Dynamiczne wagi kontrolne dla maksymalnej wydajności i bezpieczeństwa

Zasadniczo należy rozróżnić wagi kontrolne dynamiczne i statyczne: Wagi statyczne to wagi stołowe lub podłogowe, na których produkty muszą być umieszczane ręcznie, a waga określa czas, w którym osiągnęła szacunkową masę. Prowadzi to do bardzo dokładnych wyników ważenia, jednak procedura ta może być przeprowadzana tylko w sposób wyrywkowy.

Typowa dynamiczna waga kontrolna składa się zwykle z układu trzech przenośników taśmowych ustawionych w rzędzie, przy czym ważna taśma wejściowa przejmuje zadanie pobrania produktu z przenośnika taśmowego klienta, prawidłowego oddzielenia go według przyspieszenia produktu i przeniesienia go w jak najdokładniejszy sposób na kolejną taśmę - taśmę ważącą. Minebea Intec oferuje technologię tensometryczną oraz wysoce precyzyjną i niezwykle szybką technologię EMF (kompensacji sił elektromagnetycznych). Przenośnik wyjściowy lub wyładowczy zdejmuje produkt z taśmy wagowej i przy użyciu dowolnego z naszych produktów dodatkowych, takich jak systemy odrzucające, oddziela produkty w sposób wymagany przez klienta; zwykle nieprawidłowe masy są usuwane z linii produkcyjnej, umożliwiając przejście dobrych produktów do następnego etapu przetwarzania. Wszystko to może być rejestrowane lokalnie na wadze kontrolnej lub przy użyciu odpowiedniego oprogramowania, takiego jak SPC@Enterprise. Dynamiczne wagi kontrolne (ze zintegrowanymi detektorami metalu lub bez nich) dostarczają ogromnej ilości ważnych danych o rzeczywistej wydajności (a tym samym efektywności) linii produkcyjnych dzięki temu, że w pełni rejestrują wszystkie wyniki pomiarów. Aby móc łatwiej ocenić i oszacować te dane, Minebea-Intec oferuje różnorodne interfejsy danych, jak również gotowe do użycia, komunikujące się dwukierunkowo narzędzia do oceny, takie jak SPC@Enterprise.

Zgodność z przepisami dotyczącymi opakowań jednostkowych

Automatyczne wagi kontrolne są używane od około 1965 roku. Wiele zastosowań tych wag podlega krajowym przepisom dotyczącym wag minimalnych i średnich Producenci produktów paczkowanych o jednolitej masie nominalnej, wystawianych (a tym samym sprzedawanych) użytkownikowi końcowemu, muszą zapewnić, że produkty wprowadzane do obrotu nie spadną poniżej określonych wartości nominalnych. Przestrzeganie tej zasady jest ostatecznie obowiązkiem producentów takich opakowań jednostkowych. W celu zapewnienia zgodności z przepisami dotyczącymi opakowań jednostkowych wiele krajów świata wymaga dodatkowo przeprowadzania (niezależnej) okresowej kontroli (w Europie "weryfikacji") urządzeń pomiarowych (wag kontrolnych) używanych w tych zakładach produkcyjnych. W UE, Rosji i Japonii, oprócz wstępnego wprowadzenia na rynek i okresowych kontroli na miejscu (legalizacja, ponowne wzorcowanie), w tych regionach wymagane jest prawnie zatwierdzenie typu tych przyrządów pomiarowych (wag kontrolnych), które potwierdza dokładność pomiarową stosowanych przyrządów na podstawie wcześniejszych badań przeprowadzonych przez akredytowane w danym kraju instytuty (np. PTB, NMI itp.). (rozporządzenie UE:MID). Zatwierdzenie typu jest warunkiem wstępnym do uruchomienia wagi kontrolnej lub jej ponownej kalibracji na miejscu w rzeczywistych warunkach produkcyjnych.

Kontrola kompletności

Produkty przeznaczone do ważenia mogą zawierać ciecze, proszki, ale także składniki stałe, które mogą mieć nieskończoną liczbę różnych wartości masy. Niektóre produkty zawierają jednak skończoną nominalną liczbę składników, których poszczególne masy są mniej więcej znane. Takie produkty mogą więc (teoretycznie) przyjmować tylko skończoną liczbę wartości wagowych. W szczególności można pomyśleć o jednym lub kilku brakujących komponentach, które sprawiają, że produkt (opakowanie końcowe) jest niekompletny. Zadaniem dynamicznej wagi kontrolnej jest sprawdzanie produktów pod względem kompletności oraz wyrzucanie niekompletnych produktów z procesu produkcyjnego z wystarczającą wiarygodnością pomiaru. Kontrola kompletności jest stosowana zarówno w przypadku opakowań jednostkowych, jak i opakowań na końcu linii, takich jak kartony.

Kontrola jakości

Kolejnym zadaniem jest czysto wewnętrzna kontrola jakości, w której odchylenie od masy docelowej (zarówno zawyżonej, jak i zaniżonej) wskazuje na wadliwą produkcję, np. kontrola masy odlewu, na podstawie masy którego można stwierdzić, czy występuje np. skurcz (pęcherzyk powietrza wewnątrz), co wymaga odrzucenia kontrolowanej części.

Klasyfikacja

W zastosowaniach wymienionych powyżej stosuje się również klasyfikację, ale tylko w zakresie klasyfikacji na dobre i złe, w związku z czym pewne wartości masy są akceptowane lub odrzucane. Innym zastosowaniem jest jednak klasyfikacja w sensie przydzielania klas. Często stosuje się kilka kolejnych mechanizmów wyładowczych do podawania produktów o różnych klasach wagowych do różnych dalszych ścieżek lub pojemników zbiorczych, które następnie zawierają tylko produkty o masie mieszczącej się we wcześniej zdefiniowanych przedziałach wagowych. Na przykład pojemnik zbiorczy nr. 1 zawiera produkty o wadze od 100g do 120g, pojemnik zbiorczy nr. 2 zawiera tylko produkty o wadze od 120g do 140g, itd.

Optymalizacja procesów napełniania i dozowania (kontroler trendów)

Innym zadaniem wagi kontrolnej może być aktywne sterowanie procesem napełniania. Tak zwany kontroler trendów wagi kontrolnej ma za zadanie oddziaływać na maszyny napełniające, porcjujące lub krojące znajdujące się przed wagą kontrolną za pomocą odpowiednich sygnałów sterujących w taki sposób, aby wartość masy zdefiniowana jako masa docelowa została osiągnięta i utrzymana na możliwie stałym poziomie. W tym celu wyniki ważenia są odpowiednio oceniane. W wyniku tej oceny wysyłany jest sygnał sterujący (zmienna manipulowana), który jest wykorzystywany do regulacji urządzenia napełniającego. Wprowadzone parametry sterowania określają rodzaj oceny i charakterystykę sterowania. Muszą one być dostosowane do charakterystyki sterowanego urządzenia napełniającego. Parametr "wartość docelowa" definiuje pożądaną masę docelową, która ma być utrzymywana.

Aby dać lepsze wyobrażenie o zastosowaniach wag kontrolnych, poniżej przedstawiono przykłady ich użycia w różnych sektorach przemysłu.

Kontrola towarów paczkowanych (np. zgodnie z międzynarodowymi zaleceniami OIML R 87)
Żywność: dania gotowe, mieszanki do pieczenia, guma do żucia, słodycze
Produkcja materiałów budowlanych: cement, wapno, gips, zaprawa murarska

Kontrola kompletności (liczba sztuk w opakowania)

Tworzywa sztuczne: zabawki, elementy formowane wtryskowo
Obróbka metali: śruby, łożyska kulkowe, artykuły dla majsterkowiczów, okucia meblowe i elementy konstrukcyjne
Żywność: lody, wyroby cukiernicze, wyroby piekarnicze, mrożonki
Kosmetyki: produkty higieniczne
Wydawnictwa: książki
Farmacja: blistry i ulotki w opakowaniach 

Kontrola jakości (testowanie cech jakościowych według masy)

Tworzywa sztuczne: grubość ścianek, pęcherzyki powietrza
Obróbka metali: sprawdzanie odlewów pod kątem otworów, sprawdzanie części wykrawanych i formowanych
Części formowane wtryskowo: kompletność, obecność powietrza
Wyroby piekarnicze: kawałki ciasta
Żywność: dania gotowe do spożycia, mieszanki do pieczenia, guma do żucia, wyroby cukiernicze i inne
Pojemniki z tworzyw sztucznych: wytrzymałość, grubość ścianek

Klasyfikacja (podział na klasy wagowe)

Żywność: produkty zmiennowagowe takie jak owoce, warzywa, mięso, ryby
Produkty naturalne: sadzonki roślin, cebulki kwiatowe

Kontrola trendu

Żywność: produkty mleczne, lody, wyroby cukiernicze, wyroby piekarnicze, przyprawy, proszek do pieczenia, makarony
Produkcja materiałów budowlanych: cement, wapno, gips, zaprawa murarska

Dynamiczne wagi kontrolne muszą spełniać zarówno obecne, jak i przyszłe wymagania branżowe, aby zagwarantować bezpieczeństwo łańcucha produkcyjnego. Zmiany produktów nie są rzadkością, co wymaga dużej elastyczności wag. Minebea Intec oferuje szeroką gamę dynamicznych wag kontrolnych, z których wszystkie można skonfigurować zgodnie z indywidualnymi wymaganiami. Taśmę wagową można również zdemontować później bez użycia narzędzi, aby umożliwić regulacje i zminimalizować czas przestoju. Ważnymi cechami są wysoka precyzja pomiaru i wydajność. Na przykład, waga kontrolna Flexus® in-line może osiągnąć wydajność do 600 sztuk na minutę. Produkt ten jest również dostępny w wersji szybkiej, oferującej ekstremalne prędkości procesu do 2,6 m/s. Niezbędna precyzja jest zapewniona dzięki zastosowaniu najnowocześniejszej technologii kompensacji sił elektromagnetycznych (EMFC). W przypadku bardzo specjalnych zastosowań firma oferuje rozwiązania dostosowane do indywidualnych potrzeb. Na przykład konstrukcja ramowa systemu Flexus® pozwala na montaż wielu różnych modułów dodatkowych, co zapewnia odpowiednie rozwiązania dla zastosowań specjalnych. Dzięki modułowej i konfigurowalnej konstrukcji modułowa waga kontrolna Synus jest przeznaczona do szerokiego zakresu zastosowań, w tym do zastosowań wymagających metrologii prawnej. Istnieje możliwość zintegrowania technologii wykrywania metali Vistus nawet po wstępnej instalacji. W ten sposób waga kontrolna może zostać rozbudowana do urządzenia kombinowanego. Dla umiarkowanych wymagań i ograniczonych budżetów: modele z serii Essentus® są dostosowane do potrzeb poszczególnych grup użytkowników: Waga kontrolna liniowa jest dostępna w dwóch wersjach: Essentus efficiency oferuje podstawowe funkcje, natomiast Essentus performance oferuje zaawansowane funkcje. Oba urządzenia są dostępne dla różnych klas wagowych: Po pierwsze jako wersja L, która jest odpowiednia dla lekkich produktów o wadze do 6 kilogramów - a następnie jako wersja H, która może ważyć ciężkie produkty o wadze do 60 kilogramów.

W przypadku wag kontrolnych dla przemysłu spożywczego i farmaceutycznego ważną rolę odgrywa również higieniczna konstrukcja: Wytyczne dotyczące higienicznej konstrukcji stanowią podstawę dla otwartych procesów w produkcji żywności. W produkcji żywności skażenie produktu przez mikroorganizmy, takie jak bakterie lub grzyby, stanowi wszechobecne ryzyko. Rozwiązania higieniczne oznaczają higieniczne projektowanie części, komponentów i urządzeń produkcyjnych w celu zagwarantowania pełnej czystości. Systemy wielotorowe firmy Minebea Intec są odpowiednie dla systemów z kilkoma torami: Mogą one przeprowadzać ważenie kontrolne w maksymalnie sześciu torach jednocześnie i mogą być jednocześnie zarządzane. Tory mogą być sterowane indywidualnie. W zależności od produktu dostępne są różne warianty, takie jak popychacze, które spychają produkt na bok z taśmy, dmuchawy, które usuwają produkt z taśmy za pomocą sprężonego powietrza, ramiona obrotowe, które podnoszą wadliwe produkty z taśmy, lub separatory wielosegmentowe, które minimalizują straty materiału dzięki wieloczęściowemu systemowi separacji.  Inną możliwością jest zastosowanie urządzeń kombinowanych, takich jak Flexus® Combi lub Cosynus, które są połączeniem wagi kontrolnej i detektora metalu. Oprócz funkcji wagi kontrolnej oferują one niezawodne wykrywanie ciał obcych dzięki zintegrowanej technologii wykrywania metali Vistus. Rozwiązanie to znacznie zmniejsza ilość miejsca potrzebnego na linii produkcyjnej i optymalizuje kontrolę użytkownika. Zarówno waga kontrolna, jak i wykrywacz metali są sterowane tylko za pomocą wspólnego interfejsu użytkownika. Niektóre firmy montują we własnych urządzeniach urządzenia do wykrywania metali lub wagi kontrolne innych firm. Minebea Intec jest jedną z niewielu firm na świecie, które projektują i budują wagi kontrolne i wykrywacze metalu w jednej fabryce.