تعتبر آلات التجميع والجرعات ضرورية للسيطرة على الكميات الدقيقة من المواد في التصنيع وإنتاج الأغذية والمستحضرات الصيدلانية وغيرها من الصناعات. هذه الآلات تتم أتمتة عملية قياس المواد وتوزيعها بكميات دقيقة ، وضمان الاتساق والجودة والكفاءة. إليك كيفية عملهم عادة:
1. آلات التجميع:
يشير التجميع إلى عملية قياس كميات محددة من المواد ، غالبًا بكميات أكبر ، لاستخدامها في دورة إنتاج محددة. تم تصميم آلات التجهيز للتعامل مع مكونات متعددة ودمجها بنسبة دقيقة.
كيف تعمل آلات التجميع:
• مواد الإدخال: يتم تغذية المواد (السوائل ، المساحيق ، المواد الصلبة ، إلخ) في الجهاز ، إما يدويًا أو تلقائيًا. يتم تخزين هذه المواد في صوامع أو نقاط أو حاويات.
• نظام القياس: يستخدم الماكينة أنظمة قياس مختلفة مثل خلايا الحمل أو مستشعرات الحجم أو عدادات التدفق لتحديد كمية المواد. تضمن هذه الأنظمة قياس كميات دقيقة من كل مادة.
• نظام التحكم: يتم برمجة وحدة التحكم المركزية (عادةً ما يتم برمجة وحدة التحكم في المنطق أو PLC - PLC) باستخدام وصفة أو صيغة دفعة. يتحكم في تدفق المواد ويضمن استئصال الكميات الصحيحة.
• الاستغناء: بمجرد قياس المادة ، يتم تصريفها في غرفة خلط أو حاوية أو نظام نقل. يمكن أن يتم الاستغناء عن طريق الجاذبية أو الناقلات المسمار أو الناقلات الهوائية أو المضخات (للسوائل).
• التحقق والتعديل: تحتوي العديد من الأنظمة على أجهزة استشعار أو مقاييس للتحقق من كمية المادة وتأكيدها لتطابق الكمية المطلوبة. إذا تم اكتشاف التناقضات ، يتم إجراء التعديلات تلقائيًا.
أنواع أنظمة التجميع:
• تجديد الجاذبية: هذه الطريقة تقيس وزن المواد عند استخلاصها في الدفعة ، باستخدام خلايا الحمل أو المقاييس. غالبًا ما يكون أكثر دقة ، خاصة بالنسبة للمواد الصلبة والمساحيق.
• حجمي التضمين: في هذه الطريقة ، تقيس الجهاز حجم المواد التي يتم استخلاصها. عادة ما تكون أسرع ولكن يمكن أن تكون أقل دقة من تجديد الجاذبية ، خاصة بالنسبة للمواد التي تختلف في الكثافة.
2. آلات الجرعات:
تشير الجرعات إلى الإضافة الدقيقة أو الاستغناء عن المواد ، غالبًا بكميات أصغر أو عمليات مستمرة. يتم استخدام آلات الجرعات لإضافة كميات محددة من المكونات أو المواد الكيميائية أو المواد الأخرى بمعدل ثابت.
كيف تعمل آلات الجرعات:
• القياس الدقيق: تستخدم آلات الجرعات عادة أجهزة الاستشعار أو المحركات أو المضخات للتحكم في معدل وكمية المواد التي يتم الاستغناء عنها. يمكن إجراء الجرعات إما بكميات ثابتة أو معدلات متغيرة حسب التطبيق.
• نظام التحكم: مثل آلات التثبيت ، يتم التحكم في آلات الجرعات أيضًا بواسطة PLC أو غيرها من الأنظمة الإلكترونية التي تنظم عملية الجرعات. يمكن للمشغلين تعيين الجرعة المطلوبة بناءً على متطلبات العملية.
• الاستغناء عن الآليات:
• الجرعات الحجمية: بالنسبة للسوائل والمساحيق ، تتحكم المضخات الحجمية أو Augers في معدل التدفق وتقديم حجم محدد أو كمية لكل دورة.
• الجرعات الجاذبية: على غرار الجرعات ، تعتمد الجرعات الجاذبية على خلايا الحمل لضمان توزيع وزن دقيق للمواد.
• الجرعات الهوائية أو الميكانيكية: تستخدم بعض الأنظمة الضغط الهوائي أو الأنظمة الميكانيكية لدفع المواد أو نقلها إلى غرفة جرعات.
• التغذية المرتدة والتعديل: غالبًا ما تتضمن أنظمة الجرعات حلقات التغذية المرتدة حيث تقوم المستشعرات بمراقبة المبلغ الذي تم توزيعه وإرسال البيانات مرة أخرى إلى نظام التحكم لضبط عملية الجرعات إذا لزم الأمر.
أنواع أنظمة الجرعات:
• الجرعات المستمرة: تتم إضافة المادة بشكل مستمر بمعدل منظم مع مرور الوقت ، وغالبًا ما تستخدم في عمليات مثل الحقن الكيميائي أو معالجة المياه أو خطوط الإنتاج المستمرة.
• جرعات الدُفعات: يتم جرعة كمية محددة من المواد على فترات محددة مسبقًا لتشكيل دفعة. يتم استخدامه بشكل شائع في العمليات التي تتطلب إضافات صغيرة يتم التحكم فيها كما هو الحال في التصنيع الغذائي أو الأدوية.
3. دمج أنظمة التجميع والجرعات:
في العديد من الصناعات ، تعمل آلات التجميع والجرعات معًا. قد يتم استخدام نظام تجميع لقياس المكونات الرئيسية للحصول على وصفة ، ثم يتم استخدام نظام الجرعات لإضافة كميات محددة من المكونات المحددة أو الباهظة الثمن أو النشطة. على سبيل المثال:
• صناعة المواد الغذائية: يقيس نظام التجميع المكونات السائبة مثل الدقيق والسكر والزيت ، بينما يضيف نظام الجرعات نكهات أو مواد حافظة بكميات محددة.
• التصنيع الصيدلاني: تعالج آلة التجميع المساحيق أو السوائل بالجملة ، في حين تضيف آلات الجرعات بدقة مكونات صيدلانية نشطة (APIs) لضمان التركيز الصحيح.
الميزات والتقنيات الرئيسية في آلات التجميع والجرعات:
• الأتمتة: عادة ما تكون هذه الآلات مؤتمتة ، مما يقلل من الحاجة إلى العمالة اليدوية وزيادة سرعة ودقة العمليات.
• أنظمة التحكم: PLCs المتقدمة أو الأنظمة المستندة إلى الكمبيوتر والتي يمكنها التعامل مع الوصفات المعقدة ، وإجراء تعديلات في الوقت الفعلي ، ومراقبة الأداء.
• أجهزة الاستشعار وأنظمة الوزن: خلايا التحميل ، وأجهزة الاستشعار الحجمية ، وأعداد التدفق ، وأجهزة استشعار الضغط تضمن جرعات وتجمع دقيقة.
• HMI (واجهة الإنسان والآلة): واجهة مستخدم للمشغلين لمراقبة إعدادات النظام وضبطه والتحكم فيه ، بما في ذلك مبالغ المواد وأحجام الدُفعات.
التطبيقات:
• معالجة الأغذية: جرعات مكون دقيقة من أجل الاتساق والجودة.
• الأدوية: الاستغناء الدقيق للمكونات النشطة في تصنيع الأدوية.
• التصنيع الكيميائي: الخلط الدقيق للمواد الكيميائية ، وخاصة في العمليات الخطرة أو الحساسة.
• البلاستيك والبوليمرات: جرعات دقيقة من الإضافات والراتنجات للإنتاج.
باختصار ، تساعد آلات التجميع والجرعات في ضمان قياس المواد وخلطها وتوزيعها بدقة ، وتحسين الكفاءة ، وتقليل النفايات ، والحفاظ على الجودة في عمليات الإنتاج.
