Ontwerp en toepassing van online cosmetische weegschaal

Ontwerp en toepassing van online cosmetische weegschaal

1 Voorwoord
De checkweigher, ook wel bekend als de gewichtsinspectiewaag, sorteringswaag, gewichtsselectiewaag, inspectiewaag en sorteringswaag,kan verschillende voorverpakte individuele ladingen (artikelen) in twee of meer categorieën indelen op basis van het verschil tussen hun massa en het gestelde referentiepuntHet is een snel en nauwkeurig online gewichtsdetectie-automatiseringsapparaat.de checkweiger kan in realtime detecteren of de producten op de productielijn overgewicht of ondergewicht hebbenDe checkweiger wordt veel gebruikt bij de automatische gewichtsdetectie van productielijnen in de farmaceutische, voedings-, chemische, drankenindustrie,plasticHet is een onmisbaar onderdeel van het productieproces in de voedings- en farmaceutische industrie.

Om de rechtmatige rechten en belangen van consumenten, producenten en verkopers te beschermen,In overeenstemming met de "Wet van de Volksrepubliek China inzake metingen" en de "Maatregelen voor het toezicht en beheer van kwantitatieve verpakkingsproducten"Voor kwantitatieve verpakkingsproducten moet het werkelijke gehalte van elk enkel stuk kwantitatieve verpakkingsproducten nauwkeurig zijn gemarkeerde netto-gehalte weerspiegelen;en het verschil tussen het gemarkeerde netto-gehalte en het werkelijke gehalte mag niet groter zijn dan de toegestane tekorthoeveelheid zoals bepaald- bij de laatste controle van het productgewicht wordt het productgewicht opnieuw gecontroleerd in de eindproductiefase,en de niet-conforme producten verwijderen om ervoor te zorgen dat het gewicht van de producten die de fabriek verlaten aan de voorschriften voldoetDit is gunstig voor de bescherming van de belangen van zowel de consumenten als de producenten.En producenten zullen niet in reputatie worden geschaad door klachten van klanten of zelfs rechtszaken..

De bestaande checkweigers zijn onderverdeeld in online detectie en offline detectie.Online continu detectie gebruikt meestal een transportband en is geïntegreerd met middel- en hogesnelheidsproductielijnenOnline controlewagers omvatten voedingsconveyor, weegconveyor en afwijzingsconveyor.Het systeem bepaalt de snelheid van de voedingsconveyor op basis van parameters zoals de snelheid van de productielijn, de doorvoer van het product, de lengte van het product en de lengte van de weegconveyor, om de producten op de productielijn te scheiden, ensuring that only one product is weighed on the weighing conveyor at a time and reducing the impact of different speeds of the front and rear conveyors on the weighing process when products enter and exit the weighing conveyorVoor producten met een grote lengte-diameterverhouding, zoals lange en slanke cilindrische produkten of korte cilindrische produkten,vanwege hun neiging om tijdens het vervoer te rollen en hun relatief licht gewicht, de toestand van de producten is onstabiel tijdens de doorvoer, wat van invloed is op het wegen en tot onnauwkeurige meetresultaten leidt.die een kleine diameter hebben, lang en slank, en kunnen alleen in de lengte richting worden vervoerd, met behulp van een weegconveyor voor het wegen, ze zijn gevoelig voor rollen tijdens het vervoer,met een slechte stabiliteit en een aanzienlijke invloed op het weegprocesOm de tekortkomingen van de bestaande technologie te overwinnen, voor kleine diameter en lange slanke cosmetica, in samenwerking met Shanghai Chuangyuan Cosmetics Co., Ltd.,op de cosmetica productielijn een online checkweiger is geïnstalleerdHet neemt V-vormige, trogvormige beschermplaten en dynamische hogesnelheidsweegtechnologie aan om het rollen van het product te voorkomen en de stabiliteit van het product tijdens het vervoer te behouden.het bereiken van een online snel dynamisch stabiel wegen en het waarborgen van de nauwkeurigheid van de online gewichtsdetectie van de productenDe ontwikkelde online-checkweiger voor cosmetica is in gebruik genomen.

2. Basisstructuur en werkingsbeginsel van de online weegschaal voor cosmetica
2.1 Werkingsbeginsel
2.1.1 De online weegschaal voor cosmetica bestaat uit een voedingsconveyor, een weegconveyor, een weegmodule, een windscherm, een V-vormige trogvormige beschermplaat, een losconveyor,een afstotingsinrichting, een weegsysteem, een elektrisch besturingssysteem en een frame, enz., zoals afgebeeld op figuur 1.

Figuur 1 Schematisch schema van de online weegschaal voor cosmetica

Figuur 1 Schematisch schema van online weegschaal voor cosmetica Download Original Image

1- Voedingsconveyor
2- Weegconveyor
3- Weegmodule
4- Windschild
5- V-vormige beschermplaat voor de kooi
6- Afvoerband
7- Verwijderingsinrichting
8- Gewichtsregelaar
9- Elektrisch besturingssysteem
10- Frame

2.1.2 Werkingsbeginsel van de online weegschaal voor cosmetica

De online cosmetische weegschaal is geïntegreerd in de productielijn van de gebruiker voor cosmetische verpakkingen of in het transportsystem.Kosmetische producten worden door de voedingsconveyor binnengebracht en door de V-vormige, in een kruk gevormde beschermplaat soepel in de weegconveyor geleid. Wanneer de weegregulator in de externe triggermodus staat, begint de gewichtsdetectie wanneer de ingangsfotoelektrische schakelaar de cosmetica detecteert,en eindigt wanneer de uitgang foto-elektrische schakelaar detecteert de cosmeticaWanneer de weegsysteeminrichting in de interne triggermodus is geplaatst,de interne gewichtsprongwaarde en de interne gewichtsdrempel zijn vooraf ingesteld. De gewichtsdetectie begint wanneer het weegconveyor detecteert dat het gewicht van de cosmetica groter is dan de interne gewichtstarterwaarde,en eindigt wanneer het gewicht van de door het weegconveyor gedetecteerde cosmetica lager is dan de drempel van het interne gewicht aan het eind, waardoor de gedetecteerde gewichtswaarde van het product wordt verkregen.De weegregulator vergelijkt de gedetecteerde gewichtswaarde met de streefwaarde om te bepalen of het gewicht van het gedetecteerde voorwerp geschikt is.De snelheid van de voedingsconveyor wordt aangepast om de snelheid waarmee de cosmetica de weegconveyor binnenkomt te regelen.ervoor te zorgen dat tegelijkertijd slechts één object op het weegconveyor wordt gedetecteerd, die de zwaarteprecisie van de weegschaal garandeert en ook de consistentie van de snelheden van de voedingsconveyor, de weegconveyor en de ontladingsconveyor verzekert.

2.2 Belangrijkste indicatoren
2.2.1 Afmetingen van het geïnspecteerde werkstuk: 200 mm × φ10 - 30 mm;

2.2.2 Het gewicht van het geïnspecteerde werkstuk is groot: 300 g;

2.2.3 Inspectiecapaciteit van werkstukken: 80 stukken per minuut;

2.2.4 Afmetingen van de transportband: de lengtes van de invoertransportband, de weegtransportband en de afstotingstransportband bedragen 300 mm en de breedte 100 mm. De hoogte van de productielijn bedraagt 750 ± 50 mm.

2.2.5 Transportbandsnelheid: 0,7 m/s;

2.2.6 nauwkeurigheidsgraad: klasse III;

2.2.7 Detectie nauwkeurigheid: ± 0,5 g

2.2.8 capaciteit van de belastingcel: 5 kg, veilige overbelasting: 150%, beschermingsgraad: IP65;

2.2.9 Maximaal gewicht: 500 g;

2.2.10 Meetmethode: dynamische meting;

2.2.11 Uitwerpmethode: luchtblaas-uitwerpmethode;

2.2.12 Stroomvoorziening: 220V/50Hz

2.2.13 Gecomprimeerde lucht: 0,4 - 0,7 MPa;

2.3 Systemfuncties
2.3.1 Het systeem is voorzien van zowel lokale als afstandsbedieningsfuncties en beschikt over een communicatie-interface voor gecentraliseerde besturing en vergrendelingsfuncties met de productielijn.

2.3.2 Het heeft functies zoals automatische nulregeling, automatische nultraceering en automatische kalibratie.

2.3.3 Het is voorzien van statische en dynamische kalibratie om dynamische effecten te elimineren.

2.3.4 Het heeft de functie van interne en externe trekker voor het opnieuw wegen.

2.3.5 Het beschikt over meerdere productinstellingen en selectiefuncties, waardoor het gemakkelijk kan worden overgeschakeld.

2.3.6 Het heeft 5 gewichtsclassificatiezones die rechtstreeks op het scherm worden weergegeven.

2.3.7 Het heeft functies van klassenstatistieken, dagelijkse, maandelijkse en langetermijnstatistieken, met inbegrip van de hoeveelheid producten die in aanmerking komen, producten die niet in aanmerking komen (ondergewicht, overgewicht),percentage gekwalificeerd productHet kan de statistieken in realtime naar het gebruikersbeheersysteem uploaden en in verschillende grafische vormen weergeven.

2.3.8 Feedbackregulerende signalen verstrekken om het gewicht van de productverpakking te beheersen, waardoor de kosten effectief worden bespaard.

2.3.9 Het bevat informatie over niet-conforme producten en storingalarmsignalen, die worden weergegeven door geluid en licht.

3 Ontwerpberekeningen
3.1 Bepaling van de snelheid van de weegtransport
3.1.1 Lengte van het te inspecteren werkstuk L1: 200 mm

3.1.2 Lange weegvoertuig L2: 300 mm

3.1.3 De effectieve wegingsafstand L3 van het gecontroleerde werkstuk op de weegconveyor is L2 - L1 = 100 mm.

3.1.4 Inspectiecapaciteit van werkstukken N: 80 stukken per minuut

3.1.5 Tijd t die nodig is om een enkel werkstuk door de weegconveyor te laten gaan: 60/N = 0,75 seconde

3.1.6 De werkingssnelheid v van de weegconveyor: (L1 + L2) / t = 0,67 m/s

Om de snelheden van het ingaande transportband, het wegend transportband en het afstotend transportband gelijk te houden, wordt de bedrijfssnelheid V van het transportband op 0,7 m/s ingesteld.

3.1.8 De werkelijke weegtijd T van het gecontroleerde werkstuk op de weegconveyor is: L3/V = 0,143 seconden.

3.1.9 Monsternamingsfrequentie f van de weegtoestel: 0,005 s

3.1.10 Monsternummer n van de weegregulator: T/f = 28 (voldoende aan de eis van n ≥ 20)

3.2 Selectie van weegsensoren
3.2.1 Gewicht van het weegconveyor G1: 3,7 kg

3.2.2 Aantal belastingcellen n1: 1

Belasting van de weegsensor: G1/n1 = 3,7 kg

3.2.4 De HBM PW6KRC3 enkelpuntslading wordt geselecteerd. Volgens de handleiding voor de selectie van de sensor wordt de nominale belasting (bereik) ingesteld op 5 kg.

3.3.1 Bepaling van de methode voor het afwijzen van niet-conforme producten
3.3.1.1 Hoeveelheid geïnspecteerde werkstukken: groot
3.3.1Gewicht: 300 g

3.3.2 Inspectiecapaciteit: 80 stuks per minuut

3.3.3 Wanneer het gewicht van het gecontroleerde werkstuk relatief licht is (< 500 g) en de doorloopsnelheid hoog is, wordt de gekozen afstotingsmethode: luchtblow-afstoten.

4. Hoofdstructuur en technische kenmerken
4.1 De weegvoertuig is samengesteld uit hoofdrollers en aangedreven rollers, riemen, servomotoren, frames, enz. De hoofdrollers en aangedreven rollers hebben een vatvormige structuur.effectief voorkomen dat de gordel afwijkt- tegelijkertijd moeten de hoofdrollers en de aangedreven rollers dynamische balancetests ondergaan, met een waarde van 6,3 G (afwijking 0,3 g),om het effect van dynamische onevenwichtigheden van de hoofdrollers en de aangedreven rollers op het wegen en meten te voorkomenDe weegvoertuig wordt aangedreven door een servomotor die de snelheid van het vervoertuig tijdig kan aanpassen aan de lengte en de doorvoer van het geïnspecteerde werkstuk.ervoor te zorgen dat slechts één product op de weegtafel voor het wegenDe servomotor en de hoofdrol zijn verbonden door een synchrone tandband, die een soepele transmissie en geen geluid garandeert.De weegband is uitgerust met V-vormige groefvormige beschermplaten, waardoor het effectief voorkomen wordt dat cilindrische producten tijdens het transportproces rollen, waardoor de stabiliteit en nauwkeurigheid van het wegen en meten worden gewaarborgd.De weegband is voorzien van een windschild om de invloed van de buitenwind op het wegen en meten te voorkomen., en ook om te voorkomen dat het personeel de weegconveyor raakt en het wegen en meten beïnvloedt. De weegconveyor en het frame zijn ontworpen met een tenonconstructie,die snel kan worden losgelaten door te sluiten, waardoor de reiniging en het onderhoud van het vervoerband gemakkelijker worden gemaakt. Photoelectric detection switches are installed at the main and driven rollers of the weighing conveyor to detect whether the product has completely entered the weighing conveyor and whether the product is about to leave the weighing conveyor, waarbij wordt gewaarborgd dat het gehele product op de weegconveyor wordt gewogen en gemeten en de nauwkeurigheid van het wegen wordt gegarandeerd.

4.2 De structuur van het voedingsconveyor, het ontladingsconveyor en het weegconveyor is hetzelfde, maar de hoofdrollers en de aangedreven rollers worden niet onderworpen aan dynamische balansonderzoeken.

4.3 De weegmodule heeft een volledig afgesloten constructieconstructie, bestaande uit een basiskap, een weegsensor, een aansluitstoel, enz.De basiskap is voorzien van een overbelastingbeschermingsbout onder de aansluitstoel en de weegsensorWanneer de belasting wordt verhoogd tot de nominale belasting, is de uitgang van de weegsensor 2 mV.Door het overbelastingsbeschermingsbout aan te passenAls de belasting verder wordt verhoogd dan de nominale belasting, blijft de uitgangswaarde van de gewichtssensor ongewijzigd.De geselecteerde weegsensor is de HBM PW6KRC3 eenpuntsweegsensor, met een maximale schaal van 300 mm × 300 mm.

4.4 Voor producten met een gewicht van minder dan 500 g kan de afstotingsmethode worden gekozen op basis van het productgewicht en de doorvoer, enz.de luchtblowing type afwijzing kan worden aangenomenDe luchtblowende afstoting heeft een eenvoudige structuur en is zeer efficiënt.De afstotingsinrichting is bevestigd aan de ontladingsconveyor en classificeert de niet-conforme producten (onder- of overgewicht) naar gewicht.Er kunnen meerdere afstotingsinrichtingen worden gebruikt om ervoor te zorgen dat niet-conforme producten naar de overeenkomstige inzameldozen worden gestuurd, zoals in figuur 2 wordt weergegeven.De inzameldozen voor niet-conforme producten zijn ontworpen met een volledig afgesloten structuur en zijn voorzien van een toegangsdeur en een slot van materiaal.Zij worden beheerd door aangewezen personeel om een doeltreffend beheer van niet-conforme producten te waarborgen.

In het elektrische besturingssysteem wordt de programmeerbare controller Siemens S7-200SMART (6ES7288-1ST60-0AA0) geselecteerd.het elektrische besturingssysteem begint automatisch te werkenIn de tussentijd, als de online weegschaal voor cosmetica een storingalarm uitzendt, wordt de foutinformatie teruggegeven aan het besturingssysteem van de productielijn van de gebruiker.Wanneer de foto-elektrische schakelaar van het voedingsconveyor het product detecteert, de online weegschaal voor cosmetica wordt gebruikt om het product online te wegen en te meten.De resultaten van de realtime-gewichtsdetectie en -statistieken leveren feedbackregulerende signalen om het gewicht van de productverpakking te controleren..

Figuur 2 Pneumatisch schema

Figuur 2 Pneumatisch schematisch schema Download Originele afbeelding

5 Conclusies
Op basis van de dynamische weegtechnologie van bandconveyoren en gecontroleerd door PLC worden cosmetica op de productielijn via de voedingsconveyor naar de weegconveyor gebracht.De weegcontroller gebruikt de externe of de interne triggermodus om de producten online te wegen en te meten.De verkregen gewichtswaarden worden vergeleken met de vooraf vastgestelde gewichtswaarden om te bepalen of het gewicht van de geïnspecteerde artikelen gekwalificeerd is.Niet-conforme producten worden verwijderd door middel van de afstotingsinrichting, waarbij het gehele proces zonder menselijke tussenkomst en realtime online gewichtsdetectie wordt bereikt.de statistische resultaten van de gewichtsdetectie worden in realtime verstrekt als feedbackregulatiesignalen voor de controle van het gewicht van de productverpakking;Dit technische product is toepasbaar op de online gewichtsdetectie van productproductielijnen in industrieën zoals farmaceutische, voedingsmiddelen, chemicaliën, dranken,cosmetica, plastic en rubber.