Описание клиента
Заказчик — предприятие по производству мясной продукции. По мере роста объёмов выпуска компании потребовалось автоматизировать маркировку упакованных изделий. До этого сотрудники наносили этикетки вручную.
Для предприятия было важно не просто ускорить наклеивание этикеток, а объединить несколько операций: взвешивание каждой упаковки, печать информации о её фактическом весе и нанесение кода Data Matrix системы «Честный ЗНАК».
Эти операции должны выполняться последовательно. Сначала оборудование определяет массу продукта, затем использует полученное значение при печати и наносит этикетку именно на ту упаковку, которая прошла взвешивание. Сотруднику не нужно отдельно переносить данные о весе и вручную наклеивать готовую этикетку.
Также требовалось учитывать условия пищевого производства. Оборудование должно быть удобным для регулярной очистки, а к принтеру и аппликатору необходим свободный доступ для замены расходных материалов и обслуживания.
Компания «Интеграл Плюс» реализовала для заказчика комплекс на базе динамических весов и принтера-аппликатора. Он выполняет взвешивание в движении, печатает индивидуальную этикетку и наносит её на упаковку. Дополнительно предусмотрен отвод продукции при поступлении внешнего сигнала о несоответствии.
Проблема: объёмы производства росли, маркировка оставалась ручной
Изначально нанесение этикеток выполняли сотрудники. С увеличением выпуска росло и количество упаковок, которые требовалось промаркировать за смену. На эту операцию уходило всё больше времени.
При ручной работе скорость маркировки зависит от темпа сотрудников. Продукцию нужно взять, правильно расположить, наклеить этикетку и передать дальше. Эти действия повторяются для каждой упаковки. По мере роста производства увеличивается нагрузка на персонал, а участок маркировки может задерживать дальнейшее движение готовой продукции.
В случае с весовой продукцией есть ещё одна задача: на этикетке необходимо указывать массу конкретного изделия. Поэтому важно связать результат взвешивания с нужной упаковкой и исключить необходимость ручного переноса этих данных.
Заказчику требовалось перейти к процессу, в котором основные операции выполняет оборудование:
- принимает упакованную продукцию;
- определяет вес каждого изделия;
- передаёт значение веса на печать;
- печатает этикетку с данными продукта и кодом Data Matrix;
- наносит этикетку на упаковку;
- отводит продукт при получении сигнала о несоответствии.
При этом все узлы должны работать согласованно. Упаковка должна последовательно проходить через весы, зону маркировки и участок отбраковки. Для этого необходимо синхронизировать движение транспортеров и настроить работу принтера-аппликатора под поток продукции.
Отдельное внимание требовалось уделить санитарной обработке. На мясном производстве оборудование регулярно очищают, но принтер и механизм нанесения этикеток нельзя обслуживать так же, как транспортную часть. Поэтому при компоновке комплекса было важно предусмотреть возможность защиты этих узлов во время мойки.
Задача проекта заключалась в том, чтобы заменить ручное нанесение этикеток автоматическим и объединить его со взвешиванием. Такой подход позволяет обрабатывать продукцию в одном потоке и уменьшить объём повторяющихся ручных операций.
Решение: линия взвешивания и маркировки мясной продукции
Как устроен комплекс
Основой линии стали динамические весы CheckWeigher. Они предназначены для контроля массы упакованного продукта во время его движения по транспортеру. Останавливать каждое изделие для отдельного взвешивания не требуется.
На прямоугольном каркасе из нержавеющей стали установлены четыре транспортера:
- Подающий — принимает продукцию и перемещает её к весам.
- Весоизмеряющий — определяет массу каждой упаковки.
- Отводящий с зоной маркировки — перемещает взвешенный продукт к месту нанесения этикетки.
- Отбраковочный — проводит упаковку через участок, где её можно отвести из основного потока.
Также в состав комплекса входят шкаф управления, принтер-аппликатор и толкатель для отвода неподходящей продукции.
У каждого транспортера свой привод. При этом скорости всех лент синхронизированы и плавно регулируются. Благодаря этому упаковки последовательно перемещаются между участками, а скорость линии можно настроить под рабочий процесс.
Продукция может поступать на комплекс двумя способами: с предыдущего участка производственной линии или при ручной укладке. Во втором случае сотрудник размещает упаковки на подающей ленте, а дальнейшее взвешивание и нанесение этикеток выполняются автоматически.
Взвешивание продукта в движении
С подающего транспортера упаковка поступает на весоизмеряющий. Он установлен на тензометрическом датчике — чувствительном элементе, который воспринимает нагрузку и позволяет определить массу продукта.
Во время прохождения упаковки система фиксирует её вес и передаёт результат в управление комплексом. Затем это значение поступает на принтер для печати индивидуальной этикетки.
Для динамического взвешивания важна правильная подача. Упаковки должны двигаться с заданными интервалами и не соприкасаться друг с другом в момент измерения. Сам продукт во время взвешивания должен находиться на весоизмеряющем участке без опоры на соседние транспортеры.
Эти условия учитывают при настройке скорости лент и расстояния между изделиями. Настройка зависит от длины, формы и устойчивости упаковки.
Весы рассчитаны на продукцию массой от 20 до 5000 г. Максимальная длина контролируемого изделия составляет 300 мм, ширина транспортерной ленты — 250 мм.
Производительность комплекса — до 40 изделий в минуту. Фактическая скорость зависит от размеров продукта, интервалов между упаковками и времени, необходимого для печати и нанесения этикетки.
При подборе оборудования отдельно оценивают требуемую точность взвешивания. Диапазон допустимого веса и точность измерения — разные характеристики: возможность взвешивать продукт массой до 5 кг сама по себе не определяет погрешность весов.
Печать и нанесение этикетки
После взвешивания упаковки система передаёт значение её массы на принтер. Он печатает индивидуальную этикетку с фактическим весом продукта, кодом Data Matrix системы «Честный ЗНАК» и другой информацией, предусмотренной шаблоном.
Далее этикетка отделяется от подложки и поступает на перфорированную площадку аппликатора. Здесь она удерживается до момента, когда взвешенная упаковка окажется в зоне нанесения. По сигналу управления аппликатор сжатым воздухом переносит этикетку на верхнюю поверхность упаковки.
Таким образом, принтер отвечает за печать, а аппликатор — за нанесение этикетки на продукт. Они работают последовательно и согласованно с движением транспортеров, чтобы каждая упаковка получила этикетку со своим значением веса.
Нанесение выполняется бесконтактно: аппликатор не прижимается к продукту. Это позволяет работать с упаковками, для которых нежелательно механическое давление на поверхность.
Принтер обеспечивает разрешение 300 dpi и скорость печати до 300 мм/с. Аппликатор рассчитан на этикетки размером от 30 × 30 до 100 × 100 мм. Для его работы требуется подача сжатого воздуха под давлением 5–6 бар.
Скорость печати, момент нанесения и движение лент настраиваются совместно с учётом размеров упаковки, формата этикетки и требуемой производительности.
Отвод продукции по сигналу о несоответствии
В конце комплекса установлен участок отбраковки. Если от внешнего оборудования поступает сигнал о несоответствии продукта, срабатывает толкатель.
Он выдвигается и перемещает упаковку из основного потока в зону сбора брака. После этого продукт не продолжает движение по производственной линии.
Обслуживание и санитарная обработка
Каркас комплекса изготовлен из нержавеющей стали. Такая конструкция предусмотрена для эксплуатации в производственных условиях с регулярной санитарной обработкой.
Принтер-аппликатор размещён на отдельной независимой раме. Перед мойкой транспортной части его можно отвести в сторону. Это освобождает доступ к основной линии и позволяет убрать печатающий узел из зоны попадания воды и моющих средств.
Такое решение важно для повседневной эксплуатации. Сотрудникам необходимо очищать оборудование, менять расходные материалы и выполнять обслуживание без затруднённого доступа к отдельным узлам.
Основные характеристики динамических весов
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Масса контролируемого продукта | 20–5000 г |
| Максимальная производительность | 40 шт./мин |
| Максимальная длина продукта | 300 мм |
| Ширина транспортерной ленты | 250 мм |
| Высота транспортера | 760 ± 50 мм |
| Габаритные размеры | 1600 × 800 × 2500 мм |
| Степень защиты | IP65 |
| Электропитание | 220 В, 50 Гц |
| Масса оборудования | Не более 250 кг |
При размещении комплекса также необходимо предусмотреть пространство для обслуживания, отвода принтера-аппликатора и сбора отбракованной продукции. Эти зоны учитываются дополнительно к габаритам оборудования.
Заключение
Компания «Интеграл Плюс» реализовала для производства мясной продукции комплекс автоматического взвешивания и маркировки. Решение объединило операции, которые ранее требовали ручного нанесения этикеток, с передачей фактического веса каждого изделия на печать.
Теперь упаковка последовательно проходит через подачу, взвешивание и зону маркировки. Принтер получает данные о массе, печатает индивидуальную этикетку с кодом Data Matrix и наносит её на продукт. Для отвода продукции по внешнему сигналу предусмотрен отбраковочный участок.
Основной результат проекта — автоматизация повторяющейся ручной операции и объединение взвешивания с нанесением этикетки в одном потоке. Комплекс рассчитан на производительность до 40 изделий в минуту; рабочая скорость определяется характеристиками конкретной продукции.