Pe măsură ce piața globală a ciocolatei continuă să se extindă, linie automată de producție a fasolei de ciocolată a devenit cheia pentru realizarea unei producții eficiente și precise pe scară largă. De la intrarea materiilor prime în linia de producție până la producția produselor finite, acest lanț de producție complex acoperă multe componente de bază și tehnologii de ultimă oră, iar fiecare legătură joacă un rol decisiv în calitatea și eficiența producției produsului final.
Sistemul de transport și topire a materiei prime este punctul de plecare al producției automate de fasole de ciocolată. Întreprinde sarcina importantă de a transforma materii prime cu ciocolată solidă în fluid procesabil. Sistemul este de obicei compus din pubele de depozitare a materiilor prime, transportoare cu șuruburi, rezervoare de topire continuă și alte echipamente.
Coșurile de depozitare a materiilor prime sunt fabricate în cea mai mare parte din oțel inoxidabil, care are o bună rezistență la sigilare și coroziune și pot preveni eficient materiile prime de la umiditate, oxidare și contaminare. Coșul este de obicei echipat cu un senzor de nivel de material pentru a monitoriza rezervele de materii prime în timp real. Când materia primă este mai mică decât valoarea setată, sistemul va suna automat o alarmă pentru a reaminti personalului să reînnoiască materiile prime la timp.
Transportorul cu șuruburi este responsabil pentru transmiterea materiilor prime de la coșul de depozitare la rezervorul de topire. Conduce lama în spirală să se rotească prin motor, astfel încât materiile prime să se miște axial în conducta de transport. Viteza de transmitere a transportorului cu șurub poate fi reglată în funcție de producție trebuie să asigure o alimentare stabilă de materii prime.
Rezervorul de topire continuu este echipamentul de bază pentru topirea materiei prime. Rezervorul adoptă o structură îmbrăcată și poate fi încălzită prin abur sau ulei termic. În rezervor este instalat un dispozitiv de agitare pentru a se asigura că materiile prime sunt încălzite uniform în timpul procesului de topire pentru a evita supraîncălzirea locală și deteriorarea calității ciocolatei. În plus, rezervorul de topire este echipat și cu un sistem de control al temperaturii, care poate controla cu exactitate temperatura deasupra punctului de topire al materiei prime ciocolatei, în general între 40-45 ℃, pentru a se asigura că materiile prime sunt topite complet.
În timpul procesului de lucru, materiile prime cu ciocolată solidă intră mai întâi în coșul de depozitare a materiilor prime și apoi sunt transportate la rezervorul de topire continuu prin transportorul cu șuruburi. În rezervorul de topire, materiile prime se topește treptat în lichid sub acțiunea de încălzire și agitare. După o anumită perioadă de conservare a căldurii, ciocolata lichidă este transportată la următoarea legătură de producție - modul de modelare prin injecție de precizie prin conductă.
Modulul de modelare prin injecție de precizie este legătura cheie în determinarea formei și calității fasolei de ciocolată. Acest modul este compus în principal din matrițe, pompe de injecție, mecanisme de poziționare și sisteme de acționare.
Mucegaiul este componenta de bază a modulului de modelare prin injecție de precizie, iar precizia designului său afectează în mod direct forma și dimensiunea fasolei de ciocolată. Mucegaiul este de obicei confecționat din oțel inoxidabil de calitate alimentară sau aliaj de aluminiu, iar suprafața este lustruită fin pentru a asigura terminarea suprafeței fasolea de ciocolată. Există mai multe cavități în formă de fasole de ciocolată distribuite pe matriță, iar dimensiunea și forma cavității sunt personalizate în funcție de cerințele produsului.
Pompa de injecție este responsabilă pentru injectarea cu exactitate a ciocolatei lichide în cavitatea matriței. Pompele de injecție obișnuite includ pompe de viteză și pompe cu piston. Pompele de viteze au caracteristicile structurii simple și a fluxului stabil și sunt potrivite pentru transmiterea ciocolatei lichide cu vâscozitate medie și scăzută; Pompele cu piston au o presiune și o precizie mai mare și pot obține o injecție de micro-amort, cu precizie ridicată, care este potrivită pentru producția de fasole de ciocolată cu cerințe ridicate pentru consistența în greutate. Fluxul și presiunea pompei de injecție pot fi ajustate cu precizie prin sistemul de control pentru a se asigura că cantitatea de ciocolată injectată în fiecare cavitate este consecventă.
Mecanismul de poziționare și sistemul de acționare sunt utilizate pentru a obține poziționarea exactă și mișcarea rapidă a matriței. Mecanismul de poziționare folosește ghiduri liniare de înaltă precizie și șuruburi cu bilă pentru a asigura exactitatea poziției mucegaiului în timpul mișcării. Sistemul de acționare folosește de obicei un servo cu motor pentru a controla viteza și unghiul motorului pentru a obține pornire și oprire precisă și comutarea rapidă a matriței, îmbunătățind astfel eficiența producției.
Când lucrați, pompa de injecție injectează ciocolată lichidă în cavitatea matriței la debitul și presiunea setată, iar mecanismul de poziționare și sistemul de antrenare mută mucegaiul cu exactitate în poziția de injecție și poziția demolări pentru a finaliza procesul de turnare prin injecție a fasolei de ciocolată.
Tehnologia automată de demoducere și de răcire este un pas important pentru a vă asigura că fasolea de ciocolată poate fi separată fără probleme de matriță și menține o formă stabilă. Acest pas include în principal tunelul de răcire, mecanismul de democare și dispozitivul de transport.
Procesul de cristalizare a ciocolatei este extrem de sensibil la temperatură, iar exactitatea controlului temperaturii afectează în mod direct calitatea și gustul ciocolatei. În procesul de producție de ciocolată, cristalizarea corectă poate face ca ciocolata să aibă un luciu bun, crispness și gust, în timp ce cristalizarea necorespunzătoare va provoca probleme precum albirea suprafeței de ciocolată și înmuierea texturii.
Linia de producție automată de fasole de ciocolată folosește senzori de temperatură de înaltă precizie și algoritmi avansați de control al temperaturii pentru a obține un control precis al temperaturii fiecărei legături în procesul de producție. Senzorii de temperatură folosesc de obicei termocuple sau rezistențe termice, care au caracteristicile vitezei de răspuns rapid și precizia ridicată de măsurare. Acestea pot monitoriza parametrii cheie ai materiilor prime de ciocolată, cum ar fi temperatura de topire, temperatura de injecție, temperatura de răcire, etc. în timp real.
Algoritmul de control al temperaturii folosește strategii de control avansate, cum ar fi PID (proporțional-integral-diferențial) control sau control fuzzy. Controlul PID poate regla automat puterea de ieșire a echipamentelor de încălzire sau de răcire în funcție de abaterea temperaturii, astfel încât temperatura să se poată stabiliza rapid în apropierea valorii setate; Controlul fuzzy poate rezolva mai bine problemele de control al temperaturii neliniare și care variază în timp și poate îmbunătăți adaptabilitatea și stabilitatea sistemului de control al temperaturii.
În producția reală, de exemplu, în procesul de răcire a fasolei de ciocolată, temperatura fiecărei zone de temperatură din tunelul de răcire este controlată precis, astfel încât fasolea de ciocolată să poată fi cristalizată sub un gradient de temperatură adecvat, formând astfel o structură fină și uniformă de cristal, oferind ciocolatei de bună calitate și gust.
Sistemul de sincronizare a matriței este cheia pentru a asigura funcționarea eficientă a liniei de producție automată a fasolei de ciocolată. Sistemul trebuie să se asigure că mucegaiul se mișcă exact și sincron în fiecare legătură, cum ar fi injecția, răcirea și demolarea pentru a evita probleme precum scurgeri și aliniere greșită.
Proiectarea mecanică a sistemului de sincronizare a matriței include în principal mecanismul de transmisie, mecanismul de poziționare și dispozitivul de control al sincronizării. Mecanismul de transmisie adoptă, de obicei, acționarea lanțului sau unitatea de curea sincronă, care are caracteristicile transmisiei netede și a zgomotului scăzut. Conducerea în lanț este potrivită pentru ocazii cu sarcini mari și poate asigura stabilitatea matriței în timpul funcționării de mare viteză; Unitatea de centură sincronă are avantajele preciziei de transmisie ridicată și nu este necesară lubrifierea și este potrivită pentru sistemele de sincronizare a mucegaiului cu cerințe de înaltă precizie.
Mecanismul de poziționare folosește ghiduri liniare de înaltă precizie, șuruburi cu bilă și pini de poziționare pentru a obține poziționarea exactă a matriței. Ghidurile liniare și șuruburile cu bilă oferă mișcare liniară pentru matriță, asigurând exactitatea și stabilitatea matriței în timpul mișcării; Pinii de poziționare poziționează cu exactitate matrița atunci când atinge poziția specificată, asigurându -se că matrița este poziționată cu exactitate.
Dispozitivul de control sincron folosește un PLC (controler logic programabil) sau un controler de mișcare pentru a obține un control precis și coordonarea sincronă a fiecărei acțiuni de mucegai prin scrierea unui program. Dispozitivul de control sincron poate ajusta automat parametrii de mișcare ai matriței în funcție de viteza de funcționare a liniei de producție și ritmul de producție pentru a asigura o sincronizare precisă a acțiunilor mucegaiului în fiecare legătură.
Coerența greutății produsului este unul dintre indicatorii importanți pentru a măsura calitatea producției a liniei de producție automată a fasolei de ciocolată. Pentru a obține consistența greutății produsului, linia de producție adoptă o varietate de scheme de control.
Prin controlul precis al debitului și al presiunii pompei de injecție, cantitatea de ciocolată injectată în fiecare cavitate este asigurată a fi consecventă. Fluxul și presiunea pompei de injecție pot fi ajustate cu precizie în funcție de cerințele de greutate ale boabelor de ciocolată, iar procesul de injecție este monitorizat și feedback controlat în timp real prin senzori de presiune și senzori de debit. Când este detectată o abatere a cantității de injecție, sistemul de control va ajusta automat parametrii pompei de injecție pentru a restabili cantitatea de injecție la valoarea setată.
Echipamentele de cântărire și testare online sunt utilizate pentru a efectua cântărirea și testarea în timp real a boabelor de ciocolată produse. Echipamentele de cântărire și testare online folosește de obicei senzori de cântărire de înaltă precizie și sisteme de procesare rapidă a datelor, care pot cântări și testa un număr mare de fasole de ciocolată într-un timp scurt. Când se detectează că greutatea boabelor de ciocolată depășește intervalul de eroare admisibil, sistemul va îndepărta automat produsele necalificate și va regla pompa de injecție și alte echipamente conexe pentru a asigura consistența în greutate a produselor ulterioare.
Problema greutății inconsistente a produsului cauzate de diferențele de mucegai și fluctuațiile procesului poate fi, de asemenea, redusă prin optimizarea proiectării mucegaiului și a proceselor de producție. De exemplu, cavitatea mucegaiului poate fi prelucrată și șlefuită precis pentru a asigura consistența dimensiunii și formei cavității; Temperatura, vâscozitatea și alți parametri ai materiilor prime de ciocolată pot fi controlate în mod rezonabil pentru a asigura stabilitatea procesului de injecție.
Modelul de calcul al capacității timpului unitar este un instrument important pentru evaluarea eficienței producției a liniei de producție automată a fasolei de ciocolată. Modelul calculează numărul de fasole de ciocolată pe care linia de producție îl poate produce pe unitate de timp, luând în considerare în mod cuprinzător capacitatea de producție și ritmul de producție al fiecărei legături a liniei de producție.
Formula pentru calcularea capacității de producție pe unitate de timp este: capacitatea de producție = 60 / ciclu de producție × numărul de fasole de ciocolată pe cavitate × numărul de matrițe. Ciclul de producție se referă la timpul necesar pentru a produce un lot complet de fasole de ciocolată, inclusiv timpul total al fiecărei legături, cum ar fi transportul materiilor prime și timpul de topire, timpul de modelare prin injecție, timpul de răcire, timpul demoultă, etc. Numărul de fasole de ciocolată pe cavitate și numărul de matrițe sunt determinate în funcție de parametrii de proiectare ai matriței.
În producția efectivă, prin măsurarea și analizarea cu exactitate a timpului fiecărei legături din linia de producție, putem afla legăturile de blocaj care afectează ritmul de producție și luăm măsuri de optimizare corespunzătoare, cum ar fi creșterea vitezei de funcționare a echipamentelor, optimizarea proceselor de producție și reducerea timpului de întrerupere a eșecului echipamentului, creșterea capacității de timp a liniei de producție.
Legătura echipamentelor și potrivirea ritmului sunt cheia pentru a asigura funcționarea eficientă și stabilă a liniei de producție automată a fasolei de ciocolată. Diferitele echipamente din linia de producție, cum ar fi sistemul de transport și topire a materiilor prime, modulul de modelare prin injecție de precizie, tehnologia automată de demodiere și răcire etc., trebuie să se coordoneze între ele și să funcționeze în funcție de un anumit ritm de producție.
Pentru a realiza legătura cu echipamentele și potrivirea bătăilor, linia de producție folosește PLC sau Sistem de control al automatizării industriale. Sistemul monitorizează și controlează starea de operare a fiecărui dispozitiv în timp real pentru a realiza transmisia semnalului și lucrările de colaborare între dispozitive. De exemplu, atunci când sistemul de transport și topire a materiei prime completează topirea materiilor prime, acesta va trimite un semnal către modulul de modelare prin injecție de precizie pentru a -l notifica să se pregătească să primească ciocolată lichidă; După ce modulul de modelare prin injecție de precizie completează modelarea prin injecție, acesta va trimite un semnal către tehnologia automată de demoulare și răcire pentru a începe procedurile de răcire și demoulare.
În același timp, sistemul de control va regla automat parametrii de funcționare ale fiecărui dispozitiv în funcție de funcționarea efectivă a liniei de producție pentru a menține ritmul de producție stabil. Când un dispozitiv nu reușește sau încetinește, sistemul de control va regla automat viteza de funcționare a altor dispozitive pentru a asigura eficiența generală de funcționare a liniei de producție.
Mecanismul comun de avertizare a erorilor este un mijloc important pentru îmbunătățirea fiabilității și stabilității liniei de producție automată a fasolei de ciocolată. Acest mecanism detectează în avans eșecuri potențiale ale echipamentelor prin monitorizarea în timp real și analiza parametrilor de funcționare ai echipamentului și emite semnale de avertizare la timp, astfel încât personalul să poată lua măsuri adecvate pentru a le trata și evita apariția și extinderea eșecurilor.
Mecanismele comune de avertizare a erorilor includ în principal monitorizarea senzorilor, analiza datelor și sistemul de avertizare. Partea de monitorizare a senzorului colectează parametrii de funcționare ai echipamentului în timp real, instalând diverși senzori în părțile cheie ale echipamentului, cum ar fi senzori de temperatură, senzori de presiune, senzori de vibrație, senzori de curent etc.
Partea de analiză a datelor folosește extragerea datelor, învățarea automată și alte tehnologii pentru a analiza și prelucra cantitatea mare de date colectate. Prin stabilirea modelului de funcționare a echipamentului și a modelului de predicție a erorilor, tendința de schimbare a parametrilor de funcționare a echipamentului este analizată pentru a determina dacă echipamentul are defecțiuni ascunse. De exemplu, atunci când valoarea de vibrație a echipamentului crește brusc sau temperatura continuă să crească, sistemul de analiză a datelor va determina că echipamentul poate avea eșec mecanic sau probleme de supraîncălzire și va emite un semnal de avertizare.
Sistemul de avertizare timpurie va transmite prompt informații de avertizare a erorilor personalului prin alarme sonore și ușoare, notificări SMS, memento -uri prin e -mail, etc. După ce a primit informațiile de avertizare timpurie, personalul poate inspecta și repara prompt echipamentul pentru a evita apariția și extinderea defecțiunilor și poate asigura funcționarea normală a liniei de producție.
Toate materialele implicate în linia de producție automată a fasolei de ciocolată trebuie să îndeplinească standardele de calitate alimentară pentru a asigura siguranța și igiena produselor de ciocolată. Materialele de calitate alimentară trebuie să aibă o stabilitate chimică bună, să fie non-toxice și inofensive și să nu reacționeze chimic cu materii prime de ciocolată.
Corpurile de echipamente, conductele, matrițele și alte părți din linia de producție sunt de obicei confecționate din oțel inoxidabil 304 sau 316, care au o rezistență bună la coroziune și proprietăți igienice și pot împiedica efectiv echipamentul să ruginească și să contaminieze produsele de ciocolată. Garniturile, garniturile și alte părți care sunt în contact direct cu materiile prime de ciocolată sunt confecționate din cauciuc de calitate alimentară sau silicon, care au o bună flexibilitate și proprietăți de etanșare și îndeplinesc standardele de igienă și siguranță alimentară.
În plus, în timpul procesului de proiectare și fabricare a liniei de producție, este necesar, de asemenea, să se conformeze standardelor relevante de siguranță a echipamentelor de producție alimentară și specificațiilor de igienă, cum ar fi sistemul ISO 22000 de gestionare a siguranței alimentare, sistemul HACCP (Analiza pericolului și Sistemul de control critic) etc.
Finisajul de suprafață al produsului este unul dintre indicatorii importanți pentru a măsura calitatea boabelor de ciocolată, ceea ce afectează în mod direct experiența vizuală a consumatorilor și dorința de cumpărare. Pentru a asigura finisajul de suprafață al boabelor de ciocolată, este necesar să se controleze proiectarea mucegaiului, calitatea materiilor prime, procesul de producție și alte aspecte.
Sistemul automat de detectare este o garanție importantă pentru calitatea produselor din linia de producție automată a fasolei de ciocolată. Sistemul poate detecta și ecraniza automat greutatea, dimensiunea, aspectul, impuritățile și alți indicatori de calitate ale boabelor de ciocolată pentru a îmbunătăți calitatea produsului și eficiența producției.
Sistemul automat de inspecție include în principal echipamente de inspecție vizuală, echipamente de inspecție de cântărire și echipamente de detectare a metalelor.
Atunci când configurați un sistem automat de testare, este necesar să selectați în mod rezonabil modelul și cantitatea echipamentelor de testare pe baza capacității de producție și a cerințelor de calitate a produsului din linia de producție. De asemenea, este necesar să se integreze sistemul de testare automatizat cu sistemul de control al liniei de producție pentru a obține transmisia în timp real și procesarea datelor de testare, astfel încât să ajusteze parametrii procesului de producție în timp util și să asigure stabilitatea calității produsului.
Linia de producție automată de fasole de ciocolată poate realiza o producție eficientă și precisă pe scară largă, printr-o proiectare rezonabilă a componentelor de bază, inovația cheie avansată a tehnologiei, planul de optimizare a eficienței științifice și standardele stricte ale industriei și controlul calității. Odată cu progresul continuu al științei și tehnologiei și schimbările continue ale cererii pieței, linia de producție automată de fasole de ciocolată va continua să modernizeze și să inoveze tehnologia pentru a răspunde nevoilor de producție în creștere și cerințele de calitate ale industriei de ciocolată.