أكثر مشاكل أجهزة الوزن متعددة الرؤوس شيوعًا وطرق حلها الأساسية

تقوم الميزان متعدد الرؤوس بسلسلة من الحركات المتزامنة التي تشمل الاهتزاز الميكانيكي، وتقييم خلية الحمل، وحسابًا أو خوارزمية مبرمجة مسبقًا. وعند توقف الإنتاج، يتعين على طاقم الصيانة تحديد ما إذا كانت المشكلة ناتجة عن انحشار ميكانيكي، أو فقدان للإشارات الكهربائية، أو مشكلة في برمجيات الجهاز. ويوضح الجزء المتبقي من الدليل خطوات استكشاف الأعطال وإصلاحها في الميزان متعدد الرؤوس فيما يتعلق بالأعطال الأساسية للوحدة. وإذا امتد العطل إلى ما وراء وحدة الوزن وأثر على معدات التعبئة والتغليف اللاحقة مثل أحزمة النقل، فيجب على المشغلين الرجوع إلى دليل أكثر شمولاً استكشاف الأعطال وإصلاحها في آلات التعبئة والتغليف مرجع لاستعادة سير العمل الإنتاجي بالكامل.

معالجة الأوزان غير الدقيقة وانحراف القيمة الصفرية

يُقصد بالوزن غير الدقيق ميل كل دلو على حدة إلى تسجيل أوزان للمنتج أعلى أو أقل دائمًا من المعلمة المحددة. ويؤدي هذا الخلل إلى مشكلة في الامتثال ويُسبب خسائر مالية، مما يؤثر سلبًا على اتساق المنتج. ويكمن السبب الرئيسي للأعطال الميكانيكية في وجود بقايا المواد داخل قادوس الوزن أو الدلاء. فعندما تلتصق المواد بجدران الدلو، تسجل خلية الحمل الكتلة المضافة كجزء من الحمولة الجديدة للمنتج أثناء عملية الوزن.

انحراف الصفر هو ظاهرة كهربائية تنجم عن عوامل مثل تغير درجة الحرارة، أو الظروف البيئية، أو الإجهاد المادي المفرط، أو الاهتزازات المستمرة، مما يتسبب في انحراف جهد خط الأساس لخلية الحمل. في مثل هذه الحالات، يجب على الفنيين إفراغ جميع الدلاء تمامًا أولاً لمنع انسكاب المحتويات. بعد ذلك، باستخدام واجهة التفاعل بين الإنسان والآلة (HMI) أو لوحة التحكم التي تعمل باللمس، يتم بدء عملية ضبط الصفر تلقائيًّا. وفي حال استمرار عدم استقرار نقطة الصفر، سيكون من الضروري إجراء معايرة كاملة. ولإتمام المعايرة، يجب وضع وزن معياري معتمد (عادةً 500 جرام أو 1000 جرام) في كل دلو وزن مخصص، وتسجيل الوزن في أنظمة التحكم المتقدمة. بالإضافة إلى ذلك، يجب على المشغلين التأكد من أن هيكل خلية الحمل لا يتأثر بأي شيء مثل تيار هواء قوي من مكيف الهواء، أو ضاغط هواء قيد التشغيل يقع في مكان قريب، أو أي تغيرات بيئية أخرى قد تسبب اهتزازًا.

إصلاح مشكلات الهزاز وانسدادات وحدة التغذية

يتألف نظام التغذية من هزاز مخروطي علوي رئيسي وعدة أحواض اهتزازية خطية، تعمل على تقسيم المنتج السائب بالتساوي من أجل الوزن الدقيق للبضائع السائبة. وتُعد الهزازات أول نقطة للتشخيص عند عدم وصول المنتج إلى أوعية الوزن. فإذا كان الهزاز الرئيسي لا يعمل، يجب على الفنيين فحص مصدر الطاقة الموجه إلى مرحلات الحالة الصلبة الموجودة على لوحة المحرك والتحقق من توصيلات الأسلاك داخل الأنظمة الكهربائية.

إذا كان المُهتز يعمل دون أن يتدفق المنتج، فهذا يعني عادةً أن إعدادات السعة غير صحيحة، أو أن هناك انسدادًا. قد تحدث الانسدادات في صينية التغذية عندما يكون معدل التغذية السائبة من المصعد الدلو الموجود في المرحلة السابقة أكبر من معدل التوزيع للمخروط العلوي، مما يؤدي إلى انقطاع تدفق الإنتاج المستمر. في هذه الحالة، يتعين على الفنيين إزالة الانسداد يدويًّا وإبطاء معدل التغذية. كما يُنصح بفحص الفجوة المادية بين المغناطيس الكهربائي وذراع الهزاز. فقد يؤدي التشغيل المستمر إلى ارتخاء مسامير التثبيت، وهو ما قد يتسبب في تغير هذه الفجوة. ولإعادة الفجوة إلى المسافة المحددة في مواصفات الشركة المصنعة، يُستخدم مقياس سماكة قياسي. ويؤدي ذلك أيضًا إلى استعادة التردد والسعة المناسبين للاهتزازات، بحيث تعمل مغذيات المواد بكفاءة قصوى.

تصحيح أعطال قادوس التغذية والمستشعر الكهروضوئي

تحدث مشاكل قادوس التخزين عندما تفتح الأبواب الميكانيكية أو تغلق بشكل غير متساوٍ. وهذا يؤدي إلى تدفق سيئ جدًّا للمنتج، بل وقد يتسبب في تفريغ المنتج قبل الأوان أو في وقت غير مناسب. وقد يحدث ذلك بسبب نوابض الرجوع، أو قلة التزييت أو انعدامه تمامًا عند مفاصل الوصلة، أو في حالة تعطل المحرك أو الأسطوانات الهوائية أو أجهزة التقليب. لفتح الأبواب، سيتعين على الفنيين سحب الأبواب لتقييم المقاومة. إذا كان نظام الوصلة عالقًا، فيجب استخدام مادة تشحيم مخصصة للاستخدام الغذائي. وإذا كان المحرك المؤازر أو المحرك المتدرج يصدر صوتًا عالي النبرة، فهذا يعني أن وحدة التحكم أو المحرك بحاجة إلى الاستبدال.

تشير المستشعرات الكهروضوئية إلى مستوى المنتج السائب في الجزء العلوي من مخروط التوزيع. وفي حالة تعطل هذه المستشعرات، سيواجه النظام إما نقصًا في المنتج أو فيضانًا. يعد تراكم الغبار على المستشعر أو خروج محاذاة المستشعر عن موضعها من أكثر المشكلات الكهربائية شيوعًا في هذا النوع من الأنظمة. يتعين على المشغلين مسح عدسات المستشعر باستخدام قطعة قماش جافة ومضادة للكهرباء الساكنة والتأكد من محاذاة جهاز الإرسال وجهاز الاستقبال بشكل مثالي. إذا استمر المستشعر في عدم اكتشاف المادة، فيجب فحص مجموعة الأسلاك للتأكد من عدم وجود أسلاك مقروصة بسبب الغسل.

سيناريوهات متقدمة لحل المشكلات حسب نوع المادة

غالبًا ما تفشل منهجيات استكشاف الأعطال وإصلاحها القياسية عند مواجهة خصائص معينة للمواد. فكل منتج يتفاعل بشكل مختلف مع أسطح الفولاذ المقاوم للصدأ والغلاف الجوي المحيط. ومن شأن اتباع نهج مخصص لكل مادة على حدة في استكشاف الأعطال وإصلاحها في آلات الوزن متعددة الرؤوس أن يقلل بشكل كبير من فترات التوقف عن العمل في عمليات التعبئة والتغليف الحديثة.

المساحيق: الغبار المتراكم على المستشعرات وتداخل عملية شطف الغاز

تنتج المواد الدقيقة، مثل حليب الأطفال المجفف ومسحوق البروتين والقهوة المطحونة، كميات كبيرة من الغبار المتطاير في الهواء أثناء عملية التغذية. ويتراكم الغبار بسرعة على المستشعرات الكهروضوئية، مما يؤدي إلى ظهور قراءة إيجابية خاطئة وإيقاف مصعد التغذية الموجود في المرحلة الأولية. وينبغي معالجة مشاكل الغبار عن طريق تركيب شفاطات محلية لشفط الغبار فوق مخروط التوزيع الرئيسي، وتصميم قواديس مغلقة.

بالإضافة إلى ذلك، تتأثر المساحيق بشدة بتدفق الهواء من حولها. ولهذا السبب، عادةً ما يتم توصيل خطوط إنتاج المساحيق عالية الجودة بآلات تعبئة تعمل بالفراغ وتدفق النيتروجين (آلة التعبئة بالنيتروجين) للحفاظ على نسبة الأكسجين المتبقية أقل من 3%. يؤدي التدفق السريع لغاز النيتروجين إلى ضغط عكسي في منطقة التعبئة. وهذا يؤدي إلى تدفق الهواء لأعلى، مما قد يرفع دلاء الوزن بمقدار جزء من المليمتر، وهو ما يؤدي على الفور إلى إتلاف دقة خلايا الموازين. ولمعالجة هذه المشكلة، يتم وضع حواجز هوائية فعليًا بين جهاز الوزن وآلة التعبئة والتغليف التالية. كما يجب تعديل برنامج جهاز الوزن ليشمل فترة تأخير استقرار أطول (وقت الاستقرار) يتم بعدها تسجيل الوزن النهائي. ويجب أن تكون المعدات مقاومة للغبار ومقاومة للانفجار للتعامل مع بيئات المساحيق المتطايرة.

الحبيبات والوجبات الخفيفة: الحد من مشاكل التكسر والدقة

تشكل بعض المنتجات تحديًا فيما يتعلق بالتلف المادي أو مشاكل نسب المزج، بما في ذلك رقائق البطاطس والبسكويت والمكسرات المختلطة. تميل هذه المنتجات إلى التكسر عند تعرضها لقوة ميكانيكية مفرطة في مرحلة التغذية أو عندما يكون ارتفاع السقوط مرتفعًا جدًّا. ولتجنب التكسر، يقوم المشغلون بخفض سعة خط الاهتزاز في الهزازات الخطية. تؤدي السعة العالية إلى كسر العناصر الهشة وتحطمها عند اصطدامها بالأوعية المعدنية، ويُقترح أن يقوم المشغل بضبط السعة إلى مستوى لا يرتد فيه المنتج بل ينزلق. كما يُوصى بأن يكون ارتفاع السقوط من دلو الوزن إلى قادوس التوقيت، ومن قادوس التوقيت إلى آلة التعبئة، أقل ما يمكن. يمكن أيضًا تقليل قوة الصدم بتركيب ملحقات مائلة للمزالق أو ألواح التقاط خاصة على شكل حلقات.

فيما يتعلق بمشاكل الدقة عند التعامل مع المنتجات الحبيبية المختلطة، مثل مزيج الجوز والزبيب، يمكن إرجاع المشكلة إلى التوزيع غير المتساوي للمنتجات. فأنواع المكسرات المختلفة لها كثافات مختلفة، وهذا يتطلب نهجًا مختلفًا عند التعامل معها. ويتعين على الفنيين ضبط مغذيات التغذية الخطية على أوقات مختلفة. يجب التحكم في المواد الأصغر حجمًا والأكثر كثافة بحيث تسقط بمعدل أقل وبتذبذبات أقصر، بينما يجب تزويد المواد الأكبر حجمًا والأخف وزنًا باهتزاز مستمر. ويمكن أيضًا تطبيق هذا النهج على آلات التعبئة الحجمية بالكوب وتكوينات محددة لعدد محدود من الرؤوس (مثل موازين متعددة الرؤوس ذات 14 أو 20 رأسًا) لتحقيق التوازن في النسب.

الأطعمة الرطبة والمعاجين: دوائر قصر في نظام إزالة البقايا والغسل

تشكل الأطعمة الرطبة، مثل قطع طعام الحيوانات الأليفة واللحوم والوجبات الجاهزة للأكل، مشاكل كبيرة تتعلق بالالتصاق والنظافة. تتميز المواد الرطبة بتوتر سطحي عالٍ، ومن المرجح أن تلتصق بالفولاذ المقاوم للصدأ. في الحالات التي يواجه فيها فنيو صيانة الأعطال أخطاء متكررة تتعلق بالوزن الزائد بسبب التلامس مع التطبيقات الرطبة، فإن الحل الأكثر فعالية هو تعديل سطح التلامس. وتتمثل مهمة الفني في استبدال القواديس القياسية بقواديس من الفولاذ المقاوم للصدأ ذات سطح محفور (مزخرف) للتخفيف من حدة هذه المشكلة. ويُقال إن السطح المحفور يوفر مساحة تلامس أقل بين الختم الفراغي والمعدن، مما يؤدي إلى كسر الختم بحيث يتدفق المنتج دون عوائق.

كما أن معالجة الأطعمة الرطبة تتطلب استخدام عمليات غسل مكثفة وعالية الضغط، والتي تشمل مواد كيميائية كاوية للتنظيف والغسل. وفي هذه الظروف، فإن السبب الأكثر شيوعًا للفشل التام للنظام هو تسرب الماء إلى الأجزاء الإلكترونية، مما يؤدي إلى حدوث قصر كهربائي في خلايا الحمل ومحركات الدفع. وهذه مشكلة كبيرة عند محاولة استكشاف الأعطال وإصلاحها، ولمنع حدوث ذلك، يجب على الفنيين فحص موانع تسرب المياه (الحلقات الدائرية) لجميع أغطية المحركات وصناديق توصيل خلايا الحمل. كما يجب فحص صمامات تنفيس خلايا الحمل للتأكد من عدم وجود تكاثف. يجب أن تتبع الآلات التي تستخدم الأطعمة الرطبة إجراءات التجفيف الموضحة قبل تشغيل نظام الغسل بالضغط العالي.

تعديلات معلمات البرنامج لتحقيق الدقة المثلى

تنجم العديد من المشكلات التي تبدو ميكانيكية أو كهربائية عن أخطاء في تكوين البرامج. وتُعد أجهزة الوزن متعددة الرؤوس الحديثة آلات معقدة تعتمد على تكنولوجيا وحدات التحكم الدقيقة (MCU) وشاشات اللمس الذكية (التي يبلغ حجمها عادةً 7 بوصات أو أكثر). يجب أن يعرف المشغلون كيفية تعديل بعض المعلمات الرئيسية داخل نظام التشغيل لتتوافق بشكل مناسب مع تدفق المنتج. إذا تم ضبط المعلمات بشكل غير صحيح، أو في حالة وجود تلف في البرنامج يتطلب إعادة تشغيل النظام أو تحديث البرنامج الثابت، فستظهر على الجهاز مشكلات، مثل التوقف المستمر أو عدم القدرة على اكتشاف تركيبة الوزن. يوضح الجدول التالي أهم المعلمات ودورها والعواقب المترتبة على الإعدادات غير الصحيحة.

أعمال الصيانة اليومية الأساسية للوقاية من الأعطال

تتمثل الطريقة الأكثر فعالية لضمان استمرارية الإنتاج في إنشاء نظام صيانة صارم. فإجراءات الصيانة الدورية تقضي على الأسباب الجذرية للتآكل وانحراف خلايا الحمل. ويُعد نظام الصيانة المعياري قادرًا على القضاء على أكثر من 70% من الأخطاء التشغيلية، ومنع المشكلات البسيطة من التسبب في أعطال كاملة للنظام. ويُنصح بشدة بتحديد موعد لاستشارة صيانة متخصصة لمعداتك الأساسية.

• معايير التنظيف اليومية: في نهاية كل نوبة إنتاج، يُتوقع منك إزالة المنتج من دلاء الوزن وقواديس التغذية والأوعية الاهتزازية الخطية. اغسل جميع المكونات بطريقة تضمن إزالة التراكمات الكاملة للمنتج. احرص على غسل وإزالة جميع البقايا السكرية والزيتية، حيث يمكن أن تتحول إلى قشرة صلبة خلال الليل، مما قد يزيد من وزن الدلاء. بعد الانتهاء تمامًا من التنظيف وقبل إعادة تجميع الجهاز، يجب تجفيف المكونات تمامًا باستخدام الهواء المضغوط. في حالة وجود رطوبة على أي من المكونات، فقد تتساقط وتسبب قصرًا كهربائيًا في أي من المكونات الكهربائية أو وحدة التحكم.
• نقاط الفحص الروتينية: قم بإجراء فحوصات بصرية للمكونات الميكانيكية والكهربائية قبل تشغيل الآلة. افحص المستشعرات الضوئية، وقم بإزالة أي غبار أو بقايا منتجات تعيق الإشارة. ابحث عن الوصلات الميكانيكية، والزنبركات المرتدة، والمحامل، ومفصلات باب القادوس التي تظهر عليها علامات التآكل أو التي أصبحت مفكوكة. ستتسبب الأجزاء المفكوكة في حدوث قعقعة ميكانيكية، والتي ستسجلها خلايا الحمل عالية الحساسية على أنها تغيرات في الوزن.
• إجراءات المعايرة الدورية: قم بإجراء معايرة كاملة لنقطة الصفر مع وجود الجهاز فارغًا، مرة واحدة على الأقل أسبوعيًا. بعد إعادة الضبط إلى الصفر، قم بإجراء اختبار وزن على جميع القواديس الفردية لتقييم الاستجابة الخطية لخلايا الحمل. سيؤدي التسجيل المنتظم لنتائج المعايرة هذه إلى الكشف عن التدهور الفعلي لخلايا الحمل، مما يتيح لمدير المنشأة طلب قطع الغيار اللازمة للاستبدال قبل وقوع عطل كبير خلال ساعات العمل.

دليل لاختيار جهاز وزن موثوق به

غالبًا ما ينفق مديرو المرافق المزيد من الوقت والمال في إصلاح المعدات، وهو ما كان بإمكانهم تجنبه من الأساس لو خصصوا مزيدًا من الوقت لتحليل احتياجاتهم من المعدات. يجب تقييم احتياجات المعدات في مرحلة الشراء، كما يجب أن تستند هذه الاحتياجات إلى معايير صناعية صارمة. تتميز المعدات الصناعية المتطورة بانخفاض معدل الأعطال التشغيلية ومتانة فائقة. في مرحلة الشراء، عندما شراء ميزان متعدد الرؤوس من بين مجموعة كاملة من المعدات، هناك بعض العوامل المهمة التي يجب أخذها في الاعتبار، والتي ستساعد في الخطوة الأولى المتمثلة في التخلص من المعدات ذات الجودة المنخفضة.

• سلامة المواد والهيكل: يحدد الهيكل المادي الاستقرار طويل الأمد للمعدات. يجب على المشترين التأكد من أن هيكل الآلة، وكذلك المكونات الدقيقة التي تتلامس مع المنتج، مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 304 أو 316 المخصص للاستخدام الغذائي، بسمك يتراوح بين 1.5 مم و2 مم. وهذا يحل معظم المشكلات المرتبطة باهتزاز المعدات أثناء التشغيل عالي السرعة، وإجهاد المعدن الناتج عن التشغيل المستمر، والتآكل الشديد في بيئات المعالجة القاسية التي تحتوي على نسبة عالية من الملح أو الحمض.
• دقة التصنيع والتجميع: الأداء المستقر هو نتاج عملية تصنيع حقيقية وليس مجرد تجميع. ومن المهم جدًّا فهم أساليب الإنتاج التي تتبعها الشركة المصنعة. ابحث عن الشركات المصنعة التي تستخدم تقنيات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) المتقدمة. (وهناك عمليات الطحن، والخراطة، والتجليخ). يجب أن تتمتع الأجزاء الأساسية، على سبيل المثال، بدقة تبلغ 2 ميكرومتر. وتساهم هذه الدقة العالية في تقليل التآكل، والاحتكاك، وانحشار أجزاء الأجهزة. كما يجب أن يتم التجميع على يد مهندسين ذوي خبرة عالية (على سبيل المثال، 15 عامًا من الخبرة في التجميع اليدوي الدقيق)، لضمان محاذاة الوصلات وخلايا الحمل بشكل صحيح.
• موثوقية المكونات الكهربائية: تُعد أنظمة التحكم التي تحتوي على دوائر كهربائية أكثر نقاط الضعف والفشل شيوعًا. يجب على المشترين عدم المجازفة فيما يتعلق بالمكونات الكهربائية الأساسية. اطلب أن تكون جميع المكونات الرئيسية (وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)، والمرحلات، والموصلات) من أفضل الشركات المصنعة العالمية: سيمنز (Siemens)، وإس إم سي (SMC)، وشنايدر (Schneider)، وإس إي دبليو (SEW)، وديلتا (DELTA)، وآيرتاك (AIRTAC)، وما إلى ذلك. كما يجب أن تستخدم الآلات المتطورة محركات سيرفو ذكية إلى أقصى حد ممكن. فذلك يطيل من عمر أنظمة السيرفو، كما أنها مزودة بخاصية التصحيح التلقائي للأخطاء والإنذار المسبق بالأعطال، مما يقلل من الحاجة إلى الصيانة.
• شبكة الضمان والدعم: يُعد التآكل الميكانيكي جزءًا طبيعيًا من دورة حياة المنتج، وبالتالي، فإن قدرة الموردين على تقديم خدمات ما بعد البيع تصبح نقطة حاسمة يجب أخذها في الاعتبار. اجعل الضمانات طويلة الأجل شرطًا أدنى. ضع في اعتبارك الموردين الذين يتجاوزون الممارسات القياسية في القطاع ويقدمون ضمانات تصل مدتها إلى 16 شهرًا. بالإضافة إلى ذلك، اشترط توفير دعم فني عالمي على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع من خلال مكالمات الفيديو و/أو الدردشة. سيساعد الموردون الذين يقدمون كتيبات تشغيل وصيانة مفصلة، وأدلة تركيب، وتشخيصًا عن بُعد عبر واجهة الجهاز، في تخفيف العبء عن كاهل طاقم الصيانة في المنشأة.

إن الاستثمار في معدات تفي بهذه المعايير العالية يعني الاستثمار في أصول إنتاجية تتمتع بموثوقية عالية، ستوفر إنتاجًا عالي السرعة وعالي الدقة لمجموعة واسعة من أنواع التغليف ومجموعة متنوعة من المواد لسنوات عديدة قادمة.

لفهم الآليات الدقيقة والأنظمة الداخلية التي تجعل أجهزة التعبئة الدقيقة هذه تعمل بكفاءة عالية، اقرأ هذا الدليل الشامل حول مبدأ عمل جهاز الوزن متعدد الرؤوس. اكتشف كيف تضمن الهندسة المتطورة والتصميم الذكي دقة عملية الوزن في كل من القطاعات الغذائية وغير الغذائية. وللتغلب على التحديات المحددة المتعلقة بمناولة المواد، استشر كبار مهندسي شركة Levapack لتصميم حل وزن دقيق وموثوق ومصمم خصيصًا لخط الإنتاج الخاص بك.