Độ chính xác của việc đổ bột là một yếu tố quan trọng trong bao bì bột công nghiệp. Nếu máy chiết rót liên tục cung cấp quá nhiều hoặc quá ít sản phẩm, thì nhà sản xuất có thể gặp phải tình trạng tặng sản phẩm, đóng gói thiếu sản phẩm, sản xuất không nhất quán hoặc công việc-kiểm soát chất lượng bổ sung.
Duy trì độ chính xác chiết rót không chỉ đơn giản là vấn đề hiệu chỉnh máy một lần và giữ nguyên. Đặc tính bột, thiết bị chiết rót, điều kiện vận hành và độ mài mòn của máy đều có thể ảnh hưởng đến kết quả chiết rót thực tế.
Do đó, một chương trình hiệu chuẩn thực tế nên kết hợphiệu chuẩn ban đầu, xác minh định kỳ, điều chỉnh máy và bảo trì phòng ngừa.
Bài viết này giải thích cáchmáy làm đầy bộtcông việc hiệu chuẩn và những gì nhà sản xuất có thể làm để duy trì độ chính xác chiết rót ổn định trong quá trình sản xuất.
Hiệu chuẩn máy chiết rót bột là gì?
Hiệu chuẩn là quá trình so sánh đầu ra của hệ thống chiết rót với tham chiếu đã biết và thực hiện các điều chỉnh thích hợp khi cần thiết.
Đối với máy rót bột, điều này thường có nghĩa là kiểm tra xem lượng bột được cung cấp bởi hệ thống định lượng có tương ứng với trọng lượng rót mục tiêu hay không.
Ví dụ: nếu trọng lượng gói mục tiêu là 1 kg, máy cần phân phối liên tục lượng sản phẩm cần thiết thay vì chỉ đạt mục tiêu một lần.
Do đó, việc hiệu chuẩn phải được xem như một phần của quy trình kiểm soát-độ chính xác rộng hơn.
Quy trình chính xác phụ thuộc vào công nghệ làm đầy.
Máy chiết rót có trục vít có thể yêu cầu điều chỉnh độ quay trục vít, các thông số định lượng và điều kiện nạp sản phẩm. Hệ thống đo trọng lượng có thể dựa vào các thông số điều khiển và-ô tải trọng. Các hệ thống khác có thể sử dụng định lượng theo thể tích hoặc kết hợp các công nghệ khác nhau.
Tại sao độ chính xác của việc đổ bột lại thay đổi?
Máy rót bột có thể tạo ra các kết quả rót khác nhau theo thời gian ngay cả khi các cài đặt của máy không được thay đổi có chủ ý.
Một lý do là đặc tính của bột có thể khác nhau.
Mật độ khối, phân bổ kích thước hạt, độ ẩm, khả năng chảy, độ kết dính và thông khí có thể ảnh hưởng đến cách bột di chuyển qua phễu và cơ chế định lượng.
Đối với máy làm đầy mũi khoan, lượng sản phẩm được phân phối trong một vòng quay vít nhất định không chỉ phụ thuộc vào vòng quay được lập trình mà còn phụ thuộc vào mức độ ổn định của bột đi vào vít.
Tình trạng máy là một yếu tố khác.
Sự mài mòn trên mũi khoan, vòng đệm, vòng bi, bộ phận cấp liệu hoặc các bộ phận tiếp xúc{0}}khác của sản phẩm có thể dần dần ảnh hưởng đến hiệu suất định lượng.
Các yếu tố khác bao gồm:
Thay đổi mật độ khối bột
Cho ăn phễu không nhất quán
Tích tụ vật chất
Thay đổi cấu hình vít
Cài đặt máy không chính xác
Sự cố-về cảm biến hoặc cảm biến tải
Rung động cơ học
Cầu nối sản phẩm
Vệ sinh máy không đúng cách
Vì lý do này, việc duy trì độ chính xác đòi hỏi cả hiệu chuẩn và kiểm soát quy trình.
Bắt đầu với trọng lượng mục tiêu chính xác
Trước khi hiệu chỉnh máy rót bột, phải xác định rõ trọng lượng rót mục tiêu.
Mục tiêu có thể được xác định bằng đặc tính kỹ thuật của sản phẩm, yêu cầu đóng gói, yêu cầu của khách hàng hoặc yêu cầu chế định hiện hành.
Sau đó, máy phải được cấu hình xung quanh mục tiêu này thay vì điều chỉnh thiết bị dựa trên phán đoán trực quan.
Ví dụ, một máy rót bột nhằm sản xuất một gói danh nghĩa 500 g phải có mục tiêu được xác định rõ ràng và phạm vi chấp nhận thích hợp.
Phạm vi chấp nhận được phải đến từ các yêu cầu về chất lượng và sản phẩm hiện hành thay vì một con số tùy ý chỉ được chọn cho thử nghiệm máy.
Sự khác biệt này rất quan trọng vìđộ lặp lại của máy và việc tuân thủ gói pháp lý không nhất thiết giống nhau.
Sử dụng thang đo tham chiếu phù hợp
Một thiết bị cân đáng tin cậy là điều cần thiết khi kiểm tra độ chính xác của quá trình chiết rót.
Cân được sử dụng để xác minh phải phù hợp với trọng lượng gói hàng và cung cấp đủ độ phân giải cho nhiệm vụ đo.
Nó cũng cần được bảo trì và xác minh theo quy trình chất lượng của nhà sản xuất.
Khi kiểm tra máy chiết rót, phải tính đến bao bì hoặc thùng chứa rỗng để có thể xác định được trọng lượng tịnh thực tế của sản phẩm.
Cách tính cơ bản là:
Trọng lượng tịnh của sản phẩm=Trọng lượng gói hàng đã điền − Trọng lượng gói hàng rỗng
Phương pháp đo tương tự phải được sử dụng nhất quán trong suốt quá trình hiệu chuẩn.
Làm nóng máy trước khi hiệu chuẩn
Việc hiệu chuẩn thường phải được thực hiện trong điều kiện vận hành ổn định thay vì ngay sau khi bật máy.
Máy có thể cần thời gian để đạt trạng thái hoạt động bình thường.
Điều này có thể bao gồm:
Thiết lập chế độ ăn bột ổn định
Cho phép các bộ phận cơ khí đạt điều kiện hoạt động bình thường
Xác nhận phễu chứa lượng sản phẩm nhất quán
Kiểm tra xem hệ thống nạp có hoạt động bình thường không
Đảm bảo máy hoạt động ở cài đặt sản xuất dự định
Nếu việc hiệu chuẩn được thực hiện trong các điều kiện khác biệt đáng kể so với sản xuất thông thường thì kết quả điều chỉnh có thể không thể hiện hiệu suất sản xuất thực tế.
Kiểm tra bột trước khi hiệu chuẩn
Bản thân sản phẩm cần được kiểm tra trước khi điều chỉnh máy.
Độ chính xác của việc đổ bột có thể bị ảnh hưởng bởi những thay đổi về mật độ khối và đặc tính dòng chảy.
Ví dụ, một loại bột đã trở nên thông thoáng hơn có thể chiếm thể tích khác với loại bột đó ở trạng thái đặc hơn.
Bột kết dính cũng có thể chảy khác với bột chảy tự do.
Điều này đặc biệt quan trọng đối với hệ thống định lượng thể tích và chất độn khoan.
Do đó, máy chiết rót phải được hiệu chuẩn bằng cách sử dụng cùng một sản phẩm sẽ được sử dụng trong quá trình sản xuất bình thường bất cứ khi nào có thể.
Nếu sản phẩm thay đổi đáng kể thì có thể cần phải-kiểm tra lại và điều chỉnh máy.
Kiểm tra hệ thống chiết rót trước khi điều chỉnh
Trước khi thay đổi các thông số hiệu chuẩn, hãy kiểm tra máy.
Điều này ngăn người vận hành cố gắng khắc phục sự cố cơ học thông qua điều chỉnh phần mềm hoặc tham số.
Các điểm kiểm tra quan trọng bao gồm:
Phễu chứa bột
Vít khoan
Vòi rót
Cơ chế cho ăn
Bề mặt tiếp xúc-của sản phẩm
Con dấu
Vòng bi
Cảm biến
Load cell, nếu có
Định vị băng tải
Ốc vít cơ khí
Tìm kiếm sự tích tụ bột, các bộ phận lỏng lẻo, rung động bất thường, các bộ phận bị hư hỏng hoặc cấp liệu không đều.
Nếu sự cố cơ học gây ra việc đổ đầy không chính xác thì việc hiệu chuẩn riêng lẻ sẽ không mang lại giải pháp-lâu dài đáng tin cậy.
Hiệu chỉnh máy chiết rót
Chất độn dạng khoan được sử dụng rộng rãi cho bột vì trục vít quay cung cấp liều lượng thể tích được kiểm soát.
Mối quan hệ chung có thể được đơn giản hóa như sau:
Lượng đổ đầy ≈ Bột được phân phối trên mỗi vòng quay trục vít × Số vòng quay trục vít
Tuy nhiên, mối quan hệ thực tế bị ảnh hưởng bởi đặc tính của bột và điều kiện cấp liệu xung quanh trục vít.
Trong quá trình hiệu chuẩn, người vận hành thường điều chỉnh các thông số định lượng và sau đó kiểm tra trọng lượng thực tế của sản phẩm.
Nếu cân nặng đo được luôn thấp hơn mục tiêu thì có thể cần phải tăng liều lượng.
Nếu trọng lượng đo được luôn cao hơn mục tiêu thì có thể cần phải giảm liều lượng.
Điểm quan trọng là việc điều chỉnh phải dựa trên số đo thực tế chứ không phải dựa trên giả định.
Kiểm tra nhiều gói đã điền
Một gói là không đủ để thiết lập tính nhất quán của việc đổ đầy.
Một máy có thể sản xuất một gói hàng gần với mục tiêu trong khi tạo ra sự khác biệt đáng kể trong suốt quá trình sản xuất.
Cách tiếp cận tốt hơn là đo nhiều gói trong điều kiện hoạt động ổn định.
Kết quả sau đó có thể được đánh giá cho:
Trọng lượng làm đầy trung bình
Và
Sự khác biệt giữa các gói riêng lẻ
Ví dụ: nếu mục tiêu là 1.000 g và các phép đo lặp lại là:
1,001 g
999 g
1,000 g
1,002 g
998 g
cỗ máy đang thể hiện sự biến đổi tương đối chặt chẽ xung quanh mục tiêu.
Nếu kết quả là:
970 g
1,030 g
985 g
1,018 g
995 g
mức trung bình có thể có vẻ hợp lý, nhưng sự khác biệt lớn hơn nhiều.
Điều này chứng tỏ tại sao chỉ trọng lượng trung bình là không đủ để đánh giá hiệu suất làm đầy.
Phân biệt độ chính xác với độ lặp lại
Đây là một trong những khái niệm quan trọng nhất trong hiệu chuẩn đổ bột.
Sự chính xácmô tả mức độ gần của kết quả với mục tiêu.
Độ lặp lạimô tả các phép đo lặp lại nhất quán phù hợp với nhau như thế nào trong cùng điều kiện.
Một chiếc máy có thể có khả năng lặp lại cao nhưng lại luôn sai lầm.
Ví dụ:
990 g
991 g
990 g
991 g
cho thấy độ lặp lại tốt, nhưng nếu mục tiêu là 1.000 g thì máy đang chiết rót thiếu một cách có hệ thống.
Phản ứng đúng là điều chỉnh đầu ra mục tiêu.
Ngược lại:
970 g
1,025 g
990 g
1,015 g
có thể có mức trung bình gần với mục tiêu nhưng độ lặp lại kém.
Trong tình huống đó, chỉ thay đổi cài đặt trung bình sẽ không giải quyết được vấn đề cơ bản.
Cần nghiên cứu quá trình cấp liệu, dòng bột, cơ chế máy hoặc hệ thống đo lường.
Điều chỉnh máy dần dần
Những thay đổi thông số lớn có thể khiến việc hiệu chuẩn trở nên khó khăn hơn.
Cách tiếp cận tốt hơn là thực hiện các điều chỉnh có kiểm soát và sau đó thực hiện một chu trình xác minh khác.
Đối với máy chiết rót bằng mũi khoan, việc này có thể liên quan đến việc điều chỉnh:
Thông số quay trục vít
Thời gian dùng thuốc
Tốc độ làm đầy
Tốc độ cho ăn
Số chu kỳ dùng thuốc
Trình tự điền
Các thông số chính xác có sẵn phụ thuộc vào hệ thống điều khiển máy.
Sau mỗi lần điều chỉnh có ý nghĩa, người vận hành nên thực hiện một phép đo khác thay vì thực hiện nhiều thay đổi cùng một lúc.
Điều này giúp dễ dàng xác định điều chỉnh nào ảnh hưởng đến kết quả.
Giữ điều kiện phễu ổn định
Mức bột bên trong phễu có thể ảnh hưởng đến độ đặc của thức ăn.
Nếu phễu gần như trống rỗng, áp suất và dòng nguyên liệu vào cơ chế định lượng có thể thay đổi.
Tùy thuộc vào loại bột và thiết kế máy, điều này có thể ảnh hưởng đến lượng nguyên liệu được phân phối trong mỗi chu kỳ định lượng.
Do đó, điều kiện cấp liệu ổn định rất quan trọng khi duy trì độ chính xác đổ đầy.
Đối với các hệ thống tự động, cảm biến mức hoặc hệ thống cấp liệu tự động có thể giúp duy trì nguồn cung cấp nguyên liệu ổn định hơn.
Tuy nhiên, cấu hình phù hợp còn phụ thuộc vào đặc tính của bột và thiết kế máy.
Ngăn ngừa hiện tượng bắc cầu bột và dòng chảy kém
Việc bắc cầu bột có thể làm gián đoạn dòng nguyên liệu từ phễu vào cơ chế làm đầy.
Điều này có thể gây ra sự thay đổi liều lượng không nhất quán và thay đổi đột ngột về trọng lượng thực phẩm.
Bột kết dính đặc biệt dễ bị ảnh hưởng bởi các vấn đề về dòng chảy.
Tùy thuộc vào ứng dụng, hệ thống chiết rót có thể yêu cầu máy khuấy, thiết kế phễu được tối ưu hóa cho sản phẩm, hỗ trợ rung hoặc giải pháp cấp liệu khác.
Nên chọn giải pháp chính xác dựa trên loại bột thực tế thay vì tự động thêm khuấy trộn cơ học.
Khuấy trộn quá nhiều đôi khi có thể làm thông khí cho bột hoặc tạo ra các vấn đề về dòng chảy khác.
Giữ sạch vòi khoan và vòi rót
Sự tích tụ vật liệu có thể ảnh hưởng đến hình dạng của hệ thống định lượng và tạo ra dòng bột không nhất quán.
Bột có thể tích tụ xung quanh mũi khoan, vòi rót, đầu ra của phễu hoặc các bề mặt tiếp xúc -của sản phẩm khác.
Do đó, quy trình làm sạch nên được đưa vào chương trình bảo trì định kỳ.
Tần suất làm sạch phải phụ thuộc vào sản phẩm, môi trường sản xuất, yêu cầu chuyển đổi và thiết kế máy.
Đối với các ứng dụng thực phẩm và dược phẩm, quy trình làm sạch cũng phải tuân theo các yêu cầu hiện hành về kiểm soát vệ sinh và ô nhiễm.
Kiểm tra độ mòn cơ học
Sự mài mòn cơ học có thể làm giảm dần độ đặc của chất làm đầy.
Vít khoan, vòng bi, vòng đệm và các bộ phận khác có thể thay đổi tình trạng thông qua hoạt động lặp đi lặp lại.
Một bộ phận bị mòn có thể không tạo ra hư hỏng rõ ràng nhưng nó có thể góp phần làm tăng sự biến đổi.
Do đó, việc bảo trì phòng ngừa nên bao gồm việc kiểm tra các bộ phận có ảnh hưởng trực tiếp đến việc định lượng.
Nếu người vận hành liên tục cần điều chỉnh các thông số chiết rót để duy trì cùng trọng lượng mục tiêu thì nên kiểm tra máy thay vì liên tục hiệu chỉnh lại.
Việc điều chỉnh hiệu chuẩn lặp đi lặp lại đôi khi có thể là triệu chứng của một vấn đề cơ học tiềm ẩn.
Xác minh hệ thống cân
Đối với các hệ thống sử dụng cảm biến tải trọng hoặc đo trọng lượng, bản thân hệ thống cân phải được kiểm tra.
Cảm biến không chính xác có thể khiến hệ thống điều khiển đưa ra quyết định định lượng không chính xác ngay cả khi hệ thống nạp cơ học hoạt động chính xác.
Do đó, thiết bị cân phải được kiểm tra theo quy trình của nhà sản xuất và hệ thống chất lượng của nhà máy.
Môi trường cơ học xung quanh cũng cần được xem xét.
Rung, tiếp xúc cơ học, giá đỡ không ổn định hoặc các ảnh hưởng bên ngoài khác có thể ảnh hưởng đến hiệu suất cân.
Ghi lại kết quả hiệu chuẩn
Việc hiệu chuẩn không được coi là việc điều chỉnh-một lần mà không có tài liệu.
Hồ sơ hiệu chuẩn cơ bản có thể bao gồm:
Ngày và giờ
Nhận dạng máy
Sản phẩm
Trọng lượng điền mục tiêu
Cài đặt máy
thang đo tham khảo
Kết quả kiểm tra
Trọng lượng trung bình
Sự thay đổi quan sát được
Điều chỉnh được thực hiện
Toán tử
Kết quả xác minh
Các ghi chép lịch sử giúp xác định xu hướng dễ dàng hơn.
Ví dụ: nếu máy dần dần yêu cầu những điều chỉnh lớn hơn trong vài tháng, điều này có thể cho thấy sự hao mòn của các bộ phận hoặc sự thay đổi về đặc tính của sản phẩm.
Do đó, hồ sơ có thể giúp chuyển đổi hoạt động hiệu chuẩn từ hoạt động phản ứng thành một phần của chương trình bảo trì phòng ngừa.
Khi nào máy chiết rót bột nên được hiệu chuẩn lại?
Không có khoảng thời gian hiệu chuẩn chung duy nhất áp dụng cho mọi máy rót bột.
Tần suất thích hợp phụ thuộc vào máy, sản phẩm, hệ thống đo lường, môi trường sản xuất, yêu cầu chất lượng và các quy định hiện hành.
Tuy nhiên, việc xác minh cần được xem xét khi:
Một sản phẩm mới được giới thiệu
Trọng lượng đổ đầy mục tiêu thay đổi
Hệ thống khoan hoặc định lượng được thay đổi
Thay đổi đặc tính sản phẩm
Bảo trì lớn được thực hiện
Một cảm biến hoặc tế bào tải được thay thế
Máy được di dời
Sự thay đổi điền tăng
Kiểm tra-kiểm soát chất lượng xác định các kết quả bất thường
Máy không hoạt động trong thời gian dài
Đối với các ứng dụng được quản lý, lịch trình hiệu chuẩn và xác minh phải tuân theo hệ thống chất lượng hiện hành và các yêu cầu quy định.
Hiệu chuẩn so với Xác minh trọng lượng định kỳ
Không nên nhầm lẫn hiệu chuẩn và xác minh định kỳ.
Sự định cỡthường liên quan đến việc so sánh hiệu suất đo lường với tham chiếu và thực hiện các điều chỉnh khi cần thiết.
Xác minh định kỳkiểm tra xem máy có tiếp tục hoạt động theo yêu cầu đã thiết lập hay không.
Nhà sản xuất có thể hiệu chuẩn thiết bị trong quá trình vận hành và sau đó thực hiện kiểm tra trọng lượng định kỳ trong quá trình sản xuất.
Điều này tạo ra một vòng phản hồi:
Hiệu chỉnh → Sản xuất → Xác minh → Điều chỉnh nếu cần thiết → Bảo trì
Quy trình chính xác phải được xác định bởi hệ thống chất lượng của nhà sản xuất và các yêu cầu của ứng dụng.
Cách cải thiện độ chính xác lâu dài{0}}khi đổ bột
Việc duy trì độ chính xác theo thời gian đòi hỏi nhiều hơn là điều chỉnh máy mỗi khi gói hàng nằm ngoài mục tiêu.
Một cách tiếp cận mạnh mẽ hơn là kiểm soát toàn bộ quá trình.
Các lĩnh vực chính là:
Bột ổn định → Cho ăn đều đặn → Liều lượng chính xác → Đo chính xác → Xác minh định kỳ → Bảo trì phòng ngừa
Cách tiếp cận này giúp xác định nguồn gốc của biến thể thay vì chỉ sửa số cuối cùng.
Ví dụ: nếu trọng lượng đổ đầy trở nên không ổn định, người vận hành nên hỏi liệu sự cố có xuất phát từ dòng bột, nạp phễu, tình trạng mũi khoan, hiệu suất cảm biến hay chuyển động của máy hay không.
Câu trả lời có thể không phải là thông số hiệu chuẩn.
Cách DJ{0}}PACK có thể hỗ trợ đổ bột chính xác
DJ-PACK cung cấp thiết bị rót bột cho các sản phẩm bột khác nhau, trọng lượng chiết rót và yêu cầu sản xuất.
Tùy thuộc vào ứng dụng, thiết bị có thể được cấu hình với máy khoan định lượng, hệ thống phễu, thiết bị cấp liệu, vòi rót, bộ phận cân, băng tải và các thiết bị phụ trợ khác.
Cấu hình phù hợp phụ thuộc vào các yếu tố như đặc tính bột, trọng lượng mục tiêu, loại bao bì, năng lực sản xuất và độ chính xác chiết rót cần thiết.
Đối với khách hàng đánh giá hệ thống rót bột mới, mẫu sản phẩm và thông tin ứng dụng có thể giúp xác định cấu hình định lượng thích hợp.
Thử nghiệm trên máy cũng hữu ích vì đặc tính thực tế của bột có thể khác biệt đáng kể so với những gì có thể dự đoán chỉ từ tên sản phẩm.
suy nghĩ cuối cùng
Duy trì độ chính xác của việc đổ bột là một quá trình diễn ra liên tục chứ không phải là nhiệm vụ hiệu chỉnh một lần.
Các bước quan trọng nhất là thiết lập trọng lượng mục tiêu chính xác, sử dụng cân tham chiếu phù hợp, hiệu chỉnh trong điều kiện sản xuất ổn định, xác minh nhiều gói hàng, giám sát cả độ chính xác và độ lặp lại, đồng thời điều tra các nguyên nhân liên quan đến cơ học hoặc sản phẩm-khi biến thể tăng lên.
Đối với máy rót trục vít, việc cấp bột ổn định và vận hành trục vít ổn định là đặc biệt quan trọng.
Việc vệ sinh thường xuyên, bảo trì phòng ngừa, xác minh-hệ thống cân và hồ sơ hiệu chuẩn cũng có thể giúp duy trì hiệu suất ổn định trong suốt vòng đời của máy.
Một máy rót bột được bảo trì tốt sẽ không cần phải điều chỉnh thủ công liên tục. Khi cần thay đổi các thông số điền liên tục để duy trì cùng một mục tiêu, cần điều tra nguyên nhân cơ bản.
Mục tiêu của việc hiệu chuẩn không chỉ đơn giản là làm cho một gói hàng đạt được trọng lượng mục tiêu. Đó là thiết lập một quy trình chiết rót có thể lặp lại để duy trì độ chính xác trong điều kiện sản xuất bình thường.
