Kas lemia automatinių kontrolinių svarstyklių veikimą?

An automatinės kontrolinės svarstyklės Veikia judindamas gaminį per svėrimo juostą, naudodamas konvejerių sistemą. Labai jautrus apkrovos elementas matuoja judančio gaminio svorį. Valdiklis palygina šį svorį su iš anksto nustatytu tiksliniu svoriu ir įjungia atmetimo įrenginį, kad pašalintų visus neatitinkančius gaminius iš gamybos linijos.

Pastaba:Grynojo turinio atitiktį reglamentuoja tokie reglamentai kaip NIST vadovas 133. Kontrolinės svarstyklės padeda patikrinti paženklintus kiekius, o tai labai svarbu atliekant auditus. Ši technologija yra gyvybiškai svarbi daugelyje pramonės šakų, įskaitant maisto, kosmetikos ir farmacijos pramonę.Farmacijos dėžutės kontrolinis svarstyklės automatinis vaistų kontrolinis svarstyklėsužtikrina tikslumą.

Šių įrenginių pasaulinė rinka nuolat auga.

Svarbiausios išvados

• Automatinės kontrolinės svarstyklės Naudokite konvejerį, jutiklį, valdiklį ir atmetimo sistemą, kad pasvertumėte linijoje judančius produktus.
• Mašina patikrina kiekvieno produkto svorį pagal nustatytą tikslinį svorį. Ji pašalina per lengvus arba per sunkius daiktus.
• Šis procesas padeda įmonėms užtikrinti produktų kokybę ir atitikti teisinius svorio reikalavimus.

Pagrindiniai automatinio kontrolinio svorio komponentai

An automatinės kontrolinės svarstyklės yra sudėtinga sistema, sukurta iš keturių esminių, darniai veikiančių komponentų. Kiekviena dalis atlieka skirtingą vaidmenį produkto kelionėje nuo pagrindinės gamybos linijos iki galutinės, svorio patikrintos paskirties vietos. Supratimas apie šiuos pagrindinius komponentus atskleidžia, kaip mašina pasiekia savo greitį ir tikslumą.

Konvejerių sistema: transporto ir kosmoso produktams

Konvejerių sistema yra fizinis kontrolinių svarstyklių pagrindas. Ji atlieka dvi svarbias užduotis: transportuoja produktus ir sukuria tinkamą atstumą tarp jų, kad būtų galima tiksliai sverti. Sistemą paprastai sudaro trys juostos: padavimo juosta, svėrimo juosta ir išėmimo juosta. Padavimo juosta kontroliuoja produktų atstumą, kad vienu metu ant svėrimo juostos būtų tik vienas produktas.

Konvejerio greitis tiesiogiai veikia tikslumą. Kai prekės juda greičiau, kontrolinės svarstyklės turi mažiau laiko matavimams atlikti. Šis trumpas laiko tarpas padidina klaidų, atsiradusių dėl tokių veiksnių kaip gamyklos grindų vibracija, tikimybę. Tai sukuria kompromisą tarp didelio našumo ir pastovaus tikslumo. Pažangios sistemos tai sprendžia naudodamos didelio našumo jutiklius ir išmaniuosius filtravimo algoritmus.

Patarimas:Aplinkoms, kurioms reikalingas dažnas valymas, pavyzdžiui, maisto ir farmacijos gamykloms, konvejerių rėmai dažnai gaminami iš patvarių medžiagų.304 šlifuoto nerūdijančio plienoyra dažnas pasirinkimas dėl savo gebėjimo atlaikyti griežtas plovimo procedūras, kurias dažnai nurodo IP69 įvertinimas.

Skirtingoms pramonės šakoms reikalingos skirtingų tipų konvejerio juostos, kad būtų galima efektyviai apdoroti įvairius produktus.

• Sanitariniai ir plovimo konvejeriai: Jie yra būtini maisto ir farmacijos pramonėje. Jie dažnai naudoja plokščias vielines juostas, kurios gali atlaikyti ekstremalias temperatūras ir griežtą sterilizaciją.
• Nuožulnūs/nuožulnūs juostiniai konvejeriai: Šios juostos turi šiurkštų paviršių, kad produktai būtų perkelti į skirtingus aukščius neslysdami.
• Lenkti juostiniai konvejeriai: Jie padeda transportuoti daiktus už kampų, todėl yra naudingi norint maksimaliai išnaudoti grindų plotą.
• Specializuotos konvejerio juostos: Kai kurioms reikmėms reikalingi unikalūs sprendimai, pavyzdžiui, vakuuminės juostos, kurios naudoja siurbimą lengviems daiktams laikyti vietoje, arba juostos su foniniu apšvietimu, kurios padeda atlikti vizualinę kokybės kontrolę.

Svėrimo jutiklis (apkrovos elementas): tiksliam matavimui

Svorio daviklis yra kontrolinių svarstyklių širdis. Šis itin jautrus jutiklis matuoja kiekvieno produkto svorį, jam slenkant per svėrimo juostą. Šiuolaikinėse kontrolinėse svarstyklėse naudojami dviejų pagrindinių tipų svorio davikliai: elektromagnetinės jėgos atkūrimo (EMFR) ir deformacijos daviklis.

EMFR celės žinomos dėl savo išskirtinio tikslumo ir joms mažiau įtakos turi vibracijos ar temperatūros pokyčiai. Tenzometriniai dinamometriniai jutikliai siūlo ekonomiškesnį sprendimą, nes kai kurie didelio našumo modeliai pasiekia 0,01 g (10 mg) tikslumą be didesnės EMFR technologijos kainos.

Pasirinkimas tarp jų dažnai priklauso nuo konkretaus taikymo tikslumo ir biudžeto reikalavimų.

Aplinkos veiksniai gali smarkiai paveikti dinamometro daviklio tikslumą. Temperatūros svyravimai sukelia medžiagų išsiplėtimą arba susitraukimą, o tai gali pakeisti jutiklio išvestį ir sukelti neteisingus rodmenis. Taip pat netoliese esančių mašinų vibracija sukelia mechaninį „triukšmą“, kuris gali pakenkti matavimo tikslumui. Tinkamas įrengimas ir pažangūs filtravimo algoritmai yra labai svarbūs norint izoliuoti dinamometro daviklį nuo šių trukdžių.

Valdiklis: operacijos smegenys

Valdiklis, arba žmogaus ir mašinos sąsaja (HMI), yra automatinio kontrolinio svorio mechanizmo smegenys. Jis apdoroja svorio signalą iš apkrovos elemento, palygina jį su iš anksto nustatytomis tolerancijos ribomis ir duoda komandas atmetimo mechanizmui.

Šiuolaikiniai valdikliai turi didelius, intuityvius jutiklinius ekranus, kurie supaprastina valdymą. Operatoriai gali naudoti HMI, kad:

• Nustatykite naujus produktus, apibrėždami tikslinius svorius ir priimtinas viršutines bei apatines ribas.
• Peržiūrėkite realaus laiko gamybos duomenis, įskaitant kiekvieno elemento svorį.
• Pasiekite išsamias statistines ataskaitas kokybės kontrolės analizei.

Valdiklis taip pat yra galingas duomenų centras. Jis gali registruoti gamybos duomenis tokiais formatais kaip CSV, kad juos būtų lengva importuoti į skaičiuoklių programas, arba PRN, kad būtų galima tiesiogiai spausdinti. Šie duomenys yra gyvybiškai svarbūs atsekamumui ir atitikčiai. Daugelis valdiklių sklandžiai integruojasi su visos gamyklos sistemomis, tokiomis kaip gamybos vykdymo sistemos (MES) ir įmonės išteklių planavimo (ERP) sistemos. Šis ryšys, dažnai naudojant tokius protokolus kaip Ethernet/IP arba OPC-UA, leidžia realiuoju laiku dalytis duomenimis ir stebėti procesus visoje įmonėje.

Atmetimo mechanizmas: produktų rūšiavimas ir šalinimas

The atmetimo mechanizmas yra paskutinis proceso komponentas. Kai valdiklis nustato, kad produktas yra per mažas arba per didelis, jis įjungia šį įrenginį, kad pašalintų neatitinkantį elementą iš gamybos linijos. Tai užtikrina, kad į kitą etapą patektų tik tie produktai, kurie atitinka svorio specifikaciją.

Naudojamo atmetimo įrenginio tipas priklauso nuo produkto svorio, formos ir trapumo. Šiuolaikinės atmetimo sistemos gali veikti labai dideliu greičiu, o kai kurios oro srovės sistemos gali atmesti iki 250 pakuočių per minutę.

Įprasti atmetimo mechanizmų tipai yra šie:

Efektyviai rūšiuodamas produktus, atmetimo mechanizmas užbaigia kokybės kontrolės ciklą, užtikrindamas, kad kiekvienas iš linijos išeinantis produktas atitiktų reikiamus standartus.

Žingsnis po žingsnio svėrimo ir rūšiavimo procesas

Keturi pagrindiniai komponentai automatinės kontrolinės svarstyklės dirbti kartu tiksliame, nuosekliame procese. Ši sistema užtikrina, kad kiekvienas produktas būtų teisingai pasvertas, suklasifikuotas ir surūšiuotas per kelias sekundes. Kiekvienas žingsnis remiasi ankstesniuoju, sukurdamas sklandų srautą nuo pagrindinės gamybos linijos iki galutinės pakavimo zonos.

1 veiksmas: tiekimas ir gaminių išdėstymas

Procesas prasideda nuo padavimo konvejerio. Ši juosta paima produktus iš pagrindinės gamybos linijos ir paruošia juos svėrimui. Jos pagrindinė užduotis – sukurti pastovų atstumą tarp kiekvieno elemento. Tinkamas atstumas yra labai svarbus, nes svėrimo juosta vienu metu gali matuoti tik vieną produktą. Padavimo konvejeris dažnai veikia kitokiu greičiu nei pagrindinė linija, kad būtų pasiektas šis atskyrimas.

Netinkamas gaminių išdėstymas sukelia didelių našumo problemų ir išlaidų. Kai gaminiai yra per arti vienas kito, sistema negali gauti tikslaus rodmens.

• Dvigubos produkto klaidosJei ant svėrimo juostos vienu metu yra du paketai, aparatas negali jų išmatuoti atskirai. Jis atmeta abu elementus kaip „neišmatuojamus“.
• Padidėjęs atmetimo rodiklisDėl šių klaidų sistema atmeta visiškai geros kokybės produktus, todėl produktai prarandami be reikalo.
• Medžiagų atliekosNeteisingai atmesti atšaldyti arba užšaldyti produktai gali sugesti, jei nebus nedelsiant perdirbti.
• Sumažintas svėrimo tikslumasKai kurie operatoriai pagreitina konvejerį, kad išvengtų dvigubų gaminių klaidų. Tai suteikia svarstyklėms mažiau laiko pasverti kiekvieną gaminį, o tai sumažina bendrą tikslumą.
• Padidintas užpildymo tūrisSiekdami kompensuoti mažesnį tikslumą, gamintojai gali perpildyti pakuotes, kad jų svoris nesiektų minimalaus. Toks nemokamų produktų dalijimas gali padidinti atliekų kiekį iki tūkstančių kilogramų per metus.

2 veiksmas: svėrimas judant ant svėrimo diržo

Tinkamai parinktas atstumas tarp produktų perkeliamas ant svėrimo juostos. Šis konvejeris montuojamas tiesiai ant apkrovos jutiklio. Trumpam ant svarstyklių matomas tik produktas, todėl apkrovos jutiklis gali užfiksuoti jo svorį. Tai vadinama „judančiu“ arba „dinaminiu“ svėrimu.

Norint tiksliai išmatuoti, svėrimo juostos ilgis turi būti bent 1,5 karto didesnis už gaminio ilgį. Ši taisyklė užtikrina, kad sistema turėtų pakankamai laiko atpažinti ir visiškai pasverti gaminį prieš atvykstant kitam.

Gamyklų aplinkoje dažnai girdima kitų mašinų vibracija. Šis „triukšmas“ gali trikdyti jautrų svorio jutiklį ir sukelti netikslius rodmenis. Norėdami tai išspręsti, kontrolinės svarstyklės naudoja pažangius skaitmeninius filtravimo algoritmus, kad izoliuotų tikrąjį svorio signalą.

• Kintamo pralaidumo filtravimas reguliuoja filtro nustatymus pagal konvejerio greitį, kad išlaikytų tikslumą skirtingomis sąlygomis.
• Skaitmeniniai kelių įpjovų filtrai nukreipti ir pašalinti periodinį triukšmą, atsirandantį tam tikruose dažniuose.
• A 1-D Kalmano filtro algoritmas padeda efektyviau įvertinti greitai judančių daiktų tikrąjį svorį nei paprasti vidurkinimo metodai.
• Formavimo pagrindu veikiantys filtrai (SBF) Naudokite dinamometro elemento atsako modelį, kad pašalintumėte svyravimus ir greitai stabilizuotumėte svorio rodmenis.

3 veiksmas: duomenų apdorojimas ir teigiamas/neteisingas sprendimas

Kai apkrovos daviklis matuoja svorį, jis siunčia elektrinį signalą valdikliui. Valdiklis akimirksniu konvertuoja šį signalą į svorio vertę. Tada jis palygina šią vertę su tiksliniu svoriu ir tolerancijos ribomis, kurias operatorius užprogramavo sistemoje. Šis palyginimas lemia teigiamą / neigiamo įvertinimo sprendimą.

Daugumoje sistemų produktams rūšiuoti naudojama trijų zonų klasifikacija. Operatoriai nustato dvi svorio ribas, kurios sukuria tris atskiras kategorijas.

• 1 zona: Nepakankamas svorisBet koks produktas, kurio vertė mažesnė už apatinę ribą.
• 2 zona: Teisingas svorisBet koks produktas, kurio vertė yra tarp apatinės ir viršutinės ribų.
• 3 zona: AntsvorisBet koks produktas, viršijantis viršutinę ribą.

Ši klasifikacija yra esminė priimant sprendimą dėl patvirtinimo/nepriėmimo. Leidžiama priimti tik „teisingo svorio“ zonoje esančius produktus. Siekiant užtikrinti, kad šie sprendimai būtų patikimi ir atitiktų teisės aktus, didelio tikslumo sistemos yra griežtai tikrinamos. Jos turi atitikti tarptautinius metrologijos standartus, tokius kaip OIML R51, kuriame nurodyti techniniai reikalavimai automatinėms svėrimo priemonėms. Atitiktis apima mašinos bandymą su sertifikuotais svareliais, siekiant įrodyti, kad jos imties vidutinė paklaida ir standartinis nuokrypis yra priimtinų tolerancijų ribose.

4 veiksmas: išvedimas ir automatinis atmetimas

Paskutinis žingsnis – produktų rūšiavimas pagal valdiklio sprendimą. Produktas juda nuo svėrimo juostos ant išleidimo konvejerio. Jei produkto svoris neviršija priimtino diapazono, jis keliauja gamybos linija į kitą stotį.

Jei valdiklis pažymėjo produktą kaip per mažo arba per didelio svorio, jis siunčia signalą atmetimo mechanizmui, kai prekė praeina. Atmetimo mechanizmas įsijungia ir pašalina neatitinkantį produktą iš linijos, dažnai nukreipdamas jį į atskirą konteinerį arba konvejerį. Visas šis procesas vyksta automatiškai, nesulėtinant gamybos.

Atmestų produktų tvarkymas reikalauja griežto kokybės užtikrinimo protokolo, kad būtų laikomasi reikalavimų ir išvengta klaidų. Standartinės pramonės procedūros užtikrina, kad atmestos prekės būtų tvarkomos teisingai.

1. Ženklinimas ir atskyrimasKokybės kontrolės personalas paženklina atmestas medžiagas. Tada prekės perkeliamos į specialią, užrakintą „atmestų medžiagų patalpą“, kad jos nesimaišytų su gerais produktais.
2. DokumentacijaSukuriama „Atmetimo ataskaita“ ir išsiunčiama sandėlio bei pirkimų skyriams. Visų atmestų prekių sąrašas rodomas atmetimo kambaryje.
3. Disponavimo sprendimasPirkimų skyrius nusprendžia, ar grąžinti medžiagą tiekėjui, ar ją sunaikinti.
4. Grąžinimas arba sunaikinimasGrąžinus medžiagą, sandėlis ją su atitinkamais dokumentais grąžina tiekėjui. Sunaikinus medžiagą, vadovai užpildo ir pasirašo „Sunaikinimo aktą“. Tada medžiaga sunaikinama dalyvaujant kokybės užtikrinimo ir apsaugos darbuotojams.

Sklandi konvejerio, apkrovos elemento, valdiklio ir atmetiklio integracija užtikrina automatinių kontrolinių svarstyklių veikimą. Ši sistema užtikrina 100 % svorio patikrinimą realiuoju laiku, o tai didina vartotojų pasitikėjimą ir apsaugo prekės ženklo reputaciją. Būsimos tendencijos, tokios kaip dirbtinis intelektas ir rentgeno spindulių integracija, žada dar didesnį efektyvumą ir kokybės kontrolę gamintojams.