Thiết kế và ứng dụng cân thẩm mỹ trực tuyến

Thiết kế và ứng dụng cân thẩm mỹ trực tuyến

1 Phụ đề
Máy cân kiểm tra, còn được gọi là thang đo kiểm tra trọng lượng, thang đo phân loại, thang đo lựa chọn trọng lượng, thang đo kiểm tra và thang đo phân loại,có thể phân loại các lô hàng cá nhân được đóng gói sẵn theo khối lượng khác nhau thành hai hoặc nhiều loại dựa trên sự khác biệt giữa khối lượng của chúng và điểm tham chiếu được thiết lậpNó là một thiết bị tự động hóa phát hiện trọng lượng trực tuyến tốc độ cao và chính xác cao. Kết hợp với các dây chuyền sản xuất bao bì và hệ thống vận chuyển khác nhau,người kiểm tra cân có thể phát hiện trong thời gian thực liệu các sản phẩm trên dây chuyền sản xuất có thừa cân hay thiếu cân, cũng như liệu bao bì có thiếu thành phần, vv. Máy cân kiểm tra được sử dụng rộng rãi trong việc phát hiện trọng lượng tự động của các dây chuyền sản xuất trong dược phẩm, thực phẩm, hóa chất, đồ uống,nhựa, cao su, và các ngành công nghiệp khác, và là một phần không thể thiếu trong quá trình sản xuất trong các ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm.

Để bảo vệ quyền và lợi ích hợp pháp của người tiêu dùng, nhà sản xuất và người bán,theo "Luật đo lường của Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa" và "Các biện pháp giám sát và quản lý hàng hóa đóng gói định lượng", đối với hàng hóa đóng gói định lượng, hàm lượng thực tế của mỗi miếng hàng hóa đóng gói định lượng phải phản ánh chính xác hàm lượng ròng được đánh dấu của nó,và sự khác biệt giữa hàm lượng ròng được đánh dấu và hàm lượng thực tế không được lớn hơn số lượng thiếu hụt được cho phép theo quy địnhKiểm tra trọng lượng cuối cùng của sản phẩm là kiểm tra lại trọng lượng của sản phẩm ở giai đoạn sản xuất cuối cùng,và loại bỏ các sản phẩm không phù hợp để đảm bảo rằng trọng lượng của các sản phẩm rời khỏi nhà máy đáp ứng các yêu cầuĐiều này có lợi cho việc bảo vệ lợi ích của cả người tiêu dùng và nhà sản xuất.và các nhà sản xuất sẽ không bị tổn hại trong danh tiếng do khiếu nại của khách hàng hoặc thậm chí là các vụ kiện.

Các máy kiểm tra hiện có được chia thành phát hiện trực tuyến và phát hiện ngoại tuyến.Khám phá liên tục trực tuyến thường sử dụng chế độ vận chuyển và được tích hợp với các dây chuyền sản xuất tốc độ trung bình và caoCác máy cân kiểm tra trực tuyến bao gồm máy vận chuyển cho ăn, máy vận chuyển cân và máy vận chuyển từ chối.Hệ thống xác định tốc độ của máy vận chuyển cho ăn dựa trên các thông số như tốc độ dây chuyền sản xuất, công suất sản phẩm, chiều dài sản phẩm và chiều dài máy vận chuyển cân, để tách các sản phẩm trên dây chuyền sản xuất, 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 conveyor- Đối với các sản phẩm có tỷ lệ chiều dài-tháng kính lớn, chẳng hạn như các sản phẩm hình trụ dài và mỏng hoặc các sản phẩm hình trụ ngắn,do xu hướng lăn lăn trong quá trình vận chuyển và trọng lượng tương đối nhẹĐặc biệt đối với mỹ phẩm (như bút chì lông mày, son môi, v.v.),có đường kính nhỏ, dài và mỏng, và chỉ có thể được vận chuyển theo chiều dài, sử dụng một máy vận chuyển cân để cân, chúng dễ bị lăn trong quá trình vận chuyển,với độ ổn định kém và ảnh hưởng đáng kể đến quá trình cânĐể khắc phục những thiếu sót của công nghệ hiện tại, cho các mỹ phẩm đường kính nhỏ và dài mỏng, hợp tác với Shanghai Chuangyuan Cosmetics Co., Ltd.,một máy cân kiểm tra trực tuyến đã được lắp đặt trên dây chuyền sản xuất mỹ phẩmNó áp dụng tấm bảo vệ hình V và công nghệ cân tốc độ cao để ngăn chặn sản phẩm lăn và duy trì sự ổn định của sản phẩm trong quá trình vận chuyển.đạt được trọng lượng ổn định năng động tốc độ cao trực tuyến và đảm bảo độ chính xác của việc phát hiện trọng lượng trực tuyến của các sản phẩmMáy đánh giá trực tuyến được phát triển cho mỹ phẩm đã được áp dụng.

2Cấu trúc cơ bản và nguyên tắc hoạt động của cân trực tuyến cho mỹ phẩm
2.1 Nguyên tắc hoạt động
2.1.1 Cân cân trực tuyến cho mỹ phẩm bao gồm một máy vận chuyển cấp, một máy vận chuyển cân, một mô-đun cân, một tấm chắn gió, một tấm bảo vệ hình V, một máy vận chuyển dỡ,một thiết bị từ chối, một bộ điều khiển cân, một hệ thống điều khiển điện và một khung, vv, như được hiển thị trong hình 1.

Hình 1 Sơ đồ sơ đồ của thang cân trực tuyến cho mỹ phẩm

Hình 1 Sơ đồ sơ đồ của thang cân trực tuyến cho mỹ phẩm tải xuống hình ảnh gốc

1- Máy vận chuyển cấp
2- Máy vận chuyển cân
3- Mô-đun cân
4- Vệ chắn gió
5- Bảng bảo vệ hầm hình V
6- Làn vận tải xả
7- Thiết bị từ chối
8- Máy kiểm soát cân
9- Hệ thống điều khiển điện
10- Khung

2.1.2 Nguyên tắc hoạt động của thang cân trực tuyến cho mỹ phẩm

Cân cân mỹ phẩm trực tuyến được tích hợp vào dây chuyền sản xuất bao bì mỹ phẩm hoặc hệ thống vận chuyển của người dùng.Các sản phẩm mỹ phẩm đi qua đường vận chuyển và được hướng thẳng vào đường vận chuyển cân bằng tấm bảo vệ hình VKhi bộ điều khiển cân trong chế độ kích hoạt bên ngoài, việc phát hiện trọng lượng bắt đầu khi công tắc quang điện đầu vào phát hiện mỹ phẩm,và kết thúc khi công tắc quang điện đầu ra phát hiện mỹ phẩm, do đó có được giá trị trọng lượng được phát hiện của sản phẩm.giá trị kích hoạt trọng lượng bên trong và ngưỡng cuối trọng lượng bên trong được đặt trướcKhám phá trọng lượng bắt đầu khi máy vận chuyển cân nhận thấy trọng lượng của mỹ phẩm lớn hơn giá trị kích hoạt trọng lượng bên trong,và kết thúc khi trọng lượng của mỹ phẩm được phát hiện bởi máy vận chuyển cân là thấp hơn ngưỡng trọng lượng bên trong cuối, do đó có được giá trị trọng lượng được phát hiện của sản phẩm.Máy kiểm soát cân so sánh giá trị trọng lượng được phát hiện với giá trị trọng lượng mục tiêu để xác định xem trọng lượng của vật thể được phát hiện có đủ điều kiện hay khôngCác sản phẩm không đủ điều kiện được loại bỏ bằng thiết bị loại bỏ. Tốc độ của máy vận chuyển cho ăn được điều chỉnh để kiểm soát tốc độ mà mỹ phẩm đi vào máy vận chuyển cân,đảm bảo rằng chỉ có một đối tượng được phát hiện trên máy vận chuyển cân tại một thời điểm, đảm bảo độ chính xác của cân cân và cũng đảm bảo sự nhất quán của tốc độ của máy vận chuyển cấp, máy vận chuyển cân và máy vận chuyển xả.

2.2 Các chỉ số chính
2.2.1 Kích thước của mảnh làm việc được kiểm tra: 200 mm × φ10 - 30 mm;

2.2.2 Trọng lượng của mảnh được kiểm tra lớn: 300g;

2.2.3 Khả năng kiểm tra các mảnh: 80 mảnh mỗi phút;

2.2.4 Kích thước dây chuyền vận chuyển: Chiều dài của dây chuyền vận chuyển đầu vào, dây chuyền vận chuyển cân và dây chuyền vận chuyển từ chối đều là 300 mm, và chiều rộng là 100 mm. Chiều cao của dây chuyền sản xuất là 750 ± 50 mm.

2.2.5 Tốc độ vận chuyển: 0,7 m/s;

2.2.6 Mức độ chính xác: Mức III;

2.2.7 Độ chính xác phát hiện: ± 0,5g

2.2.8 Công suất tế bào tải: 5kg, quá tải an toàn: 150%, lớp bảo vệ: IP65;

2.2.9 Khả năng cân nặng tối đa: 500g;

2.2.10 Phương pháp đo: Đo động;

2.2.11 Phương pháp phun: phun khí;

2.2.12 Cung cấp điện: 220V/50Hz

2.2.13 Không khí nén: 0,4 - 0,7 MPa;

2.3 Chức năng hệ thống
2.3.1 Hệ thống được trang bị cả chức năng điều khiển cục bộ và điều khiển từ xa, và có giao diện liên lạc để điều khiển tập trung cũng như các chức năng kết nối với dây chuyền sản xuất.

2.3.2 Nó có các chức năng như tự động điều chỉnh không, tự động theo dõi không và hiệu chuẩn tự động.

2.3.3 Nó có hiệu chuẩn tĩnh và động để loại bỏ các hiệu ứng động.

2.3.4 Nó có chức năng kích hoạt bên trong và kích hoạt bên ngoài để cân lại.

2.3.5 Nó có nhiều cài đặt sản phẩm và chức năng lựa chọn, cho phép dễ dàng chuyển đổi.

2.3.6 Nó có 5 vùng phân loại trọng lượng, và màn hình hiển thị chúng trực tiếp.

2.3.7 Nó có các chức năng thống kê các loại, thống kê hàng ngày, thống kê hàng tháng và thống kê dài hạn, bao gồm số lượng sản phẩm đủ điều kiện, sản phẩm không đủ điều kiện (chưa cân nặng, thừa cân),Tỷ lệ sản phẩm đủ điều kiện, đầu ra hàng giờ, v.v. Nó có thể tải dữ liệu thống kê lên hệ thống quản lý người dùng trong thời gian thực và hiển thị chúng dưới nhiều hình thức đồ họa khác nhau.

2.3.8 Cung cấp các tín hiệu điều chỉnh phản hồi để kiểm soát trọng lượng bao bì sản phẩm, tiết kiệm chi phí hiệu quả.

2.3.9 Nó có thông tin về các sản phẩm không phù hợp và báo động lỗi, được hiển thị bằng âm thanh và ánh sáng.

3 Tính toán thiết kế
3.1 Xác định tốc độ của máy vận chuyển cân
3.1.1 Chiều dài của phần làm việc được kiểm tra L1: 200mm

3.1.2 Chiều dài của đường vận chuyển cân L2: 300mm

3.1.3 Khoảng cách chạy cân hiệu quả L3 của mảnh làm việc được kiểm tra trên máy vận chuyển cân là L2 - L1 = 100mm.

3.1.4 Khả năng kiểm tra các mảnh N: 80 mảnh/phút

3.1.5 Thời gian t cần thiết để một mảnh làm việc đơn lẻ đi qua máy vận chuyển cân: 60/N = 0,75 giây

3.1.6 Tốc độ vận hành v của máy vận chuyển cân: (L1 + L2) / t = 0,67 m/s

Để duy trì sự nhất quán của tốc độ của máy vận chuyển vào, máy vận chuyển cân và máy vận chuyển từ chối, tốc độ hoạt động V của máy vận chuyển được thiết lập ở mức 0,7 m/s.

3.1.8 Thời gian cân thực tế T của mảnh làm việc được kiểm tra trên dây chuyền cân là: L3/V = 0,143 giây.

3.1.9 Tần số lấy mẫu f của bộ điều khiển cân: 0,005 s

3.1.10 Số mẫu n của bộ điều khiển cân: T/f = 28 (đáp ứng yêu cầu n ≥ 20)

3.2 Chọn cảm biến cân
3.2.1 Trọng lượng của G1: 3,7 kg

3.2.2 Số lượng pin tải n1: 1

Trọng lượng của cảm biến cân: G1/n1 = 3,7 kg

3.2.4 Chọn pin tải điểm đơn HBM PW6KRC3. Theo hướng dẫn lựa chọn cảm biến, tải trọng (phạm vi) được đặt là 5 kg.

3.3.1 Xác định phương pháp từ chối các sản phẩm không phù hợp
3.3.1.1 Số lượng các mảnh được kiểm tra: lớn
3.3.1.2 Trọng lượng: 300g

3.3.2 Khả năng kiểm tra: 80 chiếc mỗi phút

3.3.3 Khi trọng lượng của mảnh được kiểm tra tương đối nhẹ (< 500g) và tốc độ đi qua cao, phương pháp loại bỏ được chọn là: loại bỏ bằng hơi thở.

4Cấu trúc chính và đặc điểm kỹ thuật
4.1 Máy vận chuyển cân bao gồm cuộn chính và cuộn được đẩy, dây đai, động cơ servo, khung, v.v. Các cuộn chính và cuộn được đẩy sử dụng thiết kế cấu trúc hình thùng,hiệu quả ngăn chặn dây đai bị lệchĐồng thời, các con lăn chính và được đẩy cần phải trải qua các thử nghiệm cân bằng động, với độ cao 6,3G (sự lệch 0,3g),để tránh tác động của sự mất cân bằng năng động của cuộn chính và cuộn được đẩy vào việc cân và đo. Máy vận chuyển cân được điều khiển bởi một động cơ servo, có thể điều chỉnh tốc độ chạy của máy vận chuyển một cách kịp thời theo chiều dài và thông lượng của các sản phẩm được kiểm tra,đảm bảo rằng chỉ có một sản phẩm trên bàn vận chuyển cân để cânĐộng cơ servo và con lăn chính được kết nối bằng một dây đai răng đồng bộ, đảm bảo truyền lỏng và không có tiếng ồn.Dây băng vận chuyển cân được trang bị vỏ chắn hình V, ngăn chặn hiệu quả các sản phẩm hình trụ bị cán trong quá trình vận chuyển, đảm bảo sự ổn định và chính xác của việc cân và đo.Máy vận chuyển cân được trang bị tấm chắn gió để ngăn chặn ảnh hưởng của gió bên ngoài đối với cân và đo, và cũng để ngăn chặn nhân viên chạm vào máy vận chuyển cân và ảnh hưởng đến cân và đo lường.có thể được giải phóng nhanh chóng bằng cách khóa, tạo thuận lợi cho việc làm sạch và bảo trì máy vận chuyển. 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, đảm bảo rằng toàn bộ sản phẩm được cân và đo trên máy vận chuyển cân và đảm bảo độ chính xác của việc cân.

4.2 Cấu trúc của dây chuyền vận chuyển cấp, dây chuyền vận chuyển xả và dây chuyền vận chuyển cân là giống nhau, nhưng các cuộn chính và cuộn được đẩy không phải trải qua các thử nghiệm cân bằng động.

4.3 Mô-đun cân áp dụng một thiết kế cấu trúc hoàn toàn khép kín, bao gồm vỏ cơ sở, cảm biến cân, ghế kết nối, v.v.Các vỏ cơ sở được trang bị một nút bảo vệ quá tải bên dưới ghế kết nối và cảm biến cânSau khi mô-đun cân được lắp ráp, cần phải tiến hành thử nghiệm ván. Khi tải được tăng lên tải trọng định giá, đầu ra của cảm biến cân là 2 mV.Bằng cách điều chỉnh chuông bảo vệ quá tải, nếu tải được tăng thêm vượt quá tải định lượng, giá trị milivolt đầu ra của cảm biến cân vẫn không thay đổi.Cảm biến cân được chọn là cảm biến cân một điểm HBM PW6KRC3, với kích thước thang lớn nhất là 300mm × 300mm.

4.4 Phương pháp từ chối có thể được chọn là loại thổi không khí hoặc loại thanh đẩy xi lanh dựa trên trọng lượng sản phẩm và thông lượng, v.v. Đối với các sản phẩm có trọng lượng dưới 500g,loại loại không khí thổi có thể được áp dụngCác loại loại không khí thổi có cấu trúc đơn giản và có hiệu quả cao.Thiết bị từ chối được gắn trên máy vận chuyển xả và phân loại các sản phẩm không phù hợp (chưa cân nặng hoặc thừa cân) theo trọng lượngNhiều thiết bị loại bỏ có thể được sử dụng để đảm bảo rằng các sản phẩm không phù hợp được gửi đến các hộp thu thập tương ứng, như được hiển thị trong Hình 2.Các hộp thu thập sản phẩm không phù hợp được thiết kế với cấu trúc hoàn toàn kín và được trang bị cửa và khóa tiếp cận vật liệu.Chúng được quản lý bởi nhân viên được chỉ định để đảm bảo quản lý hiệu quả các sản phẩm không phù hợp.

Trong hệ thống điều khiển điện, bộ điều khiển có thể lập trình Siemens S7-200SMART (6ES7288-1ST60-0AA0) được chọn.hệ thống điều khiển điện bắt đầu hoạt động tự độngTrong khi đó, nếu cân kiểm tra trọng lượng trực tuyến cho mỹ phẩm phát ra báo động lỗi, thông tin lỗi sẽ được đưa trở lại hệ thống kiểm soát dây chuyền sản xuất của người dùng.Khi công tắc quang điện của máy vận chuyển cho ăn phát hiện sản phẩm, thang đo kiểm tra trọng lượng trực tuyến cho mỹ phẩm hoạt động để cân và đo sản phẩm trực tuyến. Các sản phẩm không đủ điều kiện được loại bỏ khỏi dây chuyền sản xuất thông qua thiết bị loại bỏ.Các kết quả phát hiện trọng lượng và thống kê thời gian thực cung cấp tín hiệu điều chỉnh phản hồi để kiểm soát trọng lượng bao bì sản phẩm.

Hình 2 Biểu đồ sơ đồ khí nén

Hình 2 Sơ đồ sơ đồ khí nén Tải xuống hình ảnh gốc

5 Kết luận
Dựa trên công nghệ cân động của máy vận chuyển dây đai và được điều khiển bởi PLC, mỹ phẩm trên dây chuyền sản xuất được vận chuyển vào máy vận chuyển cân thông qua máy vận chuyển cấp.Máy điều khiển cân áp dụng chế độ kích hoạt bên ngoài hoặc chế độ kích hoạt bên trong để thực hiện cân và đo sản phẩm trực tuyếnCác giá trị trọng lượng thu được được so sánh với các giá trị trọng lượng mục tiêu được đặt trước để xác định xem trọng lượng của các mặt hàng được kiểm tra có đủ điều kiện hay không.Các sản phẩm không phù hợp được loại bỏ bằng thiết bị loại bỏ, đạt được toàn bộ quá trình mà không cần sự can thiệp của con người và phát hiện trọng lượng trực tuyến thời gian thực.Các kết quả thống kê phát hiện trọng lượng được cung cấp trong thời gian thực dưới dạng tín hiệu điều chỉnh phản hồi để kiểm soát trọng lượng bao bì sản phẩm, giảm chi phí hiệu quả. Sản phẩm kỹ thuật này có thể áp dụng cho việc phát hiện trọng lượng trực tuyến của các dây chuyền sản xuất sản phẩm trong các ngành công nghiệp như dược phẩm, thực phẩm, hóa chất, đồ uống,mỹ phẩm, nhựa, và cao su.