Тензодатчики и электроника для чеквейеров

Одноточечные датчики PC6 и быстрая весовая электроника Flintec: контроль массы каждой упаковки на ходу линии.

Чеквейеры на упаковочных линиях

Чеквейеры, они же контрольные динамические весы, ставят в конце фасовочных и упаковочных линий пищевых, фармацевтических и косметических производств: каждая упаковка проходит контроль массы на ходу, недовес и перевес уходят в отбраковку до того, как попадут в короб и на склад. Так линия держит заявленную массу нетто, экономит продукт на систематическом перевесе и проходит контроль фасованных товаров без ручных выборок.

Flintec выпускает тензодатчики и весовую электронику с 1968 года; на компонентах компании весовые узлы чеквейеров строят производители упаковочного оборудования. Ниже разобрано, как устроен весовой узел чеквейера и какое оборудование применяется под какую задачу.

Как устроен чеквейер и что влияет на точность

Чеквейер — это короткий весовой конвейер между подающей и отводящей лентами. Весовая секция с собственным приводом опирается на один одноточечный датчик; упаковка взвешивается за время прохода по секции, и контроллер сравнивает массу с допуском. Типовая машина собирается из трёх лент.

Подробнее →

Путь сигнала: от весовой ленты до отбраковщика

Измерительный тракт чеквейера собирается из пяти звеньев. Ошибка в любом из них видна в результате контроля, поэтому подбирается тракт целиком. Сигнал проходит путь от весовой ленты до исполнительного механизма за такт движения одной упаковки. Каждое звено разобрано ниже: от механики секции до команды отбраковщику.

Подробнее →

Почему PC6 для чеквейеров

Поверочный интервал PC6 составляет Y = 12 500 с опцией повышенного разрешения Y = 25 000: этого запаса достаточно для узких допусков отбраковки лёгкого продукта при большой массе весовой секции. Метрологическая аттестация OIML до класса C4 доступна под заказ.

Точность

До 25 000 делений в опции

Надёжность

Работа при 200 % перегрузе

Простота установки

Один датчик, без клеммной коробки

Защита

Лазерная герметизация, IP68/IP69K

Сертификаты

OIML, NTEP; предкалибровка с ОТК

Схемы построения чеквейера

Одноручьевой контроль

Короткая весовая лента на одном датчике между подающим и отводящим конвейерами. Электроника взвешивает каждую упаковку на ходу и даёт команду отбраковщику. Схема для одиночной фасовочной линии.

Многоручьевая линия

Несколько параллельных весовых лент, каждая на своём датчике; сигналы обрабатывает многоканальная электроника с общим учётом по ручьям. Схема для линий фасовки с несколькими потоками продукта.

Контроль с обратной связью на дозатор

Чеквейер устанавливают сразу за фасовочным автоматом и передают ему статистику массы: при систематическом отклонении дозы автомат корректирует наполнение. Схема для экономии продукта на перевесе.

Весовой узел чеквейера на PC6

Короткая лента на одноточечном датчике

Весовая секция с приводным ремнём опирается на один одноточечный датчик PC6. Одноточечная схема даёт корректный вес при любом положении упаковки на платформе, а предельный её размер зависит от номинала: 350 × 350 мм для 10 и 20 кг, 450 × 450 мм для 50 кг, 600 × 600 мм для 100 и 200 кг. Номиналы от 10 до 200 кг перекрывают секции от лёгких кондитерских до тяжёлых коробочных. Датчик цельный, из нержавеющей стали 17-4 PH, с интегральной монтажной проставкой; герметизация IP68 и IP69K рассчитана на ежесменную мойку линии. Под заказ доступна метрологическая аттестация OIML до класса C4 с поверочным интервалом Y = 12 500 и опцией повышенного разрешения Y = 25 000.

Использованы следующие виды продукции

Контроль упаковки 400 г на ходу линии

Разбор по сборочному чертежу

Задача из реального проекта: контролировать упаковку 400 г с допуском ±20 г на движущейся ленте; весовая секция конвейера по чертежу весит 24–28 кг. В исходный чертёж был заложен датчик с номиналом 6 кг, выбранный по массе продукта. Под собственной массой секции такой датчик разрушается до подачи первой упаковки. Выбран PC6-50: номинал закрывает мёртвую нагрузку секции с запасом на динамику, а требуемую точность на лёгком продукте обеспечивают опция повышенного разрешения и настройка фильтра. Разбор показывает главное правило чеквейера: номинал выбирается по секции, разрешение — по продукту.

Использованы следующие виды продукции

Быстрая оцифровка для короткого окна

До 1 200 измерений в секунду

На высокоскоростной линии упаковка находится на весовой секции доли секунды, и электроника для статического взвешивания не успевает усреднить сигнал. Модуль EM100 в версии для контрольного взвешивания оцифровывает с частотой до 1 200 Гц, держит настраиваемые фильтры под такт линии и сертифицирован под автоматические весы. Альтернатива для интеграции в АСУ — цифровой датчик PC6D с выходом CANopen: готовое значение массы приходит в контроллер без отдельного АЦП. Для многоручьевых машин применяются многоканальные системы MCS.

Использованы следующие виды продукции

Подбор номинала под весовую секцию

Номинал по секции, разрешение по продукту

Датчик чеквейера несёт мёртвую нагрузку: раму, ленту и привод весовой секции, и только сверху продукт. Подбор идёт в два шага: номинал выбирается по полному весу секции с запасом на динамику подачи (безопасная перегрузка 200 %, разрушающая 300 % страхуют от ударов и завалов), затем проверяется разрешение на рабочем допуске продукта — его добирают опцией Y = 25 000 и настройкой фильтра. Пришлите массу весовой секции, скорость ленты, массу и допуск продукта. Мы рассчитаем номинал и предложим датчик и электронику.

Использованы следующие виды продукции

Почему Flintec РУС

Большой опыт работы с весовыми системами

Автовесы, силосы, дозаторы, конвейеры, ЖД-учёт. Знаем линейку Flintec до посадочных размеров и подбираем датчик под процесс, а не по прайсу.

Проектируем решение под вашу задачу

Разбираем задачу по ТЗ или маркировке снятого датчика и собираем комплект: датчик, узел встройки, кабель, индикатор.

Изготавливается под ваш заказ

После заказа датчики идут в производство под вашу спецификацию. Вы получаете новое изделие с полным ресурсом.

Интегрируем решения в ваши процессы

До отгрузки проверяем узел встройки, весовую схему и совместимость с вашей электроникой.

Проводим инструктаж ваших специалистов

Показываем, как монтировать, подключать и проверять датчики, чтобы весы сдали поверку с первого раза.

Оказываем постгарантийную поддержку

Собственная гарантия и договор с российским юрлицом. Прослеживаемая поставка с документами.

Частые вопросы

Почему номинал датчика нельзя выбирать по массе продукта?

Датчик несёт не продукт, а всю весовую секцию: раму, ленту, ролики и привод. Масса секции превышает массу упаковки в десятки раз. В одном из проектов в сборочный чертёж был заложен датчик с номиналом 6 кг при массе весовой секции 24–28 кг. Такой датчик разрушается под собственной конструкцией машины, до подачи первой упаковки. Номинал выбирают по массе секции с запасом на динамику подачи, а требуемую точность на лёгком продукте обеспечивают разрешением: PC6 с номиналом 50 кг и опцией повышенного разрешения имеет минимальный поверочный интервал 2 г.

Масса весовой секции многократно превышает массу продукта. Достижима ли требуемая точность?

Да, при достаточном разрешении измерительного тракта. Пример: масса секции 24–28 кг, контролируемая упаковка 400 г с допуском ±20 г. PC6 с номиналом 50 кг и опцией повышенного разрешения обеспечивает этот допуск при жёсткой лёгкой конструкции секции и корректно настроенном фильтре. Чем меньше масса секции, тем быстрее затухают её собственные колебания и тем выше допустимая скорость ленты.

Влияет ли длина весовой секции на точность?

Влияет напрямую. Время измерения равно длине секции, делённой на скорость ленты: с увеличением длины растёт число отсчётов, попадающих в усреднение. Ограничение задаёт расстановка продукта, поскольку на весовой секции одновременно должна находиться только одна упаковка. Длину принимают максимальной из допустимой шагом упаковок на линии.

Для чего устанавливают упоры-ограничители и почему они занижают показания?

Упоры ограничивают ход платформы и защищают датчик от перегрузки: при ударе или завале платформа опирается на упор раньше, чем нагрузка достигнет разрушающей. Устанавливают их с зазором, и в рабочем режиме они не должны касаться платформы. Касание создаёт параллельный путь передачи нагрузки: часть веса передаётся мимо датчика, показания занижаются. По той же причине весовую секцию механически изолируют от рамы машины, а кабель датчика укладывают свободной петлёй без натяга.

Допускает ли датчик ежесменную мойку линии?

Да. Корпус PC6 выполнен из нержавеющей стали 17-4 PH, герметизация полная, ввод кабеля залит стеклом. Степень защиты IP68 и IP69K допускает мойку водой под высоким давлением. Для взрывоопасных зон предусмотрены исполнения ATEX.

Как передать результат взвешивания в систему управления линией?

Способ выбирают по тому, в какой точке системы требуется получить данные. Возможны три варианта.

  • Цифровой датчик PC6D. Передаёт готовое значение массы по CANopen. Отдельный аналого-цифровой преобразователь не требуется.
  • Модуль EM100. Оцифровывает сигнал аналогового датчика и передаёт результат по CANopen, RS-232 или RS-485.
  • Система MCS-08. Объединяет до восьми измерительных каналов в одном приборе и передаёт данные через шлюз Profibus DP, ProfiNet, Modbus RTU или Ethernet. Применяется на многоручьевых машинах.
Можно ли использовать показания машины для учёта массы нетто фасованных товаров?

Да, при условии внесения машины в госреестр средств измерений. Автоматические весы для взвешивания отдельных грузов испытывают и поверяют по ГОСТ Р 54796-2011; чеквейеры вносят в реестр с классом точности XIII, межповерочный интервал составляет один год. Утверждение типа оформляет изготовитель машины. Датчик аттестуется отдельно: PC6 доступен с метрологической аттестацией OIML R60 до класса C4 и NTEP под заказ.

Чем чеквейер отличается от конвейерных весов?

Задачей и построением измерительного тракта. Чеквейер определяет массу каждой упаковки на отдельном коротком транспортёре и удаляет несоответствующие с потока. Конвейерные весы измеряют непрерывный поток: производительность и суммарную массу за смену, их весовая секция встроена в основной конвейер. Различие закреплено нормативно: в госреестре средств измерений это разные типы. Отсюда и разные требования к оборудованию, поскольку поштучному контролю необходима скорость измерения, а потоку стабильность.

Какие требования предъявляются к весовой электронике?

Основное требование — частота оцифровки выше такта линии, поскольку окно измерения составляет доли секунды. Модуль EM100 в версии контрольного взвешивания обеспечивает от 75 до 1200 измерений в секунду и заявлен по классам точности XIII, XIIII, Y(a) и Y(b), то есть по тем же, по которым чеквейер вносят в госреестр. Цифровой фильтр настраивают под такт линии: с конечной импульсной характеристикой в диапазоне 2,5–19,7 Гц или с бесконечной в диапазоне 0,25–18 Гц.

Не нашли ответ?

Подберём датчик PC6 под ваш чеквейер — по массе весовой секции, скорости линии и допуску отбраковки. Оставьте вопрос — ответим с расчётом.

    Нажимая на кнопку "Отправить вопрос", я даю согласие на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности