Kako se vrši automatsko vaganje u tvornicama

Automatsko vaganje je opći pojam koji pokriva operacije određivanja:

• vrijednosti mase (težine) tijela; promjene mase tijekom vremena;
• odstupanja vrijednosti mase od zadane vrijednosti;
• ukupnu vrijednost mase prevezene robe, kao i vaganje naznačenih porcija (doza).

Automatsko vaganje provodi se pomoću uređaja za automatsko vaganje, koji se prema stupnju automatizacije dijele na:

• vage s automatskim balansiranjem;
• vage s daljinskim prijenosom i snimanjem očitanja;
• automatska vaga za porcije;
• automatski dozatori porcija;
• kontinuirane automatske vage;
• strojevi za kontinuirano automatsko vaganje i automatske vage za sortiranje.

Prilikom odabira industrijskih vaga, stojećih ili stolnih, potrebno je voditi računa o nekoliko važnih aspekata: njihovoj vrsti, namjeni (funkciji vage), materijalu izrade, volumenu, veličini, rasponu vaganja, točnosti (pogreška mjerenja), uvjetima uporabe .

Kod vaga s automatskim balansiranjem automatiziran je samo postupak određivanja (balansiranja) opterećenja. To se postiže otklonom protuutega njihala ili deformiranjem elastičnih mjernih elemenata.

Vaga s automatskim balansiranjem ima maksimalni raspon opterećenja od 100 g — 1000 t (ovisno o sustavu spajanja). Laboratorijske vage s automatskim balansiranjem imaju više razrede točnosti.

Vage s daljinskim prijenosom i snimanjem očitanja su vage s automatskim uravnotežavanjem, kod kojih se kretanje mjernih elemenata pretvara u signal (najčešće električni).

Za preračunavanje očitanja brojčanika i opružnih vaga s velikom (oko milimetara) deformacijom elastičnog tijela vage koriste se selzini (nedostatak je povećanje pogreške zbog obrnutog učinka na mjerni sustav i pogreške prijenosa ), potenciometri (nedostatak je povećanje pogreške zbog trenja), uređaji za očitavanje impulsa (fotoelektrične, magnetske glave i dr.), enkoderi, kao i sustavi za praćenje.

Za pretvorbu očitanja ravnoteže opruge s malom (desetinke mm ili manje) deformacijom elastičnog tijela, mjerači žice (električni mjerači naprezanja) i koristi se izravni i inverzni učinak magnetostrikcije.

Za mjerenje težine u automatizaciji tehnoloških procesa najčešće se koriste tenzometri — pretvarači izmjerene deformacije čvrstih tijela u električni signal. Otporni mjerači naprezanja (žica i folija) naširoko se koriste, pretvarajući naprezanje u promjenu električnog otpora.

Rad mjerača otpora temelji se na svojstvu metalne žice (ili folije) da pod utjecajem deformacije (napetosti ili kompresije) mijenja svoj električni otpor.

Kao vage s daljinskim prijenosom i snimanjem očitanja koriste se i uređaji za automatsku (elektromagnetsku) kompenzaciju sile koji se sastoje od senzora i povratnog sustava koji kompenzira promjene opterećenja senzora. Struja (tlak) u povratnoj petlji analogna je težini koja djeluje na mjernu ćeliju.

Automatski dijelovi se koriste za vaganje u jednakim dijelovima rasutih i tekućih materijala, uglavnom za opće računovodstvo ili pakiranje. U takvim vagama procesi dodavanja, vaganja i istovara materijala su automatizirani.

Obično su ove vage greda na koju je obješena protuuteg s utezima i žlica za prihvat tereta.Materijal se u kantu dovodi gravitacijom ili pomoću dodavača. Kada se postigne navedena težina materijala u žlici, zakretna ruka se skrene, dovod materijala se zaustavlja i žlica se istovaruje.

Rjeđe se kao automatske porcijske vage koriste vage s automatskim balansiranjem ili s daljinskim prijenosom i bilježenjem očitanja, opremljene senzorima koji se aktiviraju kada se postigne zadana težina i isključuju daljnje dopremanje materijala.

Automatski šaržni dozatori koriste se za pripremu smjesa zadanog sastava i konvencionalne su vage s automatskim balansiranjem ili s daljinskim prijenosom i snimanjem očitanja, opremljene automatiziranim sustavom koji kontrolira dovod materijala.Konačno opterećenje šaržnih dozatora je od nekoliko g do nekoliko tona. Klasa točnosti 1b i niža.

Automatske kontinuirane vage koriste se za određivanje ukupne količine rasutih materijala transportiranih trakastim transporterima (transportne vage) ili gravitacijom (dinamičke vage).

Za vaganje robe na trakastim transporterima trakasti dio se oslanja na valjkaste nosače postavljene na platformu za vaganje ili na senzore (električni napon, pneumatski itd.).

Ukupna vrijednost mase tereta koji je prošao kroz vagu određuje se integracijom umnoška signala proporcionalnog trenutnoj vrijednosti opterećenja sa signalom proporcionalnim brzini trake (na primjer, napon tahogeneratora). 

Za potpuno određivanje mase tereta koji se transportira okomito gravitacijom, načelo mjerenja reakcije toka materijala na nagnutu ploču ili reakcije elektromotora koji rotira u vodoravnoj ravnini na impeler (ali tip centrifugalnog ventilator) instaliran u protoku materijala koristi se . Za mjerenje odziva koristi se kompenzacija sile.

Automatske vage s kontinuiranim djelovanjem koriste se za automatsku prilagodbu protoka materijala kako bi se postigao određeni protok (ili određeni omjer protoka kada više dodavača radi istovremeno). To su automatske vage s kontinuiranim radom, opremljene sustavom automatskog upravljanja hranilicama koje reguliraju potrošnju materijala.

Najčešće se koriste kontinuirani dozatori u obliku transportera s kratkom trakom koji se oslanjaju na sustav poluge za utege ili na senzore (električni mjerač naprezanja, pneumatski) i upravljaju vibrirajućim dodavačem. Koriste se i dozatori u obliku spremnika (kašike) oslonjeni na vagu koja regulira utrošak materijala tako da brzina smanjenja težine kante odgovara zadanoj.

Automatske vage za razvrstavanje služe za razvrstavanje proizvoda (paketa) po težini. Kako bi se poboljšala točnost i učinkovitost, obično se mjere odstupanja težine kontroliranog proizvoda od standarda. Količina otklona mjeri se elektrodinamičkim sustavom s kompenzacijom sile. Za razvrstavanje lakih (reda nekoliko g) proizvoda stvara se umjetno (centrifugalno) ubrzavajuće polje (centrifugalne vage za sortiranje).

Primjer upotrebe automatskih uređaja za vaganje u shemi automatizacije pretvaračke radionice:

Shematski dijagram modernog PLC ormarića za automatsko točenje vode: