Miltelių užpildymo tikslumas yra svarbus pramoninės miltelių pakuotės veiksnys. Jei pildymo mašina nuolat tiekia per daug arba per mažai produkto, gamintojai gali patirti produktų dovanų, nepakankamai užpildytų pakuočių, gamybos neatitikimų arba papildomo kokybės{1}}kontrolės darbų.
Užpildymo tikslumo palaikymas nėra vien tik mašinos kalibravimas ir palikimas nepakeistas. Miltelių savybės, pildymo įranga, eksploatavimo sąlygos ir mašinos susidėvėjimas gali turėti įtakos tikram užpildymo rezultatui.
Todėl reikėtų derinti praktinę kalibravimo programąpradinis kalibravimas, įprastinė patikra, mašinos reguliavimas ir profilaktinė priežiūra.
Šiame straipsnyje paaiškinama, kaipmiltelių pildymo mašinakalibravimo darbai ir ką gamintojai gali padaryti, kad gamybos metu išlaikytų stabilų užpildymo tikslumą.
Kas yra miltelių pildymo mašinos kalibravimas?
Kalibravimas – tai užpildymo sistemos našumo palyginimas su žinomu etalonu ir prireikus atitinkami koregavimai.
Miltelių pildymo mašinoje tai paprastai reiškia, kad reikia patikrinti, ar dozavimo sistemos tiekiamas miltelių kiekis atitinka tikslinį užpildymo svorį.
Pavyzdžiui, jei tikslinės pakuotės svoris yra 1 kg, mašina turi nuosekliai tiekti maždaug reikiamą produkto kiekį, o ne tiesiog pasiekti tikslą vieną kartą.
Todėl kalibravimas turėtų būti vertinamas kaip platesnio tikslumo{0}}kontrolės proceso dalis.
Tiksli procedūra priklauso nuo užpildymo technologijos.
Sraigtinei pildymo mašinai gali reikėti koreguoti sraigto sukimąsi, dozavimo parametrus ir produkto padavimo sąlygas. Gravimetrinė užpildymo sistema gali priklausyti nuo apkrovos{1}}ląstelių matavimų ir valdymo parametrų. Kitose sistemose gali būti naudojamas tūrinis dozavimas arba skirtingų technologijų deriniai.
Kodėl keičiasi miltelių užpildymo tikslumas?
Miltelių pildymo mašina laikui bėgant gali duoti skirtingus užpildymo rezultatus, net jei mašinos nustatymai nebuvo tyčia pakeisti.
Viena iš priežasčių yra ta, kad miltelių savybės gali skirtis.
Tūrinis tankis, dalelių dydžio pasiskirstymas, drėgmė, takumas, sanglauda ir aeracija gali turėti įtakos miltelių judėjimui per bunkerį ir dozavimo mechanizmą.
Sraigtinio užpildo atveju produkto kiekis, tiekiamas tam tikro sraigto sukimosi metu, priklauso ne tik nuo užprogramuoto sukimosi, bet ir nuo to, kaip nuosekliai milteliai patenka į varžtą.
Mašinos būklė yra dar vienas veiksnys.
Sraigto, sandariklių, guolių, padavimo komponentų ar kitų su gaminiu{0}}liečiamų dalių susidėvėjimas gali palaipsniui paveikti dozavimo našumą.
Kiti veiksniai:
Miltelių tūrio tankio pokyčiai
Nenuoseklus bunkerio padavimas
Medžiagos kaupimasis
Sraigto konfigūracijos pakeitimai
Neteisingi mašinos nustatymai
Įkėlimo{0}}ląstelės arba jutiklio problemos
Mechaninė vibracija
Produktų sujungimas
Netinkamas mašinos valymas
Dėl šios priežasties, norint išlaikyti tikslumą, reikia ir kalibravimo, ir proceso valdymo.
Pradėkite nuo teisingo tikslinio svorio
Prieš kalibruojant miltelių pildymo mašiną, turi būti aiškiai apibrėžtas tikslinis užpildymo svoris.
Tikslas gali būti nurodytas gaminio specifikacijoje, pakuotės reikalavimuose, klientų reikalavimuose arba taikomuose reguliavimo reikalavimuose.
Tada mašina turėtų būti sukonfigūruota pagal šį tikslą, o ne reguliuoti įrangą pagal vizualinį sprendimą.
Pavyzdžiui, miltelių pildymo mašina, skirta pagaminti vardinę 500 g pakuotę, turėtų turėti aiškiai apibrėžtą tikslą ir atitinkamą priimtinumo diapazoną.
Priimtinas diapazonas turėtų būti nustatytas pagal taikomus gaminio ir kokybės reikalavimus, o ne iš savavališko skaičiaus, pasirinkto tik mašinos bandymams.
Šis skirtumas yra svarbus, nesmašinos pakartojamumas ir teisinio paketo atitiktis nebūtinai yra tas pats dalykas.
Naudokite tinkamą atskaitos skalę
Patikimas svėrimo įrenginys yra būtinas tikrinant užpildymo tikslumą.
Patikrai naudojamos svarstyklės turi atitikti pakuotės svorį ir užtikrinti pakankamą skiriamąją gebą matavimo užduočiai atlikti.
Jis taip pat turėtų būti prižiūrimas ir tikrinamas pagal gamintojo kokybės procedūras.
Bandant pildymo mašiną, reikia atsižvelgti į tuščią pakuotę arba konteinerį, kad būtų galima nustatyti tikrąjį neto produkto svorį.
Pagrindinis skaičiavimas yra toks:
Grynasis produkto svoris=Užpildytos pakuotės svoris – tuščios pakuotės svoris
Tas pats matavimo metodas turi būti nuosekliai naudojamas viso kalibravimo proceso metu.
Prieš kalibruodami mašiną pašildykite
Kalibravimas paprastai turi būti atliekamas esant stabilioms darbo sąlygoms, o ne iškart po mašinos įjungimo.
Mašinai gali prireikti laiko, kad ji veiktų normaliai.
Tai gali būti:
Stabilaus šėrimo milteliais nustatymas
Leidžia mechaniniams komponentams pasiekti įprastas veikimo sąlygas
Patvirtinkite, kad bunkeryje yra pastovus produkto kiekis
Patikrinkite, ar užpildymo sistema veikia normaliai
Įsitikinkite, kad mašina veikia numatytais gamybos nustatymais
Jei kalibravimas atliekamas sąlygomis, kurios labai skiriasi nuo įprastos gamybos, gautas koregavimas gali neatspindėti tikrosios gamybos našumo.
Prieš kalibruodami patikrinkite miltelius
Pats gaminys turi būti patikrintas prieš reguliuojant mašiną.
Miltelių užpildymo tikslumą gali paveikti tūrio tankio ir srauto pokyčiai.
Pavyzdžiui, milteliai, kurie tapo labiau aeruoti, gali užimti skirtingą tūrį nei tie patys milteliai kompaktiškesniuose pavidaluose.
Kietieji milteliai taip pat gali tekėti kitaip nei laisvai{0}}tekantys milteliai.
Tai ypač svarbu tūrinėms dozavimo sistemoms ir sraigtų užpildams.
Todėl pripildymo mašina turi būti sukalibruota naudojant tą patį gaminį, kuris bus naudojamas įprastos gamybos metu, kai tik tai įmanoma.
Jei gaminys labai pasikeičia, mašiną gali reikėti iš naujo{0}}išbandyti ir sureguliuoti.
Prieš reguliuodami patikrinkite užpildymo sistemą
Prieš keisdami kalibravimo parametrus, patikrinkite mašiną.
Tai neleidžia operatoriams bandyti ištaisyti mechaninės problemos per programinę įrangą arba koreguojant parametrus.
Svarbūs patikrinimo taškai apima:
Miltelių bunkeris
Sraigtinis varžtas
Užpildymo antgalis
Maitinimo mechanizmas
Produkto{0}}kontaktiniai paviršiai
Antspaudai
Guoliai
Jutikliai
Apkrovos elementai, jei taikoma
Konvejerio padėties nustatymas
Mechaniniai tvirtinimo elementai
Ieškokite miltelių sankaupų, palaidų komponentų, neįprastos vibracijos, pažeistų dalių ar nenuoseklaus padavimo.
Jei dėl mechaninės problemos netikslus užpildymas, vien kalibravimas nepateiks patikimo ilgalaikio{0}}sprendimo.
Kalibruokite sraigto užpildymo mašiną
Sraigtiniai užpildai plačiai naudojami milteliams, nes besisukantis sraigtas užtikrina kontroliuojamą tūrinį dozavimą.
Bendras santykis gali būti supaprastintas taip:
Pripildymo kiekis ≈ Milteliai tiekiami vienam varžto apsisukimui × Varžto apsisukimų skaičius
Tačiau tikriesiems santykiams įtakos turi miltelių charakteristikos ir padavimo aplink varžtą sąlygos.
Kalibravimo metu operatorius paprastai koreguoja dozavimo parametrus ir patikrina tikrąjį produkto svorį.
Jei išmatuotas svoris nuolat yra mažesnis už tikslinį, gali tekti padidinti dozę.
Jei išmatuotas svoris nuolat viršija tikslinį, gali tekti sumažinti dozę.
Svarbu tai, kad koregavimas turėtų būti pagrįstas faktiniais matavimais, o ne prielaidomis.
Patikrinkite kelis užpildytus paketus
Užpildo konsistencijai vienos pakuotės neužtenka.
Mašina gali pagaminti vieną pakuotę arti tikslo, tuo pat metu gamindama didelius skirtumus per visą gamybos eigą.
Geresnis būdas yra išmatuoti kelis paketus stabiliomis veikimo sąlygomis.
Tada rezultatai gali būti vertinami pagal:
Vidutinis užpildo svoris
ir
Skirtumas tarp atskirų pakuočių
Pavyzdžiui, jei tikslas yra 1000 g ir pakartotiniai matavimai yra:
1,001 g
999 g
1,000 g
1,002 g
998 g
mašina rodo gana mažą skirtumą aplink taikinį.
Jei rezultatai yra:
970 g
1,030 g
985 g
1,018 g
995 g
vidurkis gali atrodyti pagrįstas, tačiau skirtumas yra daug didesnis.
Tai parodo, kodėl vien vidutinio svorio neužtenka norint įvertinti užpildymo efektyvumą.
Atskirkite tikslumą nuo pakartojamumo
Tai viena iš svarbiausių miltelių užpildymo kalibravimo koncepcijų.
Tikslumasapibūdina, kaip arti rezultatas yra prie tikslo.
Pakartojamumasaprašoma, kaip nuosekliai kartojami matavimai sutampa vienas su kitu tomis pačiomis sąlygomis.
Mašina gali būti labai pasikartojanti, bet nuolat klaidinga.
Pavyzdžiui:
990 g
991 g
990 g
991 g
rodo gerą pakartojamumą, bet jei tikslas yra 1000 g, mašina sistemingai užpildo per mažai.
Teisingas atsakymas yra tikslinės išvesties koregavimas.
Ir atvirkščiai:
970 g
1,025 g
990 g
1,015 g
vidurkis gali būti artimas tikslui, bet prastas pakartojamumas.
Tokiu atveju tiesiog pakeitus vidutinį nustatymą pagrindinė problema neišspręs.
Reikėtų ištirti padavimo procesą, miltelių srautą, mašinos mechaniką arba matavimo sistemą.
Sureguliuokite mašiną palaipsniui
Dideli parametrų pakeitimai gali apsunkinti kalibravimą.
Geresnis būdas yra atlikti kontroliuojamus koregavimus ir tada atlikti kitą patikros ciklą.
Sraigto pildymo mašinoje tai gali apimti reguliavimą:
Varžtų sukimosi parametrai
Dozavimo laikas
Užpildymo greitis
Maitinimo greitis
Dozavimo ciklų skaičius
Užpildymo seka
Tikslūs galimi parametrai priklauso nuo mašinos valdymo sistemos.
Po kiekvieno reikšmingo reguliavimo operatorius turėtų atlikti kitą matavimą, o ne atlikti kelis pakeitimus vienu metu.
Taip lengviau nustatyti, kuris koregavimas paveikė rezultatą.
Laikykite bunkerio sąlygas stabilias
Miltelių lygis bunkeryje gali turėti įtakos šėrimo konsistencijai.
Jei bunkeris beveik tuščias, slėgis ir medžiagos srautas į dozavimo mechanizmą gali pasikeisti.
Priklausomai nuo miltelių ir mašinos konstrukcijos, tai gali turėti įtakos kiekvieno dozavimo ciklo metu tiekiamų medžiagų kiekiui.
Todėl norint išlaikyti užpildymo tikslumą, svarbu užtikrinti stabilią šėrimo būklę.
Automatizuotoms sistemoms lygio jutikliai arba automatinės padavimo sistemos gali padėti išlaikyti pastovesnį medžiagų tiekimą.
Tačiau tinkama konfigūracija priklauso nuo miltelių charakteristikų ir mašinos konstrukcijos.
Užkirsti kelią miltelių susidarymui ir prastam srautui
Miltelinis tiltelis gali nutraukti medžiagos srautą iš bunkerio į užpildymo mechanizmą.
Tai gali sukelti nenuoseklų dozavimą ir staigius užpildo svorio pokyčius.
Sandarūs milteliai yra ypač jautrūs tekėjimo problemoms.
Priklausomai nuo naudojimo, užpildymo sistemai gali prireikti maišytuvo, gaminiui optimizuoto bunkerio konstrukcijos, vibracijos pagalbos ar kito padavimo sprendimo.
Tinkamas tirpalas turi būti parinktas pagal faktinius miltelius, o ne automatiškai maišant mechaniniu būdu.
Per didelis maišymas kartais gali išvėdinti miltelius arba sukelti kitų tekėjimo problemų.
Laikykite sraigtą ir užpildymo antgalį švarius
Medžiagos susikaupimas gali paveikti dozavimo sistemos geometriją ir sukelti nenuoseklų miltelių srautą.
Milteliai gali susikaupti aplink sraigtą, užpildymo antgalį, bunkerio išleidimo angą ar kitus gaminio{0}}kontaktinius paviršius.
Todėl valymo procedūros turėtų būti įtrauktos į įprastinės priežiūros programą.
Valymo dažnumas turėtų priklausyti nuo gaminio, gamybos aplinkos, keitimo reikalavimų ir mašinos konstrukcijos.
Maisto ir farmacijos reikmėms valymo procedūros taip pat turi atitikti galiojančius higienos ir taršos kontrolės reikalavimus.
Patikrinkite, ar nėra mechaninio susidėvėjimo
Mechaninis susidėvėjimas gali palaipsniui sumažinti užpildo konsistenciją.
Sraigto varžtas, guoliai, sandarikliai ir kiti komponentai gali keisti būklę pakartotinai naudojant.
Susidėvėjęs komponentas gali nesukelti akivaizdaus gedimo, bet gali prisidėti prie didesnių variacijų.
Todėl prevencinė priežiūra turėtų apimti komponentų, kurie tiesiogiai veikia dozavimą, patikrinimą.
Jei operatoriui pakartotinai reikia koreguoti užpildymo parametrus, kad išlaikytų tą patį tikslinį svorį, mašiną reikia tikrinti, o ne nuolat kalibruoti.
Pakartotinis kalibravimo koregavimas kartais gali būti pagrindinės mechaninės problemos simptomas.
Patikrinkite svėrimo sistemą
Sistemose, kuriose naudojami apkrovos elementai arba gravimetrinis matavimas, turi būti patikrinta pati svėrimo sistema.
Dėl netikslaus jutiklio valdymo sistema gali priimti neteisingus dozavimo sprendimus, net jei mechaninė užpildymo sistema veikia tinkamai.
Todėl svėrimo įtaisas turėtų būti patikrintas pagal gamintojo nustatytas procedūras ir gamyklos kokybės sistemą.
Taip pat reikėtų atsižvelgti į supančią mechaninę aplinką.
Vibracija, mechaninis kontaktas, nestabilios atramos ar kiti išoriniai poveikiai gali turėti įtakos svėrimo našumui.
Įrašykite kalibravimo rezultatus
Kalibravimas neturėtų būti traktuojamas kaip vienkartinis{0}}koregavimas be dokumentų.
Pagrindinis kalibravimo įrašas gali apimti:
Data ir laikas
Mašinos identifikavimas
Produktas
Tikslinis užpildo svoris
Mašinos nustatymai
Atskaitos skalė
Bandymų rezultatai
Vidutinis svoris
Pastebėta variacija
Koregavimas atliktas
Operatorius
Patikrinimo rezultatas
Istoriniai įrašai padeda lengviau nustatyti tendencijas.
Pavyzdžiui, jei mašiną laipsniškai reikėjo didesnio reguliavimo per kelis mėnesius, tai gali reikšti komponentų susidėvėjimą arba gaminio charakteristikų pasikeitimą.
Todėl įrašai gali padėti paversti kalibravimą iš reaktyvios veiklos į prevencinės priežiūros programos dalį.
Kada reikia iš naujo kalibruoti miltelių pildymo mašiną?
Nėra vieno universalaus kalibravimo intervalo, kuris būtų taikomas kiekvienai miltelių pildymo mašinai.
Tinkamas dažnis priklauso nuo mašinos, gaminio, matavimo sistemos, gamybos aplinkos, kokybės reikalavimų ir taikomų taisyklių.
Tačiau patikrinimą reikėtų apsvarstyti, kai:
Pristatomas naujas produktas
Pasikeičia tikslinis užpildo svoris
Keičiamas sraigtas arba dozavimo sistema
Keičiasi produkto savybės
Atliekama kapitalinė priežiūra
Pakeičiamas jutiklis arba apkrovos elementas
Mašina perkelta
Užpildymo variacija didėja
Kokybės{0}}kontrolės patikrinimai nustato neįprastus rezultatus
Mašina ilgą laiką buvo nenaudojama
Reguliuojamo naudojimo atveju kalibravimo ir patikros tvarkaraštis turėtų atitikti taikomą kokybės sistemą ir reguliavimo reikalavimus.
Kalibravimas ir įprastinis svorio patikrinimas
Kalibravimo ir įprastinio tikrinimo nereikia painioti.
Kalibravimaspaprastai apima matavimo našumo palyginimą su etalonu ir prireikus koregavimą.
Įprastas patikrinimaspatikrina, ar mašina toliau veikia pagal nustatytus reikalavimus.
Gamintojas gali kalibruoti įrangą pradėdamas eksploatuoti, o tada atlikti įprastus svorio patikrinimus gamybos metu.
Tai sukuria grįžtamojo ryšio kilpą:
Kalibruoti → Gaminti → Patikrinti → Sureguliuoti, jei reikia → Prižiūrėti
Tikslią procedūrą turėtų apibrėžti gamintojo kokybės sistema ir paraiškos reikalavimai.
Kaip pagerinti ilgalaikį{0}}miltelių užpildymo tikslumą
Norint išlaikyti tikslumą laikui bėgant, reikia daugiau nei reguliuoti mašiną, kai pakuotė yra už tikslo ribų.
Stipresnis požiūris yra kontroliuoti visą procesą.
Pagrindinės sritys yra šios:
Stabilūs milteliai → Nuolatinis šėrimas → Teisingas dozavimas → Tikslus matavimas → Įprastas patikrinimas → Profilaktinė priežiūra
Šis metodas padeda nustatyti variacijos šaltinį, o ne tiesiog ištaisyti galutinį skaičių.
Pavyzdžiui, jei užpildymo svoris tampa nestabilus, operatorius turėtų paklausti, ar problema kyla dėl miltelių srauto, bunkerio padavimo, sraigto būklės, jutiklio veikimo ar mašinos judėjimo.
Atsakymas gali būti ne pats kalibravimo parametras.
Kaip DJ{0}}PACK gali padėti tiksliai užpildyti miltelius
DJ-PACK teikia miltelių pildymo įrangą įvairiems miltelių produktams, užpildymo svoriams ir gamybos reikalavimams.
Priklausomai nuo taikymo, įranga gali būti sukonfigūruota su sraigtiniu dozavimu, bunkerių sistemomis, padavimo įranga, užpildymo antgaliais, svėrimo komponentais, konvejeriais ir kita pagalbine įranga.
Tinkama konfigūracija priklauso nuo tokių veiksnių kaip miltelių charakteristikos, tikslinis svoris, pakuotės tipas, gamybos pajėgumas ir reikalingas užpildymo tikslumas.
Klientams, vertinantiems naują miltelių pildymo sistemą, produktų pavyzdžiai ir informacija apie naudojimą gali padėti nustatyti tinkamą dozavimo konfigūraciją.
Mašininis bandymas taip pat naudingas, nes faktinis miltelių elgesys gali labai skirtis nuo to, ką galima nuspėti vien iš produkto pavadinimo.
Paskutinės mintys
Miltelių užpildymo tikslumo palaikymas yra nuolatinis procesas, o ne vienkartinė{0}}kalibravimo užduotis.
Svarbiausi žingsniai yra nustatyti teisingą tikslinį svorį, naudoti tinkamas etalonines svarstykles, kalibruoti stabiliomis gamybos sąlygomis, patikrinti kelias pakuotes, stebėti tikslumą ir pakartojamumą bei ištirti mechanines ar su gaminiu susijusias{0}}priežastis, kai kintamumas didėja.
Sraigtinėms pildymo mašinoms ypač svarbus stabilus miltelių padavimas ir nuoseklus sraigto veikimas.
Reguliarus valymas, prevencinė priežiūra, svėrimo{0}}sistemos tikrinimas ir kalibravimo įrašai taip pat gali padėti išlaikyti stabilų veikimą per visą mašinos eksploatavimo laiką.
Gerai prižiūrima-miltelių pildymo mašina neturėtų reikalauti nuolatinio rankinio reguliavimo. Kai užpildymo parametrus reikia keisti pakartotinai, kad būtų išlaikytas tas pats tikslas, reikia ištirti pagrindinę priežastį.
Kalibravimo tikslas nėra tiesiog pasiekti, kad viena pakuotė pasiektų tikslinį svorį. Juo siekiama nustatyti pakartojamą užpildymo procesą, kuris normaliomis gamybos sąlygomis gali išlikti tikslus.
