Akurasi pengisian bubuk merupakan faktor penting dalam pengemasan bubuk industri. Jika mesin pengisi terus-menerus mengirimkan produk terlalu banyak atau terlalu sedikit, produsen mungkin mengalami penyerahan produk, paket yang kurang terisi, ketidakkonsistenan produksi, atau pekerjaan kontrol kualitas{1}}tambahan.
Mempertahankan keakuratan pengisian bukan sekadar masalah mengkalibrasi mesin satu kali dan membiarkannya tidak berubah. Sifat serbuk, peralatan pengisian, kondisi pengoperasian, dan keausan mesin semuanya dapat mempengaruhi hasil pengisian sebenarnya.
Oleh karena itu, program kalibrasi praktis harus digabungkankalibrasi awal, verifikasi rutin, penyesuaian mesin, dan pemeliharaan preventif.
Artikel ini menjelaskan caranyamesin pengisian bubukpekerjaan kalibrasi dan apa yang dapat dilakukan produsen untuk menjaga keakuratan pengisian yang stabil selama produksi.
Apa itu Kalibrasi Mesin Pengisian Serbuk?
Kalibrasi adalah proses membandingkan keluaran sistem pengisian dengan referensi yang diketahui dan membuat penyesuaian yang tepat bila diperlukan.
Untuk mesin pengisian bubuk, hal ini biasanya berarti memeriksa apakah jumlah bubuk yang dikirim oleh sistem takaran sesuai dengan target berat pengisian.
Misalnya, jika target berat paket adalah 1 kg, mesin harus secara konsisten mengirimkan kira-kira jumlah produk yang dibutuhkan, bukan hanya mencapai target satu kali saja.
Oleh karena itu, kalibrasi harus dilihat sebagai bagian dari proses-kontrol akurasi yang lebih luas.
Prosedur pastinya bergantung pada teknologi pengisian.
Mesin pengisian auger mungkin memerlukan penyesuaian putaran sekrup, parameter takaran, dan kondisi pengumpanan produk. Sistem pengisian gravimetri mungkin bergantung pada-pengukuran sel beban dan parameter kontrol. Sistem lain mungkin menggunakan dosis volumetrik atau kombinasi teknologi yang berbeda.
Mengapa Akurasi Pengisian Serbuk Berubah?
Mesin pengisi bubuk dapat menghasilkan hasil pengisian yang berbeda dari waktu ke waktu meskipun pengaturan mesin tidak diubah secara sengaja.
Salah satu alasannya adalah karakteristik bedak bisa berbeda-beda.
Kepadatan curah, distribusi ukuran partikel, kelembaban, kemampuan mengalir, kohesi, dan aerasi dapat mempengaruhi bagaimana bubuk bergerak melalui hopper dan mekanisme pemberian dosis.
Untuk pengisi auger, jumlah produk yang dikirimkan selama putaran sekrup tertentu tidak hanya bergantung pada putaran yang diprogram tetapi juga pada seberapa konsisten bubuk memasuki sekrup.
Kondisi mesin juga merupakan faktor lainnya.
Keausan pada auger, seal, bearing, komponen pengumpan, atau komponen-kontak produk lainnya secara bertahap dapat memengaruhi kinerja pemberian dosis.
Faktor lainnya meliputi:
Perubahan kepadatan curah bubuk
Pemberian makan hopper tidak konsisten
Penumpukan materi
Perubahan konfigurasi sekrup
Pengaturan mesin salah
Memuat-masalah sel atau sensor
Getaran mekanis
Menjembatani produk
Pembersihan mesin yang tidak memadai
Oleh karena itu, menjaga akurasi memerlukan kalibrasi dan pengendalian proses.
Mulailah Dengan Target Berat yang Benar
Sebelum mengkalibrasi mesin pengisi bubuk, target berat pengisian harus ditentukan dengan jelas.
Targetnya dapat ditentukan berdasarkan spesifikasi produk, persyaratan kemasan, persyaratan pelanggan, atau persyaratan peraturan yang berlaku.
Mesin kemudian harus dikonfigurasi berdasarkan target ini daripada menyesuaikan peralatan berdasarkan penilaian visual.
Misalnya, mesin pengisi bubuk yang dimaksudkan untuk memproduksi kemasan nominal 500 g harus memiliki target yang jelas dan rentang penerimaan yang sesuai.
Kisaran yang dapat diterima harus berasal dari persyaratan produk dan kualitas yang berlaku, bukan angka sembarangan yang dipilih hanya untuk pengujian mesin.
Perbedaan ini penting karenapengulangan mesin dan kepatuhan paket hukum belum tentu sama.
Gunakan Skala Referensi yang Sesuai
Alat penimbangan yang andal sangat penting saat memeriksa keakuratan pengisian.
Skala yang digunakan untuk verifikasi harus sesuai dengan berat paket dan memberikan resolusi yang cukup untuk tugas pengukuran.
Hal ini juga harus dipelihara dan diverifikasi sesuai dengan prosedur mutu pabrikan.
Saat menguji mesin pengisi, kemasan atau wadah kosong harus diperhitungkan sehingga berat bersih produk sebenarnya dapat ditentukan.
Perhitungan dasarnya adalah:
Berat Produk Bersih=Berat Paket Terisi − Berat Paket Kosong
Metode pengukuran yang sama harus digunakan secara konsisten selama proses kalibrasi.
Panaskan Mesin Sebelum Kalibrasi
Kalibrasi biasanya harus dilakukan dalam kondisi pengoperasian yang stabil dan bukan segera setelah mesin dihidupkan.
Mesin mungkin memerlukan waktu untuk mencapai kondisi pengoperasian normalnya.
Ini dapat mencakup:
Membangun pemberian makan bubuk yang stabil
Memungkinkan komponen mekanis mencapai kondisi pengoperasian normal
Mengonfirmasi hopper berisi jumlah produk yang konsisten
Memeriksa apakah sistem pengisian berfungsi normal
Memastikan mesin beroperasi pada pengaturan produksi yang diinginkan
Jika kalibrasi dilakukan dalam kondisi yang berbeda secara signifikan dari produksi normal, penyesuaian yang dihasilkan mungkin tidak mewakili kinerja produksi sebenarnya.
Periksa Serbuk Sebelum Kalibrasi
Produk itu sendiri harus diperiksa sebelum menyetel mesin.
Akurasi pengisian bubuk dapat dipengaruhi oleh perubahan densitas curah dan perilaku aliran.
Misalnya, bubuk yang lebih banyak diangin-anginkan mungkin menempati volume yang berbeda dibandingkan bubuk yang sama dalam keadaan lebih padat.
Bubuk kohesif juga dapat mengalir secara berbeda dari-bubuk yang mengalir bebas.
Hal ini sangat penting untuk sistem takaran volumetrik dan pengisi auger.
Oleh karena itu, mesin pengisi harus dikalibrasi menggunakan produk yang sama yang akan digunakan selama produksi normal bila memungkinkan.
Jika produk berubah secara signifikan, mesin mungkin perlu-diuji ulang dan disesuaikan.
Periksa Sistem Pengisian Sebelum Melakukan Penyesuaian
Sebelum mengubah parameter kalibrasi, periksa mesin.
Hal ini mencegah operator mencoba memperbaiki masalah mekanis melalui perangkat lunak atau penyesuaian parameter.
Poin pemeriksaan penting meliputi:
gerbong bubuk
sekrup sekrup
Mengisi nozel
Mekanisme pemberian makan
Permukaan-kontak produk
segel
Bantalan
Sensor
Sel beban, jika memungkinkan
Penempatan konveyor
Pengencang mekanis
Carilah penumpukan bubuk, komponen yang lepas, getaran yang tidak biasa, bagian yang rusak, atau pengumpanan yang tidak konsisten.
Jika masalah mekanis menyebabkan pengisian tidak akurat, kalibrasi saja tidak akan memberikan solusi jangka panjang-yang dapat diandalkan.
Kalibrasi Mesin Pengisian Auger
Pengisi auger banyak digunakan untuk serbuk karena sekrup yang berputar memberikan takaran volumetrik yang terkontrol.
Hubungan umum dapat disederhanakan sebagai:
Jumlah Pengisian ≈ Serbuk yang Dikirim per Putaran Sekrup × Jumlah Putaran Sekrup
Namun, hubungan sebenarnya dipengaruhi oleh karakteristik bubuk dan kondisi pengumpanan di sekitar sekrup.
Selama kalibrasi, operator biasanya menyesuaikan parameter takaran dan kemudian memeriksa berat produk sebenarnya.
Jika berat badan yang diukur selalu berada di bawah target, jumlah dosis mungkin perlu ditingkatkan.
Jika berat badan yang diukur secara konsisten berada di atas target, jumlah dosis mungkin perlu dikurangi.
Yang penting penyesuaiannya harus didasarkan pada pengukuran aktual, bukan asumsi.
Periksa Beberapa Paket Terisi
Satu paket tidak cukup untuk membentuk konsistensi isian.
Sebuah mesin dapat menghasilkan satu paket yang mendekati target sambil menghasilkan variasi yang signifikan sepanjang proses produksi.
Pendekatan yang lebih baik adalah dengan mengukur beberapa paket dalam kondisi pengoperasian yang stabil.
Hasilnya kemudian dapat dievaluasi untuk:
Berat pengisian rata-rata
Dan
Variasi antar paket individual
Misalnya, jika targetnya adalah 1.000 g dan pengukuran berulang adalah:
1,001 g
999 g
1,000 g
1,002 g
998 g
mesin menunjukkan variasi yang relatif ketat di sekitar target.
Jika hasilnya:
970 g
1,030 g
985 g
1,018 g
995 g
rata-ratanya mungkin tampak masuk akal, namun variasinya jauh lebih besar.
Hal ini menunjukkan mengapa berat rata-rata saja tidak cukup untuk mengevaluasi kinerja pengisian.
Bedakan Akurasi Dari Pengulangan
Ini adalah salah satu konsep terpenting dalam kalibrasi pengisian bubuk.
Ketepatanmenggambarkan seberapa dekat hasilnya dengan target.
Pengulanganmenggambarkan bagaimana pengukuran yang berulang secara konsisten sesuai satu sama lain dalam kondisi yang sama.
Sebuah mesin bisa sangat berulang tetapi selalu salah.
Misalnya:
990 g
991 g
990 g
991 g
menunjukkan kemampuan pengulangan yang baik, namun jika targetnya adalah 1.000 g, mesin secara sistematis mengalami kekurangan pengisian.
Respons yang benar adalah dengan menyesuaikan target output.
Sebaliknya:
970 g
1,025 g
990 g
1,015 g
mungkin memiliki rata-rata yang mendekati target tetapi kemampuan pengulangannya buruk.
Dalam situasi tersebut, mengubah pengaturan rata-rata saja tidak akan menyelesaikan masalah mendasar.
Proses pengumpanan, aliran serbuk, mekanika mesin, atau sistem pengukuran harus diselidiki.
Sesuaikan Mesin Secara Bertahap
Perubahan parameter yang besar dapat mempersulit kalibrasi.
Pendekatan yang lebih baik adalah dengan melakukan penyesuaian terkendali dan kemudian melakukan siklus verifikasi lainnya.
Untuk mesin pengisian auger, ini mungkin memerlukan penyesuaian:
Parameter putaran sekrup
Waktu pemberian dosis
Kecepatan pengisian
Kecepatan makan
Jumlah siklus pemberian dosis
Urutan pengisian
Parameter pasti yang tersedia bergantung pada sistem kontrol alat berat.
Setelah setiap penyesuaian yang berarti, operator harus melakukan pengukuran lain daripada melakukan beberapa perubahan secara bersamaan.
Hal ini memudahkan untuk menentukan penyesuaian mana yang mempengaruhi hasil.
Jaga Kondisi Hopper Tetap Stabil
Tingkat bubuk di dalam hopper dapat mempengaruhi konsistensi pemberian pakan.
Jika hopper hampir kosong, tekanan dan aliran material ke mekanisme takaran dapat berubah.
Tergantung pada desain bubuk dan mesin, hal ini dapat mempengaruhi jumlah bahan yang dikirim selama setiap siklus pemberian dosis.
Oleh karena itu, kondisi pemberian pakan yang stabil penting untuk menjaga akurasi pengisian.
Untuk sistem otomatis, sensor level atau sistem pengumpanan otomatis dapat membantu menjaga pasokan material lebih konsisten.
Namun, konfigurasi yang sesuai bergantung pada karakteristik bubuk dan desain mesin.
Mencegah Serbuk Menjembatani dan Aliran Buruk
Penghubung serbuk dapat mengganggu aliran material dari hopper ke mekanisme pengisian.
Hal ini dapat menyebabkan dosis yang tidak konsisten dan perubahan berat pengisian secara tiba-tiba.
Serbuk kohesif sangat rentan terhadap masalah aliran.
Tergantung pada aplikasinya, sistem pengisian mungkin memerlukan agitator, desain hopper yang dioptimalkan untuk produk, bantuan getaran, atau solusi pengumpanan lainnya.
Solusi yang tepat harus dipilih berdasarkan bubuk sebenarnya daripada menambahkan pengadukan mekanis secara otomatis.
Terlalu banyak pengadukan terkadang dapat menganginkan bubuk atau menimbulkan masalah aliran lainnya.
Jaga kebersihan Auger dan Nosel Pengisian
Penumpukan material dapat mempengaruhi geometri sistem takaran dan menciptakan aliran serbuk yang tidak konsisten.
Serbuk dapat terakumulasi di sekitar auger, nosel pengisi, saluran keluar hopper, atau permukaan-yang bersentuhan dengan produk lainnya.
Oleh karena itu, prosedur pembersihan harus dimasukkan dalam program pemeliharaan rutin.
Frekuensi pembersihan harus bergantung pada produk, lingkungan produksi, persyaratan pergantian, dan desain mesin.
Untuk aplikasi makanan dan farmasi, prosedur pembersihan juga harus mengikuti persyaratan kebersihan dan-pengendalian kontaminasi yang berlaku.
Periksa Keausan Mekanis
Keausan mekanis secara bertahap dapat mengurangi konsistensi pengisian.
Sekrup auger, bantalan, segel, dan komponen lainnya dapat berubah kondisi melalui pengoperasian berulang.
Komponen yang aus mungkin tidak menghasilkan kegagalan yang nyata, namun dapat menyebabkan peningkatan variasi.
Oleh karena itu, pemeliharaan preventif harus mencakup pemeriksaan komponen yang secara langsung mempengaruhi pemberian dosis.
Jika operator berulang kali perlu menyesuaikan parameter pengisian untuk mempertahankan berat target yang sama, mesin harus diperiksa daripada terus dikalibrasi ulang.
Penyesuaian kalibrasi yang berulang terkadang bisa menjadi gejala masalah mekanis yang mendasarinya.
Verifikasi Sistem Penimbangan
Untuk sistem yang menggunakan sel beban atau pengukuran gravimetri, sistem penimbangannya sendiri harus diperiksa.
Sensor yang tidak akurat dapat menyebabkan sistem kontrol mengambil keputusan pemberian dosis yang salah meskipun sistem pengisian mekanis berfungsi dengan benar.
Oleh karena itu, alat penimbangan harus diverifikasi sesuai dengan prosedur pabrikan dan sistem mutu pabrik.
Lingkungan mekanis sekitar juga harus dipertimbangkan.
Getaran, kontak mekanis, penyangga yang tidak stabil, atau pengaruh eksternal lainnya dapat memengaruhi kinerja penimbangan.
Catat Hasil Kalibrasi
Kalibrasi tidak boleh dianggap sebagai-penyesuaian satu kali tanpa dokumentasi.
Catatan kalibrasi dasar dapat mencakup:
Tanggal dan waktu
Identifikasi mesin
Produk
Targetkan berat pengisian
Pengaturan mesin
Skala referensi
Hasil tes
Berat rata-rata
Variasi yang diamati
Penyesuaian dilakukan
Operator
Hasil verifikasi
Catatan sejarah memudahkan untuk mengidentifikasi tren.
Misalnya, jika mesin secara bertahap memerlukan penyesuaian yang lebih besar selama beberapa bulan, hal ini mungkin mengindikasikan keausan komponen atau perubahan karakteristik produk.
Oleh karena itu, pencatatan dapat membantu mengubah kalibrasi dari aktivitas reaktif menjadi bagian dari program pemeliharaan preventif.
Kapan Mesin Pengisian Serbuk Harus Dikalibrasi Ulang?
Tidak ada interval kalibrasi universal yang berlaku untuk setiap mesin pengisian bubuk.
Frekuensi yang sesuai bergantung pada mesin, produk, sistem pengukuran, lingkungan produksi, persyaratan kualitas, dan peraturan yang berlaku.
Namun, verifikasi harus dipertimbangkan ketika:
Sebuah produk baru diperkenalkan
Berat pengisian target berubah
Sistem auger atau takarannya diubah
Karakteristik produk berubah
Pemeliharaan besar-besaran dilakukan
Sensor atau sel beban diganti
Mesin dipindahkan
Variasi pengisian meningkat
Pemeriksaan-kontrol kualitas mengidentifikasi hasil yang tidak normal
Mesin tidak digunakan dalam jangka waktu lama
Untuk penerapan yang diatur, jadwal kalibrasi dan verifikasi harus mengikuti sistem mutu yang berlaku dan persyaratan peraturan.
Kalibrasi vs. Verifikasi Timbangan Rutin
Kalibrasi dan verifikasi rutin tidak boleh bingung.
Kalibrasiumumnya melibatkan membandingkan kinerja pengukuran dengan referensi dan membuat penyesuaian bila diperlukan.
Verifikasi rutinmemeriksa apakah mesin terus beroperasi dalam persyaratan yang ditetapkan.
Pabrikan dapat mengkalibrasi peralatan selama commissioning dan kemudian melakukan pemeriksaan berat rutin selama produksi.
Ini menciptakan putaran umpan balik:
Kalibrasi → Hasilkan → Verifikasi → Sesuaikan jika Diperlukan → Pertahankan
Prosedur yang tepat harus ditentukan oleh sistem mutu pabrikan dan persyaratan aplikasi.
Cara Meningkatkan{0}}Akurasi Pengisian Serbuk Jangka Panjang
Mempertahankan akurasi dari waktu ke waktu memerlukan lebih dari sekadar menyesuaikan mesin setiap kali sebuah paket berada di luar target.
Pendekatan yang lebih kuat adalah mengendalikan seluruh proses.
Bidang utamanya adalah:
Bedak Stabil → Pemberian Makanan Konsisten → Dosis Benar → Pengukuran Akurat → Verifikasi Rutin → Pemeliharaan Pencegahan
Pendekatan ini membantu mengidentifikasi sumber variasi, bukan sekadar mengoreksi angka akhir.
Misalnya, jika berat pengisian menjadi tidak stabil, operator harus menanyakan apakah masalahnya berasal dari aliran bubuk, pengumpanan hopper, kondisi auger, kinerja sensor, atau pergerakan mesin.
Jawabannya mungkin bukan pada parameter kalibrasi itu sendiri.
Bagaimana DJ-PACK Dapat Mendukung Pengisian Serbuk yang Akurat
DJ-PACK menyediakan peralatan pengisian bubuk untuk berbagai produk bubuk, berat pengisian, dan kebutuhan produksi.
Tergantung pada aplikasinya, peralatan tersebut dapat dikonfigurasi dengan takaran auger, sistem hopper, peralatan pengumpanan, nozel pengisian, komponen penimbangan, konveyor, dan peralatan tambahan lainnya.
Konfigurasi yang sesuai bergantung pada faktor-faktor seperti karakteristik bubuk, berat target, jenis kemasan, kapasitas produksi, dan akurasi pengisian yang diperlukan.
Untuk pelanggan yang mengevaluasi sistem pengisian bubuk baru, sampel produk dan informasi aplikasi dapat membantu menentukan konfigurasi dosis yang tepat.
Pengujian mesin juga berguna karena perilaku bubuk sebenarnya dapat berbeda secara signifikan dari prediksi dari nama produk saja.
Pikiran Terakhir
Mempertahankan keakuratan pengisian bubuk merupakan proses berkelanjutan, bukan tugas kalibrasi{0}}satu kali.
Langkah yang paling penting adalah menetapkan target bobot yang benar, menggunakan timbangan referensi yang sesuai, mengkalibrasi dalam kondisi produksi yang stabil, memverifikasi beberapa paket, memantau akurasi dan kemampuan pengulangan, dan menyelidiki penyebab mekanis atau terkait produk ketika variasi meningkat.
Untuk mesin pengisian auger, pengumpanan bubuk yang stabil dan pengoperasian sekrup yang konsisten sangatlah penting.
Pembersihan rutin, pemeliharaan preventif,-verifikasi sistem penimbangan, dan catatan kalibrasi juga dapat membantu menjaga kestabilan kinerja sepanjang masa pakai alat berat.
Mesin pengisian bubuk-yang dirawat dengan baik tidak memerlukan penyesuaian manual terus-menerus. Ketika parameter pengisian perlu diubah berulang kali untuk mempertahankan target yang sama, penyebab utamanya harus diselidiki.
Tujuan kalibrasi bukan sekadar membuat satu kemasan mencapai berat target. Hal ini untuk menetapkan proses pengisian berulang yang tetap akurat dalam kondisi produksi normal.
