып табылады.

Әртүрлі салалар әртүрлі өнімдерді тиімді өңдеу үшін әртүрлі конвейерлік таспаларды қажет етеді.

• Санитарлық және жуғыш конвейерлер: Бұлар тамақ және фармацевтикалық салаларда өте маңызды. Олар көбінесе төтенше температураға төтеп бере алатын және қатаң стерилизацияға төтеп бере алатын жалпақ сым белдіктерді пайдаланады.
• Көлбеу/төмендейтін таспалы конвейерлер: Бұл белдіктер өнімдерді тайғанақсыз әртүрлі биіктіктерге жылжытуға арналған кедір-бұдыр бетке ие.
• Иілген таспалы конвейерлер: Бұлар заттарды бұрыштар арқылы тасымалдауға көмектеседі, бұл оларды еден кеңістігін барынша пайдалану үшін пайдалы етеді.
• Арнайы конвейерлік таспалар: Кейбір қолданбалар жеңіл заттарды ұстап тұру үшін сорғышты пайдаланатын вакуумдық белдіктер немесе визуалды сапаны бақылау тексерулеріне көмектесетін артқы жарықтандырылған белдіктер сияқты бірегей шешімдерді қажет етеді.

Өлшеу сенсоры (жүктеме элементі): дәл өлшеу үшін

Жүктеме элементі – бақылау-өлшеу құрылғысының жүрегі. Бұл жоғары сезімтал сенсор әрбір өнімнің салмақ таспасынан өткен кездегі салмағын өлшейді. Қазіргі бақылау-өлшеу құрылғыларында жүктеме элементінің екі негізгі түрі қолданылады: электромагниттік күшті қалпына келтіру (ЭМҚҚ) және кернеу өлшегіш.

ЭМФР жасушалары ерекше дәлдігімен танымал және дірілге немесе температураның өзгеруіне аз әсер етеді. Теңзөлшеуіш жүктеме жасушалары үнемді шешім ұсынады, кейбір жоғары өнімді модельдер ЭМФР технологиясының жоғары бағасынсыз 0,01 г (10 мг) дәлдікке қол жеткізеді.

Олардың арасындағы таңдау көбінесе қолданбаның нақты дәлдігі мен бюджет талаптарына байланысты.

Қоршаған орта факторлары жүктеме элементінің дәлдігіне айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Температураның ауытқуы материалдардың кеңеюіне немесе жиырылуына әкеледі, бұл сенсордың шығысын өзгертіп, дұрыс емес көрсеткіштерге әкелуі мүмкін. Сол сияқты, жақын маңдағы жабдықтардың дірілдері өлшеу дәлдігін бұзуы мүмкін механикалық «шуды» тудырады. Жүктеме элементін осы кедергілерден оқшаулау үшін дұрыс орнату және кеңейтілген сүзу алгоритмдері өте маңызды.

Басқарушы: Операцияның миы

Басқарушы немесе адам-машина интерфейсі (HMI) автоматты өлшеуіштің миы болып табылады. Ол жүктеме элементінен келетін салмақ сигналын өңдейді, оны алдын ала орнатылған төзімділік шектерімен салыстырады және қабылдамау механизмін басқарады.

Қазіргі заманғы контроллерлерде операцияларды жеңілдететін үлкен, интуитивті сенсорлық экрандар бар. Операторлар HMI-ді келесі мақсаттарда пайдалана алады:

• Мақсатты салмақтарды және қолайлы жоғарғы және төменгі шектерді анықтау арқылы жаңа өнімдерді орнатыңыз.
• Әрбір өнімнің салмағын қоса алғанда, нақты уақыт режиміндегі өндіріс деректерін қараңыз.
• Сапаны бақылау талдауы үшін егжей-тегжейлі статистикалық есептерге қол жеткізіңіз.

Контроллер сонымен қатар қуатты деректер орталығы болып табылады. Ол өндірістік деректерді электрондық кесте бағдарламаларына оңай импорттау үшін CSV немесе тікелей басып шығару үшін PRN сияқты форматтарда тіркей алады. Бұл деректер бақылау және сәйкестік үшін өте маңызды. Көптеген контроллерлер өндірістік орындау жүйелері (MES) және кәсіпорын ресурстарын жоспарлау (ERP) жүйелері сияқты зауыттық жүйелермен үздіксіз интеграцияланады. Көбінесе Ethernet/IP немесе OPC-UA сияқты хаттамаларды пайдаланатын бұл байланыс бүкіл кәсіпорын бойынша нақты уақыт режимінде деректерді ортақ пайдалануға және процестерді бақылауға мүмкіндік береді.

Бас тарту механизмі: өнімдерді сұрыптау және алып тастау

The бас тарту механизмі процестің соңғы құрамдас бөлігі болып табылады. Бақылаушы өнімді салмағы аз немесе артық салмақ деп анықтағаннан кейін, сәйкес келмейтін өнімді өндіріс желісінен алып тастау үшін осы құрылғыны іске қосады. Бұл тек салмақ сипаттамасына сәйкес келетін өнімдердің келесі кезеңге өтуін қамтамасыз етеді.

Қолданылатын қабылдағыштың түрі өнімнің салмағына, пішініне және сынғыштығына байланысты. Қазіргі заманғы қабылдағыш жүйелер өте жоғары жылдамдықта жұмыс істей алады, кейбір ауа ағынды жүйелер минутына 250 пакетке дейін қабылдай алады.

Бас тарту механизмдерінің кең таралған түрлеріне мыналар жатады:

Өнімдерді тиімді сұрыптау арқылы бас тарту механизмі сапаны бақылау циклін аяқтайды, бұл кезектегі әрбір заттың қажетті стандарттарға сәйкес келетініне кепілдік береді.

Өлшеу және сұрыптау кезең-кезеңімен процесі

Оның төрт негізгі компоненті автоматты өлшеуіш дәл, дәйекті процесте бірге жұмыс істейді. Бұл жүйе әрбір өнімнің бірнеше секунд ішінде дұрыс өлшенуін, жіктелуін және сұрыпталуын қамтамасыз етеді. Әрбір қадам соңғысына негізделеді, негізгі өндіріс желісінен соңғы қаптама аймағына дейін үздіксіз ағын жасайды.

1-қадам: Ішке беру және өнім аралығы

Процесс кіріс конвейерінен басталады. Бұл таспа негізгі өндіріс желісінен өнімдерді алып, оларды өлшеуге дайындайды. Оның негізгі міндеті - әрбір зат арасында біркелкі аралық жасау. Дұрыс аралық өте маңызды, себебі өлшеу таспасы бір уақытта тек бір өнімді өлшей алады. Бұл бөлуге қол жеткізу үшін кіріс конвейері көбінесе негізгі желіден басқа жылдамдықпен жұмыс істейді.

Өнімдердің дұрыс орналаспауы өнімділік мәселелеріне және шығындарға әкеледі. Заттар бір-біріне тым жақын орналасқан кезде жүйе дәл көрсеткіш ала алмайды.

• Қос өнім қателеріЕгер екі қаптама бірден өлшеу белдігінде болса, құрылғы оларды жеке-жеке өлшей алмайды. Ол екі затты да «өлшенбейді» деп қабылдамайды.
• Қабылдамау көрсеткіштерінің жоғарылауыБұл қателіктер жүйенің мінсіз сапалы өнімдерді қабылдамауына әкеледі, бұл өнімнің қажетсіз жоғалуына әкеледі.
• Материалдық қалдықтар: Дұрыс емес қабылданбаған салқындатылған немесе мұздатылған тағамдар дереу қайта өңделмесе, бұзылып кетуі мүмкін.
• Өлшеу дәлдігінің төмендеуіКейбір операторлар өнімнің екі есе қателігін болдырмау үшін конвейерді жылдамдатады. Бұл таразыға әрбір затты өлшеуге аз уақыт береді, бұл жалпы дәлдікті төмендетеді.
• Толтыру көлемінің ұлғаюыДәлдіктің төмендеуін өтеу үшін өндірушілер минималды салмақтан төмен түсіп кетпес үшін қаптамаларды шамадан тыс толтыруы мүмкін. Тегін өнімнің бұл сыйлығы жыл сайын мыңдаған килограммға дейін қалдықтарды қосуы мүмкін.

2-қадам: Таразы белдігінде қозғалыс кезінде өлшеу

Дұрыс орналастырылғаннан кейін, өнім таразы таспасына өтеді. Бұл конвейер тікелей жүктеме элементінің үстіне орнатылады. Қысқа уақытқа өнім таразыдағы жалғыз нәрсе болып табылады, бұл жүктеме элементіне оның салмағын өлшеуге мүмкіндік береді. Бұл «қозғалыстағы» немесе «динамикалық» өлшеу деп аталады.

Дәл өлшеу үшін өлшеуіш белдіктің ұзындығы өнімнің ұзындығынан кемінде 1,5 есе ұзын болуы керек. Бұл ереже жүйенің келесі келгенге дейін затты толық танып, өлшеуге жеткілікті уақытының болуын қамтамасыз етеді.

Зауыт ортасы көбінесе басқа техниканың дірілдеріне толы болады. Бұл «шу» сезімтал жүктеме элементіне кедергі келтіруі және дәл емес көрсеткіштерге әкелуі мүмкін. Мұны шешу үшін өлшеуіштер шынайы салмақ сигналын оқшаулау үшін озық сандық сүзу алгоритмдерін пайдаланады.

• Айнымалы өткізу қабілеттілігін сүзу әртүрлі жағдайларда дәлдікті сақтау үшін конвейер жылдамдығына негізделген сүзгі параметрлерін реттейді.
• Сандық көп ойықты сүзгілер белгілі бір жиіліктерде пайда болатын мерзімді шуды нысанаға алып, жойыңыз.
• А 1-D Калман сүзгі алгоритмі қарапайым орташалау әдістеріне қарағанда тез қозғалатын заттардың нақты салмағын тиімдірек бағалауға көмектеседі.
• Пішінге негізделген сүзгілер (SBF) Тербелістерді болдырмау және салмақ көрсеткішін тез тұрақтандыру үшін жүктеме элементінің реакциясының моделін пайдаланыңыз.

3-қадам: Деректерді өңдеу және өту/өтпеу туралы шешім қабылдау

Жүктеме элементі салмақты өлшеген кезде контроллерге электр сигналын жібереді. Контроллер бұл сигналды бірден салмақ мәніне түрлендіреді. Содан кейін ол бұл мәнді оператор жүйеге бағдарламалаған мақсатты салмақ пен төзімділік шектерімен салыстырады. Бұл салыстыру өту/сәтсіздік туралы шешімге әкеледі.

Көптеген жүйелер өнімдерді сұрыптау үшін үш аймақтық жіктеуді пайдаланады. Операторлар екі салмақ шегі белгілейді, бұл үш түрлі санатты құрайды.

• 1-аймақ: Салмағы жеткіліксізТөменгі шектен төмен кез келген өнім.
• 2-аймақ: Дұрыс салмақТөменгі және жоғарғы шектердің арасына түсетін кез келген өнім.
• 3-аймақ: Артық салмақЖоғарғы шектен асатын кез келген өнім.

Бұл жіктеу өту/өтпеу туралы шешімнің негізі болып табылады. Тек «дұрыс салмақ» аймағындағы өнімдер ғана өтуге рұқсат етіледі. Бұл шешімдердің сенімді және заңды түрде сәйкес келетініне көз жеткізу үшін жоғары дәлдіктегі жүйелер қатаң сынақтан өтеді. Олар автоматты өлшеу құралдарына қойылатын техникалық талаптарды анықтайтын OIML R51 сияқты халықаралық метрология стандарттарына сәйкес келуі керек. Сәйкестік машинаны сертификатталған салмақтармен сынақтан өткізуді қамтиды, бұл үлгінің орташа қателігі мен стандартты ауытқуының қолайлы төзімділік шегінде екенін дәлелдейді.

4-қадам: Ағып кету және автоматтандырылған бас тарту

Соңғы қадам контроллердің шешіміне негізделген өнімдерді сұрыптауды қамтиды. Өнім өлшеу таспасынан шығыс конвейеріне өтеді. Егер өнім қолайлы салмақ диапазонында болса, ол өндіріс желісі бойынша келесі станцияға дейін жалғасады.

Егер контроллер өнімді салмағы аз немесе артық салмақ деп белгілесе, ол тауар өткен кезде бас тарту механизміне сигнал жібереді. Бас тарту құрылғысы сәйкес келмейтін өнімді желіден белсендіріп, алып тастайды, көбінесе оны бөлек қоқыс жәшігіне немесе конвейерге бұрады. Бұл бүкіл процесс өндірісті баяулатпай автоматты түрде жүреді.

Қабылданбаған өнімдерді өңдеу сәйкестікті сақтау және қателіктердің алдын алу үшін қатаң сапаны қамтамасыз ету хаттамасын талап етеді. Стандартты салалық процедуралар қабылданбаған өнімдердің дұрыс басқарылуын қамтамасыз етеді.

1. Таңбалау және бөлуСапаны бақылау қызметкерлері қабылданбаған материалға затбелгі қояды. Содан кейін заттар жақсы өнімдермен араласып кетпеуі үшін арнайы, құлыпталған «қабылданбаған материал бөлмесіне» ауыстырылады.
2. Құжаттама: «Қабылдамау туралы есеп» жасалып, қойма мен сатып алу бөлімдеріне жіберіледі. Қабылдамау бөлмесінде барлық қабылданбаған заттардың тізімі көрсетіледі.
3. Шешім қабылдауСатып алу бөлімі материалды жеткізушіге қайтару немесе жою туралы шешім қабылдайды.
4. Қайтару немесе жоюЕгер қайтарылса, қойма материалды тиісті құжаттармен бірге жеткізушіге қайтарады. Жойылған жағдайда, басшылар «Жою туралы жазба» толтырып, қол қояды. Содан кейін материал сапаны қамтамасыз ету және қауіпсіздік қызметкерлерінің қатысуымен жойылады.

Конвейердің, жүктеме элементінің, контроллердің және қабылдағыштың біркелкі интеграциясы автоматты өлшеуіштің жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Бұл жүйе салмақты 100% нақты уақыт режимінде тексеруді қамтамасыз етеді, бұл тұтынушылардың сенімін арттырады және брендтің беделін қорғайды. Жасанды интеллект және рентгендік интеграция сияқты болашақ үрдістер өндірушілер үшін тиімділік пен сапаны бақылауды одан да жоғары деңгейге жеткізуге уәде береді.