تصميم وتطبيق الميزان عبر الإنترنت للمستحضرات التجميلية

تصميم وتطبيق الميزان عبر الإنترنت للمستحضرات التجميلية

1 مقدمة
الوزن التحقق، المعروف أيضا باسم ميزان تفتيش الوزن، وميزان فرز، وميزان اختيار الوزن، وميزان التفتيش، وميزان فرز،يمكن تصنيف الحمولات الفردية المعبأة مسبقًا المختلفة في فئتين أو أكثر بناءً على الفرق بين كتلتها ونقطة المرجعية المحددةهو جهاز أوتوماتيكي للكشف عن الوزن عبر الإنترنت عالي السرعة والدقة. متكامل مع خطوط إنتاج التعبئة والتغليف المختلفة وأنظمة النقل،يمكن لوزن التحقق أن يكتشف في الوقت الحقيقي ما إذا كانت المنتجات في خط الإنتاج ذات وزن زائد أو ناقص، وكذلك ما إذا كانت العبوة مكونات مفقودة، الخ الوزن التحقق يستخدم على نطاق واسع في الكشف التلقائي عن الوزن من خطوط الإنتاج في الصيدلة والمواد الغذائية والكيميائية والمشروبات،البلاستيك، المطاط، والصناعات الأخرى، وهي جزء لا غنى عنه من عملية الإنتاج في صناعات الأغذية والصيدلة.

من أجل حماية الحقوق والمصالح المشروعة للمستهلكين والمنتجين والبائعين،وفقًا لـ "قانون القياس في جمهورية الصين الشعبية" و"إجراءات الرقابة والإدارة للسلع المعبأة الكمية"، بالنسبة للسلع المعبأة كمية، يجب أن يعكس المحتوى الفعلي لكل قطعة واحدة من السلع المعبأة كمية بدقة محتواه الصافي المعلن،والفرق بين المحتوى الصافي المعلن والمحتوى الفعلي لا يجب أن يكون أكبر من كمية النقص المسموح بها كما هو محدد- الفحص النهائي لوزن المنتج هو إعادة فحص وزن المنتج في مرحلة الإنتاج النهائية،وإزالة المنتجات غير المطابقة لضمان أن وزن المنتجات التي تغادر المصنع يلبي المتطلباتهذا يساعد على حماية مصالح المستهلكين والمنتجين على حد سواء. لن يعاني المستهلكون من خسائر بسبب القليل من الوزن.و لن يتضرر المنتجون في سمعتهم بسبب شكاوى العملاء أو حتى الدعاوى القضائية.

يتم تقسيم الموزين الحاليين إلى الكشف عبر الإنترنت والكشف خارج الإنترنت. يتضمن الكشف عبر الإنترنت أنواع مستمرة ومتقطعة ، بينما يكون الكشف خارج الإنترنت بشكل عام متقطعًا.الكشف المستمر عبر الإنترنت عادة ما يتبنى وضع ناقل ويتم دمجه مع خطوط الإنتاج المتوسطة والعالية السرعةوتشمل المزنات عبر الإنترنت ناقل التغذية، ناقل الوزن و ناقل الرفض.يحدد النظام سرعة ناقل التغذية على أساس معايير مثل سرعة خط الإنتاج، إنتاج المنتج، وطول المنتج وطول ناقل الوزن، لفصل المنتجات على خط الإنتاج، 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 conveyorبالنسبة للمنتجات ذات نسبة الطول إلى القطر الكبيرة، مثل المنتجات الأسطوانية الطويلة والمنحنية أو المنتجات الأسطوانية القصيرة،بسبب ميلها للتدحرج أثناء النقل ووزنها الخفيف نسبياً، حالة المنتجات غير مستقرة أثناء المرور ، مما يؤثر على الوزن ويؤدي إلى نتائج قياس غير دقيقة. خاصة بالنسبة للمستحضرات التجميلية (مثل أقلام الحاجب ، أحمر الشفاه ، إلخ) ،التي لها قطر صغير، طويلة ورقيقة، ويمكن نقلها فقط على طول الاتجاه الطويل، باستخدام ناقل الوزن للوزن، فهي عرضة للتدحرج أثناء النقل،مع استقرار ضعيف وتأثير كبير على عملية الوزنللتغلب على أوجه القصور في التكنولوجيا القائمة، لمستحضرات التجميل الضيقة ذات القطر الصغير والطويل، بالتعاون مع شركة شانغهاي تشوانغيوان للتجميل، المحدودة،تم تثبيت جهاز قياس عبر الإنترنت على خط إنتاج مستحضرات التجميليتبنى لوحات الحماية على شكل V على شكل حفرة وتكنولوجيا الوزن الديناميكية عالية السرعة لمنع تساقط المنتج والحفاظ على استقرار المنتج أثناء النقل ،تحقيق وزن ديناميكي مستقر عبر الإنترنت عالي السرعة وضمان دقة الكشف عن وزن المنتجات عبر الإنترنتتم وضع جهاز قياس الوزن عبر الإنترنت المطور للمستحضرات التجميلية في التطبيق.

2الهيكل الأساسي ومبدأ العمل للميزان عبر الإنترنت للمستحضرات التجميلية
2.1 مبدأ العمل
2.1.1 يتكون الميزان عبر الإنترنت للمستحضرات التجميلية من ناقل تغذية، ناقل وزن، وحدة وزن، ودرع هواء، ولوحة حماية على شكل V على شكل حفرة، ونقل تفريغ،جهاز رفض، جهاز تحكم في الوزن، نظام تحكم كهربائي وإطار، وما إلى ذلك، كما هو موضح في الشكل 1.

الشكل 1 مخطط لوزن المنتجات التجميلية عبر الإنترنت

الشكل 1 مخطط رسمية للميزان عبر الإنترنت للمستحضرات التجميلية تحميل الصورة الأصلية

1- ناقل التغذية
2- ناقل الوزن
3- وحدة الوزن
4- درع الرياح
لوحة حماية في شكل V
6- ناقل التفريغ
7- جهاز الرفض
8- جهاز التحكم في الوزن
9- نظام التحكم الكهربائي
10- الإطار

2.1.2 مبدأ عمل الميزان عبر الإنترنت للمستحضرات التجميلية

يتم دمج ميزان التجميل عبر الإنترنت في خط إنتاج التعبئة والتغليف التجميلي للمستخدم أو نظام النقل.تصل مستحضرات التجميل من خلال ناقل التغذية ويتم توجيهها بسلاسة إلى ناقل الوزن بواسطة لوحة الحماية على شكل Vعندما يكون جهاز التحكم في الوزن في وضع التشغيل الخارجي ، يبدأ الكشف عن الوزن عندما يكتشف مفتاح الضوء الكهربائي المدخل مستحضرات التجميل ،وينتهي عندما يكتشف المفتاح الضوئي الكهربائي الخروج مستحضرات التجميل، وبالتالي الحصول على قيمة الوزن المكتشفة للمنتج. عندما يكون جهاز التحكم في الوزن في وضع التشغيل الداخلي،يتم تعيين قيمة إطلاق الوزن الداخلي والحد النهائي للوزن الداخلييبدأ الكشف عن الوزن عندما يكتشف ناقل الوزن أن وزن مستحضرات التجميل أكبر من قيمة القوة الداخلية.وينتهي عندما يكون وزن مستحضرات التجميل التي تم اكتشافها بواسطة ناقل الوزن أقل من عتبة نهاية الوزن الداخلي، وبالتالي الحصول على قيمة الوزن المكتشف للمنتج.يُقارن جهاز التحكم في الوزن قيمة الوزن المكتشف مع قيمة الوزن المستهدف لتحديد ما إذا كان وزن الجسم المكتشف مؤهلاً.يتم إزالة المنتجات غير المؤهلة بواسطة جهاز الرفض. يتم ضبط سرعة ناقل التغذية للسيطرة على سرعة دخول مستحضرات التجميل إلى ناقل الوزن.التأكد من وجود جسم واحد فقط على ناقل الوزن في كل مرة، والذي يضمن دقة وزن الميزان ويضمن أيضا استمرارية سرعات ناقل التغذية، ناقل الوزن و ناقل التفريغ.

2.2 المؤشرات الرئيسية
2.2.1 أبعاد قطعة العمل التي يتم فحصها: 200mm × φ10 - 30mm

2.2.2 وزن القطعة المختبرة كبير: 300 غراماً

2.2.3 قدرة فحص قطع العمل: 80 قطعة في الدقيقة

2.2.4 أبعاد الحزام النقل: طول الحامل المدخل، وحامل الوزن وحامل الرفض جميعها 300 ملم، والعرض 100 ملم. ارتفاع خط الإنتاج 750 ± 50 ملم.

2.2.5 سرعة الناقل: 0.7 متر/ثانية

2.2.6 درجة الدقة: الدرجة الثالثة

2.2.7 دقة الكشف: ± 0.5g

2.2.8 سعة خلية الحمل: 5 كجم، حمولة فائقة آمنة: 150٪، درجة الحماية: IP65؛

2.2.9 السعة القصوى للوزن: 500 غرام

2.2.10 طريقة القياس: القياس الديناميكي.

2.2.11 طريقة القذف: القذف بالهواء

2.2.12 إمدادات الطاقة: 220 فولت / 50 هرتز

2.2.13 الهواء المضغوط: 0.4 - 0.7 مبا؛

2.3 وظائف النظام
2.3.1 يحتوي النظام على وظائف التحكم المحلي والبعيد، وله واجهة اتصال للسيطرة المركزية وكذلك وظائف التوصيل مع خط الإنتاج.

2.3.2 يحتوي على وظائف مثل ضبط الصفر التلقائي، وتتبع الصفر التلقائي، والمعايرة التلقائية.

2.3.3 يحتوي على معايير ثابتة وديناميكية للقضاء على الآثار الديناميكية.

2.3.4 لديها وظائف الزناد الداخلي والزناد الخارجي لإعادة الوزن.

2.3.5 يحتوي على عدة إعدادات للمنتج ووظائف اختيار، مما يسمح بسهولة التبديل.

2.3.6 يحتوي على 5 مناطق تصنيف الوزن، وتعرض على الشاشة مباشرة.

2.3.7 لديها وظائف إحصاءات الفئات والإحصاءات اليومية والإحصاءات الشهرية والإحصاءات طويلة الأجل ، بما في ذلك كمية المنتجات المؤهلة ، والمنتجات غير المؤهلة (النقص في الوزن ، زيادة الوزن) ،معدل المنتج المؤهل، الإنتاج الساعي، الخ يمكن تحميل الإحصاءات إلى نظام إدارة المستخدم في الوقت الحقيقي وعرضها في أشكال رسمية مختلفة.

2.3.8 توفير إشارات تنظيم ردود فعل للسيطرة على وزن عبوات المنتج، مما يوفر التكاليف بفعالية.

2.3.9 يحتوي على معلومات عن المنتجات غير المطابقة والإنذارات عن العيوب التي يتم عرضها عن طريق الصوت والضوء.

3 حسابات التصميم
3.1 تحديد سرعة ناقل الوزن
3.1.1 طول القطعة التي سيتم فحصها L1: 200mm

3.1.2 طول ناقل الوزن L2: 300mm

3.1.3 المسافة الفعلية لوزن قطعة العمل المختبرة على ناقل الوزن هي L2 - L1 = 100 ملم.

3.1.4 قدرة فحص قطع العمل N: 80 قطعة في الدقيقة

3.1.5 الوقت t اللازم لعمل قطعة واحدة لعبور ناقل الوزن: 60/N = 0.75 ثانية

3.1.6 سرعة التشغيل v من ناقل الوزن: (L1 + L2) / t = 0.67 m/s

للحفاظ على استمرارية سرعات ناقل الدخول، ناقل الوزن و ناقل الرفض، يتم تعيين سرعة التشغيل V من ناقل الدخول إلى 0.7 م/ث.

3.1.8 وقت الوزن الفعلي T للقطعة المختبرة على ناقل الوزن هو: L3/V = 0.143 ثانية.

3.1.9 تردد أخذ العينات f من جهاز التحكم في الوزن: 0.005 ثانية

3.1.10 عدد عينات جهاز التحكم في الوزن n: T/f = 28 (يفي بمتطلب n ≥ 20)

3.2 اختيار أجهزة الاستشعار
3.2.1 وزن منصة ناقل الوزن G1: 3.7 كجم

3.2.2 عدد خلايا الحمل n1: 1

عبء جهاز استشعار الوزن: G1/n1 = 3.7 kg

3.2.4 يتم اختيار خلية الحمل HBM PW6KRC3 ذات النقطة الواحدة. وفقًا لدليل اختيار جهاز الاستشعار ، يتم تعيين الحمل الاسمي (المدى) على 5 كجم.

3.3.1 تحديد طريقة رفض المنتجات غير المطابقة
3.3.1.1 كمية قطع العمل المفتشة: كبيرة
3.3.1.2 الوزن: 300 غرام

3.3.2 قدرة التفتيش: 80 قطعة في الدقيقة

3.3.3 عندما يكون وزن قطعة العمل التي يتم فحصها خفيفًا نسبيًا (< 500 غرام) وسرعة المرور مرتفعة ، فإن طريقة الرفض المختارة هي: الرفض بالهواء.

4الهيكل الرئيسي والخصائص التقنية
4.1 يتألف ناقل الوزن من أدوات رجل رئيسية ومدفوعة، وأحزمة، ومحركات سيرفو، وأطر، وما إلى ذلك. تستخدم الأدوات الرأسية ومدفوعة تصميم هيكلي على شكل برميل.لمنع الحزام بشكل فعال من الانحراففي نفس الوقت، يجب أن تخضع الأدوات الرئيسية والمدفوعة لاختبارات التوازن الديناميكية، مع درجة 6.3G (الاختلاف 0.3g) ،لتجنب تأثير عدم التوازن الديناميكي للدراجات الرئيسية والدراجات المدفوعة على الوزن والقياسيتم تشغيل ناقل الوزن بواسطة محرك سيرفو، والذي يمكن أن يعدل سرعة تشغيل ناقل الوزن في الوقت المناسب وفقًا لطول وسرعة قطعة العمل التي يتم فحصها،ضمان وجود منتج واحد فقط على طاولة ناقل الوزن لوزنيتم توصيل محرك الخدمة والعجلة الرئيسية بواسطة حزام أسنان متزامن ، مما يضمن انتقال سلس وبدون ضوضاء.يتم تجهيز الحزام الناقل الوزن مع ألواح الحماية على شكل V على شكل خروط، مما يمنع بشكل فعال المنتجات الأسطوانية من التدحرج أثناء عملية النقل ، مما يضمن استقرار ودقة الوزن والقياس.يتم تجهيز ناقل الوزن مع درع الرياح لمنع تأثير الرياح الخارجية على الوزن والقياس، وكذلك لمنع الموظفين من لمس ناقل الوزن وتؤثر على الوزن والقياس.والتي يمكن إطلاقها بسرعة عن طريق القفل، لتسهيل تنظيف وصيانة الناقل. 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، لضمان أن المنتج بأكمله يتم وزنه وقياسه على ناقل الوزن وضمان دقة الوزن.

4.2 هيكل ناقل التغذية، ناقل التفريغ و ناقل الوزن هو نفسه، ولكن لا يخضع الدوال الرئيسي والدفع لاختبارات التوازن الديناميكي.

4.3 تتبنى وحدة الوزن تصميم هيكلي مغلق بالكامل، يتكون من قشرة قاعدة، جهاز استشعار للوزن، مقعد اتصال، إلخ.تم تجهيز غلاف القاعدة بمسمار حماية من الإفراط في الحمل تحت مقعد الاتصال وأجهزة استشعار الوزنبعد تجميع وحدة الوزن، هناك حاجة لإجراء اختبار الصلب. عندما يتم زيادة الحمل إلى الحمل القياسي، فإن مخرج جهاز استشعار الوزن هو 2 mV.عن طريق ضبط المسامير الحماية من الإفراط، إذا تم زيادة الحمل أكثر من الحمل القياسي ، فإن قيمة الميلي فولت الخارجي لمستشعر الوزن تبقى دون تغيير.أجهزة الاستشعار المزنة المختارة هي أجهزة الاستشعار المزنة ذات النقطة الواحدة HBM PW6KRC3، مع الحجم الأقصى للمقاييس 300mm × 300mm.

4.4 يمكن اختيار طريقة الرفض كنوع من النفخ بالهواء أو نوع العصا المضغوطة بالأسطوانة بناءً على وزن المنتج وسرعة التعبئة ، وما إلى ذلك ، بالنسبة للمنتجات التي تزن أقل من 500 غرام ،يمكن اعتماد رفض النوع الذي ينفخ بالهواءالنوع المرفوع بالهواء له بنية بسيطة وفعالة للغاية.يتم تثبيت جهاز الرفض على ناقل التفريغ ويقوم بتصنيف المنتجات غير المطابقة (القلة أو الزائدة) حسب الوزنيمكن استخدام أجهزة رفض متعددة لضمان إرسال المنتجات غير المطابقة على التوالي إلى صناديق التجميع المقابلة ، كما هو موضح في الشكل 2.يتم تصميم صناديق جمع المنتجات غير المطابقة مع هيكل مغلق بالكامل ومجهزة ببوابة الوصول المادية والقفليتم إدارتها من قبل موظفين معينين لضمان إدارة فعالة للمنتجات غير المطابقة.

في نظام التحكم الكهربائي ، يتم اختيار جهاز التحكم قابل للبرمجة من سيمنز S7-200SMART (6ES7288-1ST60-0AA0) عند استلام إشارة التشغيل من خط الإنتاج للمستخدم ، يتم تحديد إشارة التشغيل.يبدأ نظام التحكم الكهربائي بالعمل تلقائيًاوفي الوقت نفسه، إذا كان الميزان للتحقق من الوزن عبر الإنترنت للمستحضرات التجميلية يصدر إنذار خطأ، سيتم إعادة معلومات الخطأ إلى نظام التحكم في خط الإنتاج للمستخدم.عندما يكتشف مفتاح الكهرباء الضوئية من ناقل التغذية المنتج، الميزان عبر الإنترنت للتحقق من الوزن للمستحضرات التجميلية يعمل لوزن وقياس المنتج عبر الإنترنت. يتم إزالة المنتجات غير المؤهلة من خط الإنتاج من خلال جهاز الرفض.نتائج الكشف عن الوزن في الوقت الحقيقي والإحصاءات توفر إشارات إعادة التغذية على ضبط لتحكم وزن عبوة المنتج.

الشكل 2 الرسم البياني المخططي للنفط

الشكل 2 الرسم البياني المخططي للطاقة الهوائية تحميل الصورة الأصلية

5 الاستنتاج
بناءً على تكنولوجيا الوزن الديناميكية للمحمولات الحزامية والتي يتم التحكم بها بواسطة PLC ، يتم نقل مستحضرات التجميل في خط الإنتاج إلى محمول الوزن من خلال محمول التغذية.يتبنى جهاز التحكم في الوزن إما وضع التشغيل الخارجي أو وضع التشغيل الداخلي لإجراء وزن وقياس المنتجات عبر الإنترنتيتم مقارنة قيم الوزن التي تم الحصول عليها مع قيم الوزن المستهدفة المحددة مسبقاً لتحديد ما إذا كان وزن العناصر التي تم فحصها مؤهلاً.يتم إزالة المنتجات غير المطابقة بواسطة جهاز الرفض، تحقيق العملية بأكملها دون تدخل بشري واكتشاف الوزن عبر الإنترنت في الوقت الحقيقي.يتم توفير النتائج الإحصائية للكشف عن الوزن في الوقت الحقيقي كإشارات لتنظيم ردود الفعل للسيطرة على وزن عبوات المنتجهذا المنتج التقني قابل للتطبيق في الكشف عن الوزن عبر الإنترنت لخطوط إنتاج المنتجات في الصناعات مثل الأدوية والأغذية والمواد الكيميائية والمشروباتمستحضرات التجميل، البلاستيك، والمطاط.