Качество основано на эффективном тестировании

Для пищевых продуктов и фармацевтических препаратов, запечатанных в герметичной упаковке, испытание на герметичность является важным этапом производственного процесса. Новое устройство проверки Rotary от Oxipack обнаруживает микроскопические утечки, не повреждая продукт. Благодаря тесному сотрудничеству машиностроительной компании Geurtsen с B&R решение голландского машиностроителя обеспечивает эффективную проверку каждого изделия, проходящего через линию.

В своём стремлении к сокращению отходов и повышению качества, компании пищевой и фармацевтической промышленности придают большое значение упаковке. Одна из наиболее важных задач - как можно раньше обнаружить и изъять из процесса производства негерметично упакованный товар. Часто это делается путем погружения случайных образцов в воду, чтобы увидеть, не выходят ли пузырьки воздуха. Подобные ручные проверки не обладают надежностью и точностью для обнаружения микроскопических отверстий. Микроотверстия достаточно малы для прохождения "водяного" контроля, но их размера достаточно для порчи продукта до окончания его официального срока годности, что приводит к ненужным затратам, создает потенциальный риск для здоровья потребителей и наносит ущерб имиджу компании.

Oxipack Leak Detection разработала альтернативный способ инспекции, основанный на инновационной вакуумной технологии. "Идея очень проста." - отмечает Пим Джобсе, руководитель технического отдела компании Oxipack, расположенной в Нидерландской общине Хаутен. "Вы размещаете продукт между двумя резиновыми мембранами, герметизируете и создаёте вакуум. Если упаковка герметична, то ничего не произойдет. Но если есть даже минимальные дефекты упаковки, то давление в вакуумной камере продолжит расти. Этот метод позволяет обнаружить мельчайшие трещины размером в несколько микронов. И, что немаловажно, при этом не повреждается и не загрязняется упаковка, поэтому можно проверять каждый продукт, а не только выборочные образцы.

Как и метод погружения в воду, определение герметичности при помощи вакуума требует времени. "Весь процесс от начала до конца занимает примерно полминуты." - уточняет Джобсе. И это стало проблемой для инженеров Oxipack, поскольку для удовлетворения рыночного спроса нужно проверять 120 единиц в минуту. Поэтому компания обратилась к партнеру по машиностроению, чтобы разработать решение с необходимой эффективностью и минимально возможной занимаемой площадью.

Oxipack нашла партнера по инновационным разработкам, которого искала. Им стала Machinefabriek Geurtsen. Машиностроитель уже много лет использует системы автоматизации от B&R. "Выбор на B&R пал во многом из-за удобства среды Automation Studio для разработки," - говорит главный конструктор Geurtsen Вардо Дитрих. "Любое новое устройство, добавленное в систему "подхватывается" на лету. Для программиста идеально иметь возможность делать все в одной знакомой среде ".

«Меня убедили за десять минут», - говорит Джобсе. Помимо легкости, с которой Пим Джобсе получил ответы на все свои вопросы, касательно системы, его особенно впечатлила удобная диагностика системы управления. "Вы сразу же получаете всю информацию о статусе ПЛК, и для этого вообще ничего не надо делать. Всё уже написано за Вас. Не могу описать словами, как сильно меня это порадовало. У других поставщиков максимум сообщается об ошибке драйвера, но что с этим делать и как исправить - решать Вам. System Diagnostics Manager от B&R предоставляет быстрый доступ к подробной диагностической информации, что существенно облегчает поиск решений.

Специалисты Oxipack точно знали, чего они хотят получить от разработчиков Geurtsen. "Из-за негативного опыта в прошлом, меня изначально проинструктировали отказаться от конструкции "карусельного" типа." Поэтому был предложен ряд альтернативных концепций, таких как решение, в котором вакуумные камеры во время измерения располагаются в виде книжного шкафа. Однако в итоге почти все идеи оказались слишком затратными, и остался только один реальный вариант. "Нравится или нет, но "карусель" - это к чему мы вернулись." - улыбается Дитрих. Но, в отличие от горизонтальной карусели, которую Oxipack использовал ранее, Дитрих значительно сократил требуемую для установки площадь, перевернув ее на бок, как колесо обозрения.

Это решение, названное "The Rotary", оснащено 12 вакуумными камерами. Как только колесо делает оборот, заполнив все камеры продукцией, откачивается воздух и производятся замеры. По истечении некоторого времени колесо возвращается на исходную точку и становится ясно, герметична ли упаковка, после чего продукт либо изымается, либо возвращается на конвейер.

Для подачи продуктов обратно Geurtsen выбрали конвейер с шаттлами, который возвращается назад, пока основной конвейер продолжает двигаться вперёд. "Он аккуратно кладёт продукт на место" - отмечает Дитрих. "Мы часто используем этот принцип работы, однако время подачи продукции во вращающееся колесо очень короткое.» В ходе многочисленных испытаний Geurtsen вместе с B&R нашли оптимальное решение.

Благодаря полностью интегрированной технологии управления движением от B&R синхронизация конвейера подачи продукции и колеса с вакуумными камерами стала идеальной. Вся система управления движением построена на оборудовании B&R - сервоприводы, частотные преобразователи и технологии функциональной безопасности. Управление The Rotary осуществляется при помощи панели B&R Panel PC 2100, которая совмещает сенсорный экран с мощным ПК. "Программный пакет mapp Technology от B&R позволяет настраивать конвейер с шаттлами для подачи продукции под различную упаковку без программирования или сложных вычислений. Нужно просто настроить пару параметров." Приложение mapp для рецептов позволяет оператору машины быстро и легко переключить конвейер для работы с другим размером и весом продукции. Наличие датчиков обеспечивает автоматическое распознавание параметров продукции, в том числе они позволяют комбинировать различную продукцию.

Первая построенная Oxipack и Geurtsen машина "The Rotary" была отправлена в Италию для проведения полевых испытаний. "Текущая конфигурация позволяет проверять до 20 единиц продукции в минуту." - отмечает Джобсе. Для полноценного сквозного контроля качества упаковки всей производимой продукции требуется скорость около 120 единиц в минуту. «Вот где окупается модульная конструкция», - отмечает Джобс. "Нужно просто добавить еще пять колес, что не сильно увеличит размер машины на линии."