Una controladora de peso es una máquina automática o manual que sirve para controlar el peso de productos envasados. Normalmente se encuentra al final de un proceso de producción y se utiliza para garantizar que el peso de un paquete de productos se encuentre dentro de los límites especificados. Los paquetes que estén fuera de la tolerancia se retiran de la línea automáticamente. [1] [2]
Una controladora de peso puede pesar más de 500 artículos por minuto (según el tamaño de la caja y los requisitos de precisión). Las controladoras de peso se pueden utilizar con detectores de metales y máquinas de rayos X para permitir que se comprueben otros atributos del paquete y se tomen medidas en consecuencia.
Una controladora de peso automática incorpora una serie de cintas transportadoras . Estas controladoras de peso también se conocen como básculas de cinta , básculas en movimiento, básculas transportadoras, básculas dinámicas y básculas en línea. En aplicaciones de llenado, se conocen como básculas de control . Por lo general, hay tres cintas o cadenas:
Para básculas de precisión de alta velocidad, es adecuada una celda de carga que utilice recuperación de fuerza electromagnética (EMFR). Este tipo de sistema carga una bobina inductiva, lo que hace que la plataforma de pesaje flote en un campo electromagnético. Cuando se agrega el peso, el movimiento de un material ferroso a través de esa bobina provoca una fluctuación en la corriente de la bobina proporcional al peso del objeto. Otras tecnologías utilizadas incluyen galgas extensométricas y celdas de carga de cuerda vibrante.
Es habitual que una computadora incorporada tome muchas lecturas de peso del transductor durante el tiempo que el paquete está en la plataforma de pesaje para garantizar una lectura de peso precisa.
La calibración es fundamental. Una báscula de laboratorio, que normalmente se encuentra en una cámara aislada presurizada con nitrógeno seco (presurizada al nivel del mar), puede pesar un objeto con una precisión de más o menos una centésima de gramo, pero la presión del aire ambiente es un factor. Esto es sencillo cuando no hay movimiento, pero en movimiento hay un factor que no es obvio: el ruido del movimiento de una cinta de pesaje, la vibración, el aire acondicionado o la refrigeración que pueden provocar corrientes de aire. El par de torsión en una celda de carga provoca lecturas erráticas.
Una controladora de peso dinámica y en movimiento toma muestras y las analiza para formar un peso preciso durante un período de tiempo determinado. En la mayoría de los casos, hay un disparador de un dispositivo óptico (o ultrasónico) para señalar el paso de un paquete. Una vez que se activa el disparador, hay un retraso establecido para permitir que el paquete se mueva al "punto óptimo" (centro) de la plataforma de pesaje para tomar una muestra del peso. El peso se toma como muestra durante un período de tiempo determinado. Si alguno de estos tiempos es incorrecto, el peso también lo será. Parece que no existe un método científico para predecir estos tiempos. Algunos sistemas tienen una función de "gráficos" para hacer esto, pero generalmente es un método más empírico el que funciona mejor.
Existen varios métodos de tolerancia :
El Sistema Europeo de Peso Promedio también exige que los datos recopilados por las controladoras de peso se archiven y estén disponibles para su inspección. Por ello, la mayoría de las controladoras de peso modernas están equipadas con puertos de comunicación que permiten cargar en un ordenador central los pesos reales de los paquetes y los datos derivados. Estos datos también se pueden utilizar para la información de gestión, lo que permite ajustar los procesos y supervisar el rendimiento de la producción.
Las controladoras de peso que están equipadas con comunicaciones de alta velocidad, como puertos Ethernet , son capaces de integrarse en grupos de modo que un grupo de líneas de producción que producen productos idénticos puede considerarse como una sola línea de producción a los efectos del control de peso. Por ejemplo, una línea que funciona con un peso promedio bajo puede complementarse con otra que funciona con un peso promedio alto, de modo que el conjunto de las dos líneas siga cumpliendo las normas.
Una alternativa es programar la controladora de peso para que controle bandas con diferentes tolerancias de peso. Por ejemplo, el peso total válido es de 100 gramos ±15 gramos. Esto significa que el producto puede pesar de 85 g a 115 g. Sin embargo, si se producen 10.000 paquetes al día y la mayoría pesan 110 g, se pierden 100 kg de producto. Si se procesa con un peso cercano a los 85 g, puede haber una alta tasa de rechazo.
Ejemplo: Una controladora de peso está programada para indicar 5 zonas con una resolución de hasta 1 g:
Con una báscula de control programada como báscula de control de zona, la recopilación de datos a través de las redes, así como las estadísticas locales, pueden indicar la necesidad de verificar los ajustes en el equipo anterior para controlar mejor el flujo hacia el envase. En algunos casos, la báscula dinámica envía una señal a una envasadora, por ejemplo, en tiempo real, controlando el flujo real hacia un barril, una lata, una bolsa, etc. En muchos casos, una báscula de control tiene un árbol de luces con diferentes luces para indicar la variación del peso de la zona de cada producto.
Estos datos se pueden utilizar para determinar si existe un problema con una máquina de llenado o envasado anterior. Una controladora de peso puede enviar una señal a la máquina para aumentar o disminuir la cantidad que se introduce en un paquete. Esto puede generar una recuperación de la inversión [5] asociada con la controladora de peso, ya que los productores podrán controlar mejor la cantidad de desperdicios. Vea el estudio de caso de la controladora de peso que describe los ahorros en carne picada y envasado.
La velocidad y precisión que se puede lograr con una controladora de peso se ven influenciadas por lo siguiente:
Las básculas en movimiento son máquinas dinámicas que pueden diseñarse para realizar miles de tareas. Algunas se utilizan como simples básculas de cajas al final de la línea transportadora para garantizar que el producto final esté dentro del peso objetivo.
Una controladora de peso en movimiento para transportadores puede utilizarse para detectar piezas faltantes de un kit, como un paquete de teléfono celular al que le falta el manual u otro material complementario. Las controladoras de peso se utilizan normalmente en la cadena transportadora de entrada y en la cadena transportadora de preenvasado de salida en una planta de procesamiento de aves de corral. El ave se pesa cuando entra en el transportador y, después de procesarla y lavarla al final, la computadora de la red puede determinar si el ave absorbió demasiada agua o no, que, a medida que se procesa más, se drenará, lo que hará que el ave tenga un peso inferior al objetivo.
Se puede utilizar una báscula transportadora de alta velocidad para cambiar el ritmo o el paso de los productos en la línea, aumentando o disminuyendo la velocidad del producto para cambiar la distancia entre los paquetes antes de alcanzar una velocidad diferente al ingresar a una máquina transportadora que está colocando varios paquetes en una caja. El "paso" es la medida del producto a medida que avanza por la línea transportadora de borde delantero a borde delantero.
Se puede utilizar una controladora de peso para contar los paquetes y el peso total de las cajas que se colocan en un palé para su envío, incluida la capacidad de leer el peso y las dimensiones cúbicas de cada paquete. La computadora del controlador puede imprimir una etiqueta de envío y una etiqueta de código de barras para identificar el peso, las dimensiones cúbicas, la dirección de envío y otros datos para la identificación de la máquina durante el envío del producto. Una controladora de peso que recibe el envío puede leer la etiqueta con un escáner de código de barras y determinar si el envío está como estaba antes de que el transportista lo recibiera del muelle de carga del remitente y determinar si falta una caja o si algo fue robado o roto durante el transporte.
Las controladoras de peso también se utilizan para la gestión de la calidad . Por ejemplo, la materia prima para mecanizar un rodamiento se pesa antes de comenzar el proceso y, después del proceso, el inspector de calidad espera que se haya eliminado una cierta cantidad de metal en el proceso de acabado. La controladora de peso pesa los rodamientos terminados y rechaza los rodamientos con un peso superior o inferior al normal para su inspección física. Esto es una ventaja para el inspector, ya que puede tener una gran confianza en que los que no se rechazan están dentro de la tolerancia de mecanizado. Un uso común es para estrangular extrusoras de plástico de modo que una botella utilizada para envasar detergente cumpla con los requisitos del envasador terminado.
La gestión de calidad puede utilizar una controladora de peso para realizar pruebas no destructivas con el fin de verificar productos terminados utilizando métodos de evaluación comunes para detectar piezas faltantes en un producto "terminado", como grasa de un rodamiento o un rodillo faltante dentro de la carcasa.
Las controladoras de peso pueden construirse con detectores de metales, máquinas de rayos X, detección de solapas abiertas, lectores de códigos de barras, lectores holográficos, sensores de temperatura, inspectores de visión, tornillos de sincronización para establecer la sincronización y el espaciado entre productos, compuertas de indexación y conductos concentradores para alinear el producto en un área designada en la cinta transportadora. Una controladora de peso de movimiento industrial puede clasificar productos desde una fracción de gramo hasta muchos, muchos kilogramos. En unidades inglesas, esto es desde menos de una centésima de onza hasta 500 libras o más. Las controladoras de peso especializadas pueden pesar aviones comerciales e incluso encontrar su centro de gravedad.
Las controladoras de peso pueden funcionar a velocidades muy altas, procesando productos que pesan fracciones de gramo a más de 100 m/m (metros por minuto) y materiales como productos farmacéuticos y bolsas de 200 lb de productos agrícolas a más de 100 fpm (pies por minuto). Pueden diseñarse en muchas formas y tamaños, colgarse de techos, elevarse en entrepisos, operar en hornos o refrigeradores. Su medio de transporte puede ser una banda industrial, una banda de baja estática, cadenas similares a las cadenas de bicicleta (pero mucho más pequeñas) o bandas de cadena entrelazadas de cualquier ancho. Pueden tener bandas de cadena hechas de materiales especiales, diferentes polímeros, metales, etc.
Las controladoras de peso se utilizan en salas blancas, casas de moneda (rollos de monedas), [6] entornos de atmósfera seca, entornos húmedos, graneros de productos, procesamiento de alimentos, procesamiento de medicamentos, etc. Las controladoras de peso se especifican según el tipo de entorno y el tipo de limpieza que se utilizará. Por lo general, una controladora de peso para productos está hecha de acero dulce, y una que se limpiará con productos químicos agresivos, como lejía, estará hecha con todas las piezas de acero inoxidable, incluso las celdas de carga . Estas máquinas están etiquetadas como "lavado completo" y deben tener todas las piezas y componentes especificados para sobrevivir al entorno de lavado.
Las controladoras de peso se utilizan en algunas aplicaciones durante períodos de tiempo extremadamente largos, las 24 horas del día, los 7 días de la semana, durante todo el año. Por lo general, las líneas transportadoras no se detienen a menos que se requiera mantenimiento o se produzca una parada de emergencia, denominada parada de emergencia. Las controladoras de peso que funcionan en líneas transportadoras de alta densidad pueden tener numerosos equipos especiales en su diseño para garantizar que, si se produce una parada de emergencia, se corte toda la energía que va a todos los motores hasta que se elimine la parada de emergencia y se restablezca.
Medios relacionados con Báscula de control en Wikimedia Commons