CC BY
94
Оборудование для инспекции пищевых жидкостей в бутылках
1В.А. Трунов, Е.В. Шлепакова, С.Ю. Чаховская
Московский государственный университет технологий и управления
Тщательная и непрерывная сортировка и инспекция ящиков при поступлении в тарный цех, инспекция бутылок до и после наполнения их продуктом и оформление в процессе розлива пищевых жидкостей, инспекция заполнения ящиков бутылками, определение правильности их установки, счет количества бутылок и ящиков, а также сортировка, счет и инспекция готовой продукции в ящиках при входе в тарный цех — дело чрезвычайной важности.
Общие сведения и классификация
В производственном цикле выделяют несколько видов и этапов контроля (инспекции) ящиков и бутылок:
■ сортировка, учет ящиков с порожними бутылками в тарном цехе, определение некачественных и нестандартных ящиков. В работе линий малой производительности эту операцию выполняет оператор машины для выемки бутылок из ящиков или же ее вообще не производят. Применительно к линиям производительностью 24 000, 36 000, 48 000 бут./ч и выше предусматривается использование автоматического устройства, сортирующего ящики по видам и параметрам и устраняющего нестандартные и дефектные ящики. Осуществляется внутренний контроль по отношению к бутылкам разной высоты, их диаметра и неправильного положения (перевернутые бутылки);
■ инспекция порожних бутылок на соответствие стандарта, на степень их загрязнения, наличие сколов, механических повреждений, трещин, целостность горлышек, корпусов, донышек бутылок перед их мойкой, ополаскиванием и обдувкой. Бутылки с найденными дефектами отбраковывают до мойки. Эта операция производится визуально перед световыми экранами на линиях малой производительности — 3000, 6000 и 12 000 бут./ч или на автоматических установках на линиях розлива свыше 24 000 бут./ч;
■ инспекция и учет бутылок, особенно возвратных, после мойки: визуальная инспекция на линиях малой
производительности обычно достаточна, если проведен надежный осмотр бутылок перед их мойкой. На линиях высокой производительности (24 000, 36 000 и 48 000 бут./ч) перед фасованием жидкости в бутылки целесообразно производить контроль чистоты дна и стенок вымытых бутылок, уплотнительной и резьбовой частей их венчика, опознавание остатков щелочи в бутылке, контроль параметров бутылки, ее цвета и целостности;
■ инспекция бутылок, наполненных продуктом. Удалению подлежат негерметично укупоренные бутылки, бутылки с мутным изделием и посторонними включениями — частицами стекла, обрывками бумаги, пленками и т. д. Производительность инспекционных машин с визуальным контролем не превышает 6000 бут./ч и ограничена возможностями оператора-контролера. Это обстоятельство вынуждает в линиях упаковывания более высокой производительности устанавливать несколько инспекционных или спаренных машин;
■ контроль уровня наполнения напитка и точности дозы, контроль качества укупоривания. Инспекция проводится устройствами, устанавливаемыми на транспортере линии после фасовочно-укупорочной машины, и служит гарантией качества продукции в высокопроизводительных линиях. Устройства осуществляют контроль наличия колпачка, устанавливают наличие недолитых или пустых бутылок, выталкивают на накопитель некачественные бутылки, определяют их количество и недостатки, находят источник дефекта (фасовочное или укупорочное устройство);
■ контроль правильности нанесение этикеток и фольги и их наличия, производимый в некоторых устройствах, предотвращает выход с линии бутылок с дефектной этикеткой и фольгой;
■ контроль бутылок в ящиках с готовой продукцией. В линиях малой производительности эту операцию выполняет оператор машины для укладки бутылок в ящики или же она
вообще не производится. Применительно к линиям производительностью 24 000, 36 000 и 48 000 бут./ч предусматривается применение установки, которая не только устраняет нестандартные ящики, но и устанавливает наличие недоукомплектованных ящиков с бутылками, наличие в ящиках бутылок без пробок, выталкивает их на стол комплектации и определяет количество отбракованных ящиков;
■ сортировка, учет ящиков с наполненными бутылками в тарном цехе. Контроль за распределением упакованной продукции;
■ устройства для контроля наличия поддонов при укладки ящиков или коробок на поддон.
Такими устройствами, машинами и установками производится инспекция газированных и негазированных безалкогольных напитков, соков, со-косодержащих напитков, минеральной лечебной и столовой воды, пива, кваса и других напитков, разлитых в стеклянные и ПЭТ-бутылки.
Вместе с тем необходимо отметить, что проведение инспекции наполненных бутылок представляет собой определенные трудности, поскольку она может быть эффективной лишь для бутылок со светлыми и прозрачными напитками; обнаружить посторонние включения в темных и непрозрачных напитках трудно как при визуальном, так и объективном контроле. Поэтому проведение данной операции (и использование соответствующего оборудования) во многим зависит от конкретных условий производства.
Порожние бутылки в принципе можно просматривать в любом положении, нужно лишь, чтобы их стенки хорошо просвечивались. Что касается обнаружения в жидкости посторонних включений (при инспекции наполненных бутылок), то для этого необходимо перемещение этих включений. Это может быть достигнуто путем быстрого переворачивания бутылок на 180° перед световым экраном. При переворачивании бутылок включения, имеющие меньший удельный вес, чем продукт, всплывают, а более тяжелые опускаются, что и фиксируется при контроле. Бутылки с обнаруженными дефектами отбраковывают, учитывают и возвращают как внутризаводской брак напитков для соответствующей переработки.
Классифицировать инспекционное оборудование можно по ряду признаков:
по кинематическим признакам (линейные и карусельные);
ПИ
шшитсиу 4 •
2005
по направлению движения бутылок (левостороннее и правостороннее);
по методу контроля (визуальные, оптические, фотоэлектронные, ультразвуковые, радиография, высокочастотные, инфракрасные, индуктивные видеокамеры, гамма- и рентгеновские лучи, сенсорный, последние относятся к объективным методам);
по характеру движения бутылок (с непрерывным и прерывистым движением);
по положению бутылки при инспекции (горлом вверх и горлом вниз, т. е. без переворачивания или с переворачиванием);
по конструкции (световые экраны, стационарные устройства, крепящиеся к транспортному устройству, конвейерные, карусельные машины);
по способу удаления забракованных бутылок (вручную, автоматически, при помощи специального механизма по команде оператора, непосредственно во время просмотра или после возвращения бутылок на основной конвейер, во время нахождения бутылок в машине или после выхода из нее и т. д.; это в первую очередь определяется конструкцией машины и ее производительностью);
по производительности: 3000, 6000, 12 000, 24 000, 42 000 и 80 000 бут./ч.
Инспекционные устройства. Простейшие устройства для контроля бутылок (пустых или, что реже, наполненных)— обычные световые
экраны, в которых бутылки просматриваются без переворачивания при прохождении мимо источника света, укрепленного сбоку конвейера. Источником света могут служить лампы накаливания или люминесцентные лампы.
Световой экран ВСЭ, показанный на рис. 1, а, укреплен на фундаменте при помощи башмаков и подсоединен к конвейеру линии переходными мостиками, закрепленными на его направляющих. Задняя стенка кожуха экрана имеет отверстия для отвода теплоты. Передняя стенка и дно закрыты стеклами матового цвета. На экране установлены регулируемые направляющие для обеспечения зазора необходимой величины между передней стенкой экрана и направляющей в зависимости от вместимости и типа бутылок.
Световые экраны подобного типа, но без стоек и направляющих для конвейера выпускаются под маркой 0Б6Т-2401Б (рис. 1, б).
Визуальный контроль чистоты бутылок и качества налитых в них пищевых жидкостей зависит от навыков контролера, длительности просмотра (экспозиции) бутылок и их освещенности. Просмотр подсвечиваемых бутылок, особенно непрерывно проходящих мимо контролера, приводит к быстрой его утомляемости. Поэтому негативное воздействие на зрение контролеров должно быть минимизировано.
Световые экраны для инспекции бутылок должны создавать равномерный световой поток на всем участке просматривания. В световых экранах предпочтительнее использовать отраженный световой поток, создаваемый лампами накаливания. Люминесцентные лампы больше утомляют зрение [2, 4, 5].
Производительность светового экрана до 6000 бут./ч, вместимость просматриваемых бутылок 0,25; 0,33; 0,5; 0,7; 0,75 л. Габаритные размеры 612x250x460 мм, масса 9,5 кг. Производительность световых экранов ограничена возможностями оператора. Минимальное время t просмотра бутылки 0,5 с.
Часовую производительность П (бут./ч) светового экрана, установленного на транспортере можно определить по формуле
П
3600V /й,,
тр' о'
где Утр — скорость перемещения цепи транспортера, м/с; йъ — диаметр инспектируемых бутылок.
Световые экраны применяются зарубежными фирмами на линиях розлива пищевых жидкостей производительностью 6000 и 12 000 бут./ч.
Фирма Enzinger (Германия) использует экраны, корпус которых имеет вогнутые зеркальные поверхности, отражающие лучи света люминесцентных ламп таким образом, что они сосредоточиваются на боковой поверхности бутылок. Нижняя лампа и поверхность предназначены для просвечивания дна бутылок через щель, образующуюся между неподвижным столиком и движущимся конвейером. В верхней части корпуса установлено зеркало для контроля состояния торцевой поверхности горлышка бутылки.
Особенность конструкции экрана в том, что бутылки при перемещении по ленте конвейера вращаются вокруг своей оси и поэтому просвечиваются со всех сторон. Вращение обеспечивается тем, что движущиеся бутылки опираются одним краем на конвейер, а другим — на неподвижный столик [4]. Фирма Bertolaso (Италия) устанавливает в линиях световые экраны габаритными размерами 1000x240x1800 мм, массой 40 кг. Экраны оснащены четырьмя лампами длиной 900 мм, установленная мощность 0,128 кВт. Фирмы Melegari и Мо^еок (Италия) в линиях розлива после моечной машины и накопителя устанавливают участок визуального контроля по схеме, где световой экран монтируется в промежутке между двумя ручьями транс-
портных устройств. Рабочие места операторов располагаются по обе стороны от экранов.
Инспекционные машины. В настоящее время из всего разнообразия визуальных инспекционных машин в отрасли наиболее распространены линейные машины с непрерывным перемещением бутылок (конвейерного типа) и просмотром их при переворачивании [1, 4].
Современные машины такого типа выпускаются под марками: В6-ВИА, В6-ВИБ, МБ-70, Д9-ВАБ, БЗ-ВРК/5, БЗ-ВУЛ/3, ЛПМ7-6010. Ниже для примера описаны машины В6-ВИА и В6-ВИБ. Машины различаются направлением движения бутылок (в ВИА — слева направо, в ВИБ — справа налево).
Общий вид машины ВИА (ВИБ) показан на рис. 2, а. Все основные сборочные единицы машины закреплены на станине, за исключением электрошкафа, который устанавливается отдельно.
Станина представляет собой сварную конструкцию, в верхней части которой смонтирован привод. Привод состоит из электродвигателя, вариатора и червячного редуктора, на ведущем валу которого расположены предохранительная муфта и сменные шкивы. На ведомом валу редуктора находится звездочка, от которой че-
N = 0,37 кВт п = 1420 мин
= 100 С = 58 йр = 100 или 140 птах = 1420 мин-1 п . = 965,6 мин-
г = 16
г = 16
Рис. 2. Инспекционная машина В6-ВИА (В6-ВИБ):
а — общий вид; 1 — механизм ввода и вывода бутылок; 2 — направляющая; 3 -бутылконоситель; 4 — станина; 5 — светильник; б — кинематическая схема (вариант для машины ВИА)
рез цепную передачу приводится во вращение ведущий вал цепи с бутыл-коносителями.
Бутылконосители сварной конструкции состоят из двух отштампованных щек, соединенных между собой двумя перемычками. К верхней перемычке крепится регулируемый упор — ограничитель положения бутылки, к нижней — кронштейн (тарелка), служащий нижней опорой при перевороте бутылки горлышком вниз. Тарелка имеет вертикальные пазы, обеспечивающие регулирование опоры по высоте бутылки. На щеки бутылконосителей надеваются пластмассовые вкладыши, обеспечивающие необходимый боковой зазор при входе бутылок в бутылконосите-ли. Ввод и вывод бутылок в бутылко-носители осуществляются механизмом, состоящим из горизонтально расположенного стола, звездочки, захватывающей бутылки с конвейера и подающей их в бутылконосители, шаблона и направляющих, обеспечивающих плавный вывод бутылок на конвейер. Захватывающая звездочка приводится во вращение через коническую и цепную передачи от вала ведущей звездочки цепи с бутылко-носителями. Такая кинематическая
ПИВО " НАПИТКИ
4•2005
5
4
2
а
б
Таблица 1
Показатель Марки
МБ-70 Д9-ВАБ | В6-ВИА (В6-ВИБ) | ЛПМ7-6010 БЗ-ВУЛ/3 БЗ-ВРК/5 | БЗ-ВИЕ
Производительность, бут./ч 1500-4500 1500-4500 3200-6600 6600 6600 6600 13 200
Вместимость инспектируемых бутылок, л 0,33; 0,5; 0,7 0,33; 0,5; 0,7 0,25-0,75 0,25-0,75 0,5 0,5; 0,7 0,25-0,75
Средняя длительность просмотра бутылок, с 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Мощность привода, кВт 0,55 0,95 0,37 0,45 0,63 1,0 4,4
йбаритные размеры, мм 845X1500X1675 1270x410x1710 1600x935x2000 1660x870x2090 1750x900x2100 2200x900x2200 3800x1300x2000
Масса, кг 410 295 480 480 680 1055 1800
Предприятие-изготовитель ОАО 0ЭЗ «Орел-Легмаш», г. Орел 000 «Пищемаш», Москва Нежинский механический завод, Украина ПО «Ленпродмаш», Санкт-Петербург Нежинский механический завод, Украина ОАО «Мелитопольпродмаш», Украина
связь обеспечивает надежную фиксацию положения подаваемой звездочкой бутылки относительно бутылко-носителя.
Для предотвращения выпадений бутылок из бутылконосителей предусмотрена направляющая сварной конструкции, которая крепится к станине и столу и служит ограничителем положения бутылки. Отбракованные бутылки достают из бутылко-носителей вручную. На рис. 2, б показана кинематическая схема машины ВИА.
Инспекционная машина БЗ-ВУЛ/3 в отличие от перечисленных машин имеет существенную особенность: контролер избавлен от необходимости вручную вынимать отбракованные бутылки из носителя. Достигается это установкой специального устройства для выталкивания отбракованной бутылки во второй ряд для последующего отвода. Устройство работает при нажатии кнопки контролером на соответствующем носителе, в котором находится забракованная бутылка.
Для линий большой производительности (12 000 бут./ч) разработаны машины БЗ-ВИЕ и РП/МА. Они представляют собой инспекционные машины такого же типа, но в двухпо-точном исполнении. Их обслуживают два контролера с двух сторон конвейера. Из зарубежных фирм аналогичную машину выпускает фирма Мо^есЬ Италия [1,2].
Общие виды машин МБ-70, ЛПМ7-6010, БЗ-ВУЛ/3 и БЗ-ВРК/5 показаны на рис. 3.
Технические характеристики инспекционных машин приведены в табл. 1.
Производительность П (бут./ч) инспекционных машин с непрерывным движением конвейера определится из выражения
П = 3600V/а,
где V — скорость перемещения цепи с бутылконосителями, м/с; а — расстояние между бутылконосителями, м.
Задаваясь минимальным временем просмотра бутылок (тэкс = 0,5 с) и шагом цепи t, можно определить скорость перемещения цепи с носителями:
V = a/т = 2 t/т. Зарубежные
инспекционные машины
Инспекционная машина модели «Бракераж 14» фирмы F.B.T. Engineering Group (Италия) предназначена для обнаружения загрязнений и посторонних включений в бутылках с продуктом. Общий вид машины показан на рис. 4.
Бутылки, поступающие по транспортерной ленте, устанавливаются с определенным расстоянием с помощью шнека и загрузочной звездочки.
правляющим, что помогает избежать повреждений надписей и рисунков на стекле. Бутылки проходят перед световым экраном, давая возможность обнаружить чужеродные включения и загрязнения в содержимом бутыл-
Каждая бутылка располагается относительно соответствующего зажима (рис. 5), который жестко захватывает бутылку и переворачивает ее. Переворачивание бутылки происходит без скольжения ее корпуса по на-
Рис. 5. Зажимы захвата бутылки инспекционной машины «Бракераж 14»
ки и выбраковать их при нажиме соответствующей клавиши. Выбраковка несоответствующих бутылок происходит после разгрузочной звездочки с помощью электропневматического устройства, направляющего бутылку на отводной накопительный стол сбоку от оператора.
Производительность машины 6000 бут./ч, количество захватов 14. Диаметр применяемых бутылок от 40 до 115 мм, высота бутылки от 80 до 365 мм. Установленная мощность 1,0 кВт. Высота транспортера от пола 950-1050±50 мм. Габаритные размеры 2200x1140x2350 мм, масса 800 кг.
Преимущества этой машины: возможность регулировки карусели перемещения бутылок для работы с бутылками высотой от 80 до 365 мм как цилиндрической, так и особой формы; регулировка скорости перемещения цепи с захватами производится бесступенчато с помощью инвертера и фотоэлемента; зажимы особой формы захвата бутылок выполнены из нержавеющей стали с резиновыми колодками, позволяющими просве-
тить всю поверхность бутылки, включая область горлышка [6].
Карусельные инспекционные машины выпускаются фирмами Perrier (Франция) и OFFICINE AVE (Италия).
Карусельная машина модели MCV (рис. 6) предназначена для визуального контроля бутылок с пищевыми жидкостями (соками, коньяками, шампанским) в перевернутом положении с последующей механизированной выдачей отбракованных оператором бутылок на стол-накопитель. Производительность машины 2000-9000 бут./ч при контрольном времени просмотра 1,8-0,4 с. Выпускаются машины с 14, 20, 24 и 25 захватными устройствами, шаг между центрами захватов 74,6; 100 и 125 мм.
Рис. 6. Бракеражная машина модели МСУ фирмы Рвгг1вг (Франция): 1 — транспортер; 2 — шнек; 3 — загрузочная звездочка; 4 — карусель; 5 — головки захвата; 6 и 9 — профильные направляющие; 7 — световой экран; 8 — стол-накопитель; 10 — разгрузочная звездочка
7
7
8
2
3
Таблица 2
Показатель Марки
Vision 10 Vision 12 MCV-14 MCV-20 MCV-25
Производительность, бут./ч 500-3000 1000-6000 1400-5000 2000-7000 2000-8000
Высота инспектируемых бутылок, мм 140-360 140-360 120-360 120-360 120-360
Средняя длительность просмотра бутылок, с 100 125 125 125 100
Мощность привода, кВт 2,5 2,5 0,85 1,0 1,0
Габаритные размеры, мм 3000x1600x2000 3000x1600x2000 1485x1275x2150 1700x1490x21501580x1420x2000
Масса, кг 900 1400 590 820 852
Машина оснащена самотормозящим двигателем, вариатором скорости, блокировками переполнения транспортера на входе в машину и выходе из нее, поддоном для сбора пролитой жидкости.
Технические характеристики различных моделей машины приведены в табл. 2.
В машинах фирмы Регпег применяется запатентованная конструкция захвата бутылки за горлышко и переворота бутылки по направляющим.
Конструкция машин проста и надежна в эксплуатации. Возможна обработка бутылок и флаконов различных типов, конфигурации и вмести-
||Л||ткиг 4 •
2005
мости с помощью переналадки и установки дополнительной оснастки.
Инспекционные машины фирмы OFFICINE AVE аналогичны по конструкции, отличаются установкой экрана с увеличительным стеклом перед рабочим местом оператора, что улучшает и облегчает визуальный просмотр бутылок с пищевыми жидкостями (рис. 7). Зажимные устройства имеют устройство для регулировки усилия зажима венчика бутылки. Удаление забракованных бутылок автоматическое, после нажатия кнопки соответствующей позиции оператором.
Производительность П (бут./ч) карусельных машин определится по формуле
П = 3600mn,
где m — количество захватных устройств на карусели, шт.; n — частота вращения вала карусели, с-1.
Инспекционные машины объективного контроля. С внедрением в промышленность линий розлива пищевых жидкостей производительностью более 24 000 бут./ч визуальный контроль технологических процессов и показателей чистоты бутылок, прошедших мойку, практически невозможен.
Объективные методы контроля качества продукта в бутылке основаны на использовании фотоэлементов, реагирующих на изменение лучепро-пускания жидкости, находящейся в инспектируемой стеклянной таре.
На многих предприятиях России работали инспекционные линейные машины Opti Scan III фирмы Barry Wehmiller Ltd. (Великобритания).
Машина работает по принципу просвечивания бутылки снизу вверх
Рис. 8. Схема электронно-оптического контроля бутылок: а — контроль дна бутылки; б — контроль остатков жидкости в бутылке (1 — датчик; 2 — приемное устройство); в — контроль стенок бутылки (1 — контролирующая система; 2 — платформа; 3 — источник света); г — контроль мелких царапин на наружной поверхности бутылок; д — контроль горла (1 — телекамера; 2 — стробоскоп); е — схема компоновки машины (1, 2, 3 — соответственно входящий, выходящий потоки и поток отбраковывания бутылок)
е
через систему источник света — закрепленные линзы — быстровра-щающиеся призмы — фотоячейки и оснащена детектором для обнаружения сколов на венчике бутылки и фотоограничителями для отбраковки нестандартной по высоте бутылки [1, 2].
Производительность машины — 65 000 бут./ч. Эффективность обнаружения на дне бутылки посторонних предметов размером менее 3 мм составляет 95 %, более 4,5 мм — 99 %.
Более перспективно применение инспекционных машин карусельного типа Alfatronic фирмы Holsten + + Kappert (ФРГ). В машине используются три независимые системы для контроля дна, боковых стенок и горла бутылок [1, 2].
Электронно-оптическая схема контроля бутылок машины Alfatronic показана на рис. 8.
Контроль дна осуществляется с помощью двойной системы, размещенной над проверяемой бутылкой (рис. 8, а). Одна из них проверяет дно на наличие посторонних включений, вторая — на наличие остатков жидкости (рис. 8, б). Эта двойная система соединена в один блок, работающий от одного источника света (500 Вт).
Контроль остатков жидкости основан на принципе улавливания пропущенных дном бутылки инфракрасных лучей, исходящих от источника света. Для контроля остатков жидкости на дне может быть применена система, основанная на измерении высокочастотной емкости бутылки.
Контроль стенок бутылки осуществляется системой, показанной на рис. 8, в. При этом выявляются загрязнения на внутренней и наружной поверхностях бутылки, а также посторонние тела внутри бутылки. Бутылка просвечивается источником света при нахождении ее на платформе под колокольчиком, когда на пути световых лучей нет никаких элементов машины. Необходимость установки нескольких камер обусловлена стремлением избежать ошибок в оценке состояния граничных зон из-за увеличенной толщины стекла. При прохождении мимо разных камер бутылка поворачивается, и ошибки исключаются.
Особый случай — наличие на боковой поверхности бутылки мелких царапин. Во избежание последующей отбраковки таких бутылок в машине АНа^ошс применена особая система оценки яркости каждой точки, а именно по сравнению с яркостью че-
тырех соседних точек (рис. 8, г). Если эта разница мала, это означает наличие царапин, если велика — наличие загрязнений. При этом в компьютер вводится допустимое значение этой разницы.
Контроль горла бутылки (рис. 8, д) с целью обнаружения механических повреждений осуществляется телекамерой в блоке со стробоскопом и зеркалами. Камера улавливает отраженное изображение и передает его на компьютер, который сравнивает его со стандартным изображением.
При наличии отклонений, превышающих допустимые пределы, дается импульс для системы управления процессом контроля бутылок, и соответствующая бутылка выделяется из общего потока. Для этого применяется вакуум-всасывающая система, рабочие органы которой выполняются в виде присосок.
Представляет интерес компоновочное решение машины (рис. 8, е). Она располагается в виде отдельного блока, закрыта прозрачными и открывающимися стенками для возможности наблюдения за процессом и одновременного снижения уровня шума в цехе. На рис. 8, е показаны входящий и выходящий потоки бутылок, а также поток отбракованных бутылок.
Производительность инспекционной машины Alfatronic— 60 000 бут./ч [1, 2].
Следует отметить большую перспективность фотоэлектронных устройств для сортировки пустых бутылок или контроля их после мойки.
Фирма Krones (Германия) осуществляет выпуск машин производительностью от 16000 до 48 000 бут./ч с определенным количеством функций инспекции бутылок (инспекция: чистоты дна бутылки, венчика горла бутылки, резьбы венчика, стенок бутылки, остатков щелочи, счет бутылок, опознавание цветности). Подробно с конструкцией машин и их технических характеристик можно ознакомиться в литературе [1].
Фирма FILTEC EUROPE GMBH (Германия) производит инспекторы пустой бутылки моделей Spectro Vision EBI-S, Spectro Vision EBI-L производительностью до 42 000 бут./ч. Машины обеспечивают инспекцию дна, внутренней и внешней стенки бутылки, контроль горлышка и резьбы венчика, а также контроль остаточной жидкости в бутылках [9, 10].
Инспекционные устройства для контроля готовой продукции
В линиях розлива пищевых жидкостей производительностью более
24 000 бут./ч визуальный контроль ряда технологических процессов и показателей (уровень налива, контроль наличия крышки, глубина укупорки пробки, качество профиля винтового колпачка и пр.) производится на устройствах с компьютерным управлением.
Обычно устройство располагается после разливоукупорочной или эти-кетировочной машины. Контрольная головка монтируется к однорядному транспортеру, а выталкиватель — к двух- или четырехрядному. Расстояние между контрольным устройством и выталкивателем зависит от скорости потока бутылок и продолжительности импульса.
Для этой функции применяют различные методы инспекции: индивидуальные датчики, радиометрический метод, видеокамеры, гамма-лучи, рентгеновские лучи.
Такое оборудование выпускают фирмы SYSCONA KONTPOLLSYSTEME GMBH, FILTEC-EUROPE GmbH, CONCEPT TECHNIC GMBH и др.
Общий вид устройства для контроля уровня жидкости, наличия пробки и качества укупоривания представлен на рис. 9. Устанавливая устройство, после этикетировочной машины к ней добавляются еще функции контроля наличия этикетки и правильность ее расположения [1, 7, 8, 10]. Производительность устройства до 90 000 бут./ч.
В настоящее время появляется все больше машин, использующих для инспекции видеокамеры с последующей обработкой полученного изображения.
С помощью видеокамеры можно с высокой точностью определить недолив, перелив, а также состояние пены в бутылке [10].
Наряду с определением наличия пробки можно проконтролировать правильность ее посадки, герметич-
Рис. 10. Система контроля заполненных ящиков
Рис. 9. Общий вид устройства для выпуска готовой продукции
ность укупорки, цвет пробки, рисунок и дату выпуска продукции.
Контроль наличия этикетки и фольги с помощью видеокамеры позволяет также контролировать читаемость штрих-кода и правильность нанесения даты выпуска.
Камерные инспекционные машины обладают высокой гибкостью по сравнению с традиционными инспекционными машинами. Новые варианты упаковки, оформления могут быть учтены путем простой перенастройки программного обеспечения без необходимости дополнительного дооснаще-ния инспектора, установки дополнительных сенсоров и т. д. Использование дополнительного инспекционного модуля AALIS позволяет определить негерметичность ПЭТ-бутылки (для СО2-содержащих напитков). Система контроля устанавливается на карусели этикетировочной машины [9, 10].
Данную операцию выполняет оператор машины, наполняющей ящики бутылками, или оператор палетизато-ра. Применительно к высокопроизводительной машине этот метод недостаточно эффективен. Система контроля заполненной решетчатой тары Ш1сер1 VKS фирмы SYSCONA показана на рис. 10.
Контролер выполняет следующие функции: выявление наличия недоукомплектованных ящиков с бутылками и выталкивание их, а также наличие в ящиках бутылок без пробок; определение количества бракованных ящиков. Аппарат имеет следующие преимущества: бесконтактные — метод контроля с фотодатчиками; пневматический метод выталкивания; модульная конструкция, состоящая из транспортера с выталкивателем; наличие контрольного устройства с фотодатчиками и электронным блоком.
Электронный блок обрабатывает поступившие на его входы импульсы и формирует исконный сигнал управления при несоответствии параметров поступающих и предварительно заданных импульсов.
Наполненные ящики проходят по основному транспортеру и через контрольное устройство, представляющее собой раму П-образного типа, закрепленную на транспортере. На раме смонтированы фотодатчики, подающие информацию к электронно-логическому блоку, в котором зафиксировано предварительно запрограммированное количество бутылок в ящике. Контроль и устранение нестандартных ящиков осуществляются при непрерывном движении транспортера с пропускной способностью 4000 ящиков/ч [7, 8].
Системы, основанные на этом же принципе действия, могут быть использованы для установок сортировки бутылок и ящиков в тарном цехе. Производительность до 7000 бут./ч и 4000 ящиков/ч, контроля и счета бутылок и ящиков с продукцией перед упаковыванием и полетизирова-нием.
В обзоре литературы даны описания инспекционных устройств и конструкции машин для визуального контроля пустых и заполненных бутылок с пищевыми жидкостями. Эта информация может оказаться полезной производителям пивобезалко-гольной продукции при подборе инспекционных машин для своих линий розлива.
ЛИТЕРАТУРА
1. Трунов В.А. Технологическое оборудование для инспекции пищевых жидкостей. Обзорная информация/ЦНИИ «Румб». — М., 1990.
2. Зайчик Ц.Р., Трунов В.А. Упаковывание тихих напитков в бутылки. — М.: ДеЛи, 2000.
3. Рудольф В.В., Орещенко А.В., Яшно-ва П.М. Производство безалкогольных напитков. Справочник. — СПБ: Профессия, 2000.
4. Рудольф В.В., Скурихин В.М. Справочник механика завода безалкогольных напитков. — М., 1992.
5. Зайчик Ц. Р. Технологическое оборудование винодельческих предприятий. — 2-е изд., пе-рераб. и доп. — М.: ДеЛи, 2001.
6. Орбитальный выбраковщик мод. Brokerage 14. Проспект фирмы F.B.T. Engineering Group (Италия). 2002.
7. Проспекты фирмы SYSCONA. KONTPOLLSYSTEME GMBH. 2004.
8. Проспекты фирмы CONCEPT TECHNIC GMBH. 2002.
9. Проспекты фирмы ООО «Филтек — Инспекционные системы» (Москва). 2004.
10. Меллер К., Лобанов А.В. Инспекционная техника на линиях розлива//Пиво и напитки 2005. № 2. С. 105-107. ¡^Ц-
ПИВО И НЛПИТКИ
4•2005
