Các sự cố thường gặp ở máy cân đa đầu và các biện pháp khắc phục cơ bản

Máy cân đa đầu thực hiện một chuỗi các chuyển động đồng bộ, bao gồm rung động cơ học, đánh giá cảm biến lực và phép tính hoặc thuật toán phần mềm được lập trình sẵn. Khi quá trình sản xuất bị ngừng lại, nhân viên bảo trì phải xác định xem sự cố có phải do kẹt cơ khí, mất tín hiệu điện hay do lỗi phần mềm của máy hay không. Phần còn lại của hướng dẫn này trình bày các bước khắc phục sự cố cho máy cân đa đầu liên quan đến các lỗi cơ bản của thiết bị. Nếu lỗi vượt ra ngoài phạm vi bộ phận cân và ảnh hưởng đến các thiết bị đóng gói ở giai đoạn sau như băng tải, người vận hành nên tham khảo hướng dẫn chi tiết hơn Khắc phục sự cố máy đóng gói tham chiếu để khôi phục toàn bộ quy trình sản xuất.

Khắc phục tình trạng trọng lượng không chính xác và độ trôi về 0

Cân không chính xác là hiện tượng các gầu cân riêng lẻ luôn hiển thị trọng lượng sản phẩm cao hơn hoặc thấp hơn thông số quy định. Lỗi này dẫn đến vấn đề tuân thủ và gây ra tổn thất tài chính, đồng thời ảnh hưởng tiêu cực đến tính nhất quán của sản phẩm. Nguyên nhân chính của các sự cố cơ học là do có cặn nguyên liệu bên trong phễu cân hoặc các gầu cân. Khi nguyên liệu bám vào thành gầu, cảm biến lực sẽ ghi nhận khối lượng dư thừa này như một phần của khối lượng sản phẩm mới trong quá trình cân.

Sự trôi điểm 0 là hiện tượng điện do các yếu tố như thay đổi nhiệt độ, điều kiện môi trường, áp lực vật lý quá mức hoặc rung động liên tục gây ra, dẫn đến điện áp cơ sở của cảm biến lực bị trôi. Trong những trường hợp như vậy, kỹ thuật viên phải làm rỗng hoàn toàn tất cả các thùng cân trước tiên để tránh tràn chất lỏng. Sau đó, sử dụng giao diện người-máy (HMI) hoặc bảng điều khiển màn hình cảm ứng để khởi động quy trình đặt điểm 0 tự động. Nếu điểm 0 vẫn không ổn định, sẽ cần phải tiến hành hiệu chuẩn toàn diện. Để hoàn tất quá trình hiệu chuẩn, phải đặt một quả cân chuẩn được chứng nhận (thường là 500g hoặc 1000g) vào từng thùng cân được chỉ định, và ghi lại trọng lượng đó trong hệ thống điều khiển nâng cao. Ngoài ra, người vận hành phải đảm bảo rằng khung cảm biến lực không bị ảnh hưởng bởi bất kỳ yếu tố nào như luồng gió mạnh từ máy điều hòa, máy nén khí đang hoạt động ở gần đó hoặc bất kỳ thay đổi môi trường nào khác có thể gây ra rung động.

Khắc phục sự cố máy rung và tình trạng tắc nghẽn ở bộ nạp

Hệ thống cấp liệu bao gồm một bộ rung hình nón chính ở phía trên và một số khay rung tuyến tính, có chức năng phân chia đều sản phẩm dạng rời để cân chính xác hàng hóa dạng rời. Điểm kiểm tra đầu tiên khi sản phẩm không đến được các thùng cân là các bộ rung. Nếu bộ rung chính không hoạt động, các kỹ thuật viên phải kiểm tra nguồn cấp điện cho các rơle bán dẫn trên bảng điều khiển và kiểm tra các kết nối dây điện trong hệ thống điện.

Nếu bộ rung hoạt động bình thường nhưng sản phẩm không chảy, thường là do cài đặt biên độ không chính xác hoặc có sự tắc nghẽn. Tắc nghẽn có thể xảy ra trong khay cấp liệu khi tốc độ cấp liệu theo khối từ thang gầu phía thượng nguồn lớn hơn tốc độ phân phối của phễu trên, làm gián đoạn dòng sản xuất ổn định. Trong trường hợp này, các kỹ thuật viên phải loại bỏ tắc nghẽn bằng tay và giảm tốc độ cấp liệu. Ngoài ra, nên kiểm tra khoảng cách vật lý giữa nam châm điện và cánh tay máy rung. Hoạt động liên tục có thể làm lỏng các bu lông lắp, dẫn đến khoảng cách này thay đổi. Để đưa khoảng cách trở lại theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất, người ta sử dụng thước đo khe hở tiêu chuẩn. Điều này cũng giúp khôi phục tần số và biên độ rung động thích hợp, để máy cấp liệu hoạt động tối ưu.

Khắc phục sự cố ở phễu và cảm biến quang điện

Sự cố ở phễu xảy ra khi các cửa cơ khí mở hoặc đóng không đồng đều. Điều này gây ra hiện tượng dòng chảy sản phẩm rất kém và thậm chí có thể dẫn đến việc xả sản phẩm sớm hoặc không đúng thời điểm. Tình trạng này có thể xuất phát từ lò xo hồi vị, do thiếu hoặc không có chất bôi trơn tại các khớp nối của hệ thống liên kết, hoặc do động cơ, xi lanh khí nén hoặc bộ khuấy bị hỏng. Để mở các cửa, kỹ thuật viên sẽ phải nắm lấy các cửa để kiểm tra độ cản. Nếu cơ cấu liên kết bị kẹt, cần phải sử dụng chất bôi trơn đạt tiêu chuẩn thực phẩm. Nếu động cơ servo hoặc động cơ bước phát ra tiếng kêu chói tai, thì bộ điều khiển hoặc động cơ cần được thay thế.

Các cảm biến quang điện cho biết mức độ sản phẩm dạng rời ở đỉnh của phễu phân tán. Nếu các cảm biến này bị hỏng, hệ thống sẽ rơi vào tình trạng thiếu sản phẩm hoặc tràn sản phẩm. Bụi bám trên cảm biến hoặc cảm biến bị lệch vị trí là những sự cố điện thường gặp nhất đối với loại hệ thống này. Người vận hành phải lau ống kính cảm biến bằng vải khô chống tĩnh điện và đảm bảo bộ phát và bộ thu được căn chỉnh chính xác. Nếu cảm biến vẫn không phát hiện được vật liệu, cần kiểm tra dây điện để phát hiện các dây bị kẹt do quá trình rửa sạch.

Các tình huống khắc phục sự cố nâng cao theo loại vật liệu

Các phương pháp khắc phục sự cố tiêu chuẩn thường không mang lại kết quả khi gặp phải một số đặc tính vật liệu nhất định. Các sản phẩm khác nhau sẽ có phản ứng khác nhau khi tiếp xúc với bề mặt thép không gỉ và môi trường xung quanh. Việc áp dụng phương pháp khắc phục sự cố dành riêng cho từng loại vật liệu đối với máy cân đa đầu giúp giảm thiểu đáng kể thời gian ngừng hoạt động trong các quy trình đóng gói hiện đại.

Bột: Bụi cảm biến và nhiễu do xả khí

Các vật liệu có hạt mịn như sữa bột cho trẻ sơ sinh, bột protein và cà phê xay tạo ra lượng bụi lơ lửng trong không khí rất lớn trong quá trình cấp liệu. Bụi tích tụ nhanh chóng trên các cảm biến quang điện, dẫn đến hiện tượng báo động giả và khiến thang nâng cấp liệu ở đoạn đầu dây chuyền ngừng hoạt động. Vấn đề bụi cần được giải quyết bằng cách lắp đặt các tủ hút bụi cục bộ phía trên phễu phân phối chính và thiết kế các phễu chứa kín.

Ngoài ra, các loại bột bị ảnh hưởng rất lớn bởi luồng không khí xung quanh. Vì lý do này, các dây chuyền sản xuất bột cao cấp thường được kết nối với máy đóng gói chân không và xả nitơ (Nitrogen Flushing Seamer) để giữ lượng oxy dư dưới 3%. Dòng khí nitơ chảy nhanh gây ra áp suất ngược trong khu vực đóng gói. Điều này tạo ra luồng không khí hướng lên có thể nâng các gầu cân lên một phần nhỏ của milimet, từ đó ngay lập tức làm mất độ chính xác của cảm biến cân. Để giải quyết vấn đề này, các tấm chắn khí được lắp đặt giữa máy cân và máy đóng gói phía sau. Phần mềm của máy cân cũng phải được điều chỉnh để bao gồm thời gian ổn định (thời gian định vị) dài hơn, sau đó trọng lượng cuối cùng mới được ghi nhận. Thiết bị phải có khả năng chống bụi và chống cháy nổ để hoạt động trong môi trường bột dễ bay hơi.

Hạt và đồ ăn vặt: Giảm thiểu tình trạng vỡ và các vấn đề về độ chính xác

Một số sản phẩm cụ thể gây ra thách thức liên quan đến hư hỏng vật lý hoặc các vấn đề về tỷ lệ phối trộn, bao gồm khoai tây chiên, bánh quy và các loại hạt hỗn hợp. Sản phẩm có xu hướng bị vỡ khi có lực cơ học quá lớn ở giai đoạn cấp liệu hoặc khi độ cao rơi quá cao. Để tránh tình trạng vỡ sản phẩm, người vận hành cần giảm biên độ dao động của bộ rung tuyến tính. Biên độ cao khiến các mặt hàng dễ vỡ bị vỡ và nát khi va chạm với các khay kim loại, do đó, người vận hành nên điều chỉnh biên độ đến mức sản phẩm không bị nảy mà trượt. Ngoài ra, chiều cao rơi từ gầu cân đến phễu định thời và từ phễu định thời đến máy đóng gói nên càng nhỏ càng tốt. Lực va chạm cũng có thể được giảm bớt bằng cách lắp đặt các miếng lót máng nghiêng hoặc các tấm chắn hình vòng đặc biệt.

Đối với các vấn đề liên quan đến độ chính xác khi xử lý các sản phẩm dạng hạt hỗn hợp, chẳng hạn như hỗn hợp quả óc chó và nho khô, nguyên nhân có thể xuất phát từ sự phân bố không đồng đều của các sản phẩm. Các loại hạt khác nhau có mật độ khác nhau, và điều này đòi hỏi phải có cách tiếp cận khác nhau khi xử lý chúng. Các kỹ thuật viên phải cài đặt các bộ cấp liệu tuyến tính theo các khoảng thời gian khác nhau. Các vật liệu nhỏ hơn và có mật độ cao hơn phải được điều khiển để rơi ít thường xuyên hơn và với các đợt rung ngắn hơn, trong khi các vật liệu cồng kềnh và nhẹ hơn nên được cung cấp rung liên tục. Cách tiếp cận này cũng có thể được áp dụng cho các máy chiết rót theo thể tích và các cấu hình cụ thể của một số lượng đầu giới hạn (chẳng hạn như máy cân đa đầu 14 hoặc 20 đầu) để cân bằng tỷ lệ.

Thức ăn ướt và thức ăn dạng sệt: Sự cố chập mạch do cặn bám và nước rửa

Các loại thực phẩm ẩm ướt như thức ăn cho thú cưng dạng miếng, thịt và các món ăn sẵn gây ra những vấn đề nghiêm trọng về độ bám dính và vệ sinh. Các vật liệu ẩm ướt có sức căng bề mặt cao và dễ bám dính vào thép không gỉ. Trong trường hợp các kỹ thuật viên khắc phục sự cố gặp phải các lỗi quá tải lặp đi lặp lại do tiếp xúc với các ứng dụng ẩm ướt, giải pháp dứt khoát nhất là điều chỉnh bề mặt tiếp xúc. Nhiệm vụ của kỹ thuật viên là thay thế các phễu tiêu chuẩn bằng phễu thép không gỉ có bề mặt lồi lõm (có kết cấu) để giảm thiểu vấn đề này. Bề mặt lồi lõm được cho là giúp giảm diện tích tiếp xúc giữa lớp niêm phong chân không và kim loại, từ đó phá vỡ lớp niêm phong để sản phẩm có thể chảy qua mà không bị cản trở.

Ngoài ra, quá trình chế biến thực phẩm ướt đòi hỏi phải sử dụng các phương pháp rửa áp lực cao và mạnh, bao gồm cả việc sử dụng hóa chất tẩy rửa ăn mòn. Trong những trường hợp này, nguyên nhân phổ biến nhất dẫn đến sự cố hoàn toàn của hệ thống là nước đã xâm nhập vào các bộ phận điện tử, khiến các cảm biến lực và động cơ truyền động bị chập mạch. Đây là một vấn đề lớn khi cố gắng khắc phục sự cố, và để ngăn chặn điều này, các kỹ thuật viên phải kiểm tra các vòng đệm chống thấm nước (O-ring) cho tất cả các vỏ động cơ và hộp nối cảm biến lực. Kiểm tra van thông hơi của cảm biến lực xem có ngưng tụ nước hay không. Các máy móc sử dụng thực phẩm ướt phải tuân theo các quy trình sấy khô được nêu rõ trước khi tăng áp lực rửa.

Điều chỉnh các thông số phần mềm để đạt độ chính xác tối ưu

Nhiều sự cố dường như liên quan đến cơ khí hoặc điện thực chất xuất phát từ việc cấu hình phần mềm không đúng. Các máy cân đa đầu thế hệ mới là những thiết bị phức tạp dựa trên công nghệ MCU và màn hình cảm ứng thông minh (thường có kích thước 7 inch trở lên). Người vận hành cần biết cách điều chỉnh một số thông số chính trong hệ điều hành để phù hợp với dòng sản phẩm. Nếu các thông số được cài đặt không chính xác, hoặc nếu phần mềm bị lỗi dẫn đến phải khởi động lại hệ thống hoặc cập nhật firmware, máy sẽ xuất hiện các sự cố như bị kẹt liên tục hoặc không thể nhận diện được tổ hợp trọng lượng. Bảng dưới đây mô tả các thông số quan trọng nhất, vai trò của chúng và hậu quả của việc cài đặt sai.

Các công việc bảo trì hàng ngày cần thiết để phòng ngừa sự cố

Phương pháp hiệu quả nhất để đảm bảo sản xuất liên tục là thiết lập một hệ thống bảo trì nghiêm ngặt. Các quy trình bảo trì định kỳ giúp loại bỏ nguyên nhân gốc rễ gây ra sự mài mòn và hiện tượng trôi giá trị của cảm biến lực. Một hệ thống bảo trì tiêu chuẩn hóa có thể loại bỏ hơn 70% sai sót trong vận hành và ngăn chặn những sự cố nhỏ trở thành nguyên nhân gây ra sự cố toàn hệ thống. Chúng tôi khuyến nghị mạnh mẽ việc lên lịch tư vấn bảo trì chuyên nghiệp cho các thiết bị quan trọng của quý vị.

• Tiêu chuẩn vệ sinh hàng ngày: Vào cuối mỗi ca sản xuất, bạn phải lấy sản phẩm ra khỏi các xô cân, phễu cấp liệu và khay rung tuyến tính. Rửa sạch tất cả các bộ phận để đảm bảo loại bỏ hoàn toàn các cặn bám của sản phẩm. Đảm bảo rửa sạch và loại bỏ hết các cặn đường và dầu mỡ, vì chúng có thể tạo thành lớp vỏ cứng qua đêm, làm tăng trọng lượng của các thùng. Sau khi hoàn tất việc vệ sinh và trước khi lắp ráp lại thiết bị, bạn phải làm khô hoàn toàn các bộ phận bằng khí nén. Nếu còn độ ẩm trên bất kỳ bộ phận nào, nó có thể nhỏ giọt và gây chập điện trên các bộ phận điện hoặc mô-đun điều khiển.
• Các điểm kiểm tra định kỳ: Tiến hành kiểm tra trực quan các bộ phận cơ khí và điện trước khi bật máy. Kiểm tra các cảm biến quang điện, loại bỏ bụi hoặc cặn sản phẩm có thể cản trở tín hiệu. Kiểm tra các bộ phận liên kết cơ khí, lò xo hồi vị, ổ trục và bản lề cửa phễu xem có bị mòn hoặc lỏng lẻo hay không. Các bộ phận lỏng lẻo sẽ gây ra tiếng kêu lạch cạch, và các cảm biến lực có độ nhạy cao sẽ ghi nhận điều này như sự thay đổi về trọng lượng.
• Quy trình hiệu chuẩn định kỳ: Thực hiện hiệu chuẩn điểm 0 toàn diện khi máy không chứa vật liệu, ít nhất mỗi tuần một lần. Sau khi hiệu chuẩn điểm 0, tiến hành kiểm tra tải trọng trên từng phễu riêng lẻ để đánh giá độ tuyến tính của các cảm biến lực. Việc ghi chép nhất quán các kết quả hiệu chuẩn này sẽ giúp phát hiện sự suy giảm hiệu suất của các cảm biến lực và cho phép người quản lý cơ sở đặt hàng các linh kiện thay thế trước khi xảy ra sự cố nghiêm trọng trong giờ làm việc.

Hướng dẫn chọn máy cân đáng tin cậy

Các nhà quản lý cơ sở thường phải dành nhiều thời gian và tiền bạc hơn để sửa chữa thiết bị – những sự cố mà lẽ ra họ có thể tránh được ngay từ đầu nếu dành thêm thời gian phân tích nhu cầu về thiết bị. Nhu cầu về thiết bị phải được đánh giá ngay từ giai đoạn mua sắm, và việc xác định nhu cầu này phải dựa trên các tiêu chuẩn công nghiệp nghiêm ngặt. Thiết bị công nghiệp cao cấp ít gặp sự cố trong quá trình vận hành hơn và có độ bền vượt trội. Trong giai đoạn mua sắm, khi mua máy cân đa đầu Trong số rất nhiều loại thiết bị, có một số yếu tố quan trọng cần xem xét để hỗ trợ cho bước đầu tiên trong việc loại bỏ các thiết bị cấp thấp.

• Tính toàn vẹn về vật liệu và kết cấu: Cấu trúc vật lý quyết định độ ổn định lâu dài của thiết bị. Người mua nên đảm bảo rằng khung máy, cũng như các bộ phận chính xác tiếp xúc với sản phẩm, được chế tạo từ thép không gỉ loại 304 hoặc 316 đạt tiêu chuẩn thực phẩm, với độ dày từ 1,5 mm đến 2 mm. Điều này giúp giải quyết phần lớn các vấn đề liên quan đến rung động của thiết bị khi vận hành ở tốc độ cao, mỏi kim loại do vận hành liên tục và sự ăn mòn nghiêm trọng trong môi trường chế biến có tính ăn mòn cao như nồng độ muối cao hoặc axit cao.
• Độ chính xác trong gia công và lắp ráp: Hoạt động ổn định là kết quả của quá trình sản xuất, chứ không chỉ đơn thuần là lắp ráp. Việc hiểu rõ các phương pháp sản xuất của nhà sản xuất là vô cùng quan trọng. Hãy tìm các nhà sản xuất có khả năng gia công CNC cấp cao. (Gồm phay, tiện và mài). Các bộ phận cốt lõi, ví dụ như các bộ phận cốt lõi, phải có độ chính xác 2μm. Độ chính xác cao như vậy giúp giảm thiểu sự mài mòn, ma sát và kẹt của các bộ phận trong thiết bị. Việc lắp ráp cũng phải được thực hiện bởi các kỹ sư cấp cao, có đủ kinh nghiệm (ví dụ: 15 năm kinh nghiệm lắp ráp thủ công chính xác), để đảm bảo các liên kết và cảm biến lực đã được căn chỉnh đúng cách.
• Độ tin cậy của các linh kiện điện: Các hệ thống điều khiển có mạch điện là những điểm yếu và nguyên nhân gây hỏng hóc phổ biến nhất. Người mua không nên mạo hiểm với các thành phần điện cơ bản. Yêu cầu tất cả các linh kiện chính (PLC, rơle, công tắc tơ) phải đến từ các nhà sản xuất hàng đầu thế giới: Siemens, SMC, Schneider, SEW, DELTA, AIRTAC, v.v. Máy móc hiện đại cũng nên sử dụng động cơ servo thông minh ở mức độ cao nhất. Tuổi thọ của hệ thống servo được kéo dài, đồng thời chúng còn được trang bị tính năng tự động sửa lỗi và cảnh báo sự cố trước, nhờ đó giảm thiểu công việc bảo trì.
• Chính sách bảo hành và mạng lưới hỗ trợ: Sự hao mòn cơ học là một phần bình thường trong vòng đời sản phẩm, do đó, khả năng của nhà cung cấp trong việc cung cấp dịch vụ hậu mãi trở thành một yếu tố quan trọng cần xem xét. Hãy lấy bảo hành dài hạn làm yêu cầu tối thiểu. Hãy xem xét các nhà cung cấp vượt xa tiêu chuẩn thông thường của ngành và cung cấp thời hạn bảo hành lên đến 16 tháng. Ngoài ra, hãy yêu cầu dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật toàn cầu, 24/7, 7 ngày trong tuần thông qua cuộc gọi video và/hoặc trò chuyện trực tuyến. Các nhà cung cấp cung cấp tài liệu hướng dẫn vận hành và bảo trì chi tiết, hướng dẫn lắp đặt, cũng như chẩn đoán từ xa thông qua giao diện máy sẽ giúp giảm bớt gánh nặng cho đội ngũ bảo trì của cơ sở.

Đầu tư vào các thiết bị đáp ứng những tiêu chuẩn cao như vậy có nghĩa là đầu tư vào một tài sản sản xuất có độ tin cậy cao, sẽ đảm bảo quá trình sản xuất với tốc độ cao và độ chính xác cao cho nhiều loại bao bì và vật liệu khác nhau trong nhiều năm tới.

Để hiểu rõ cơ chế hoạt động và các hệ thống bên trong giúp các thiết bị đóng gói chính xác này vận hành hiệu quả đến vậy, hãy đọc hướng dẫn chi tiết này về Nguyên lý hoạt động của máy cân đa đầu. Khám phá cách công nghệ kỹ thuật tiên tiến và thiết kế thông minh đảm bảo độ chính xác trong quá trình cân đo trên cả lĩnh vực thực phẩm và phi thực phẩm. Đối với những thách thức cụ thể trong việc xử lý nguyên liệu, hãy tham khảo ý kiến của các kỹ sư cao cấp tại Levapack để thiết kế một giải pháp cân đo chính xác, đáng tin cậy, phù hợp với dây chuyền sản xuất của quý vị.