بررسی فرآیند بلادرنگ بسته بندی تیوبهای 3 گرمی ویتامین چشمی A
این فرایند جهت استفاده از صنعت داروسازی می باشد که در کارخانه داروسازی ایران ناژو در قسمت بسته بندی کرم و پماد جهت پر کردن و قرار دادن تیوبهای 3 گرمی در داخل جعبه های کارتونی به صورت اتوماتیک مورد استفاده قرار می گیرد.
این کارخانه جزء شرکت های سهامی خاص می باشد و در منطقه صفا دشت شهریار واقع است.
در این فرایند یک دستگاه به نام Filling Machine موادی را که باید در داخل تیوبهای مخصوص پر شود را در داخل تیوبهای آلومینیومی تزریق کرده و سپس انتهای تیوبها را بسته و پانچ می نماید سپس تیوبهای آماده شده توسط یک نوار نقاله از قسمت پر کن (Filling Part) خارج شده و به قسمت کارتونی کردن (KARTONING) وارد می گردد. در این مرحله فرایند مورد نظر ما آغاز می گردد بدین ترتیب که تیوب ها وارد دستگاه کا تونیک شده و پس از طی مراحل مختلف به همراه یک عدد بروشور در داخل یک جعبه مقوایی قرار گرفته و روی درب جعبه شماره (Batch Number) خورده و درب جعبه بسته می گردد. سپس در انتهای خط تولید جعبه های بسته بندی شده در داخل دایکات (جعبه های بزرگتر) و سپس داخل کارتون اصلی قرار می گیرند.
این فرآیند توسط دستگاهی به نام KALX که ساخت کشور فرانسه است کنترل می گردد که می تواند حداکثر 10 تیوب را در دقیقه بسته بندی نماید.
اگر بخواهیم از ابتدا شروع کنیم باید گفت که این دستگاه به صورت الکترو مکانیکی همراه با یک سیستم پنیوماتیک فرآیند را کنترل می نماید. در ابتدا در شکل شماره یک شمای کلی دستگاه نشان داده شده است که به همراه مشخصه های فنی آن آمده است، که این مشخصه های فنی عبارتند از:
بدنه این دستگاه از جنس Stainless Steel می باشد و کلیه قسمت هایی که در هنگام کار ممکن است برای متصدی دستگاه (اپراتور) ایجاد خطر نماید توسط حفاظ شیشه ای جدا شده است. لازم بذکر است که تک تک ان درب های شیشه ای در صورتی که درهنگام روشن بودن دستگاه باز شوند، دستگاه به صورت خودکار (Emergency) توقف می دهد، زیرا هر کدام از آنها در هنگام بسته بودن یک میکروسوییچ را فعال می سازند که این میکروسوییچ ها هنگام باز شدن درب های شیشه ای عمل کرده و دستگاه را متوقف می کنند. که این امر برنامه وقفه است که باعث می شود روال روتین برنامه بسته بندی متوقف شده و سپس دوباره با رفع آن عملیات بسته بندی ادامه یابد.
مغز کنترل کننده این دستگاه یک PLC SY است که با یک پردازنده (226 CPU) ساخت شرکت SIMENCE کار می کند. این مدل PLC دارای 24 ورودی و 16 خروجی می باشد که تمامی این ورودیها و خروجی ها از نوع دیجیتالی بوده و توسط ایزولاتورهای نوری محافظت می گردند. الکتروموتور اصلی دستگاه یک الکتروموتور اصلی دستگاه یک الکتروموتور 2.5 کیلو وات می باشد که نیروی محرکه اصلی دستگاه به شمار می رود. در کنار این الکتروموتور یک الکترو پمپ وکیوم با قدرت 1 کیلو وات نیز مورد استفاده قرار گرفته که در خروجی خود دارای دو عدد شیر پنیوماتیکی می باشد. در شکل زیر شکل و قالب جعبه به همراه ماکزیمم و منیمم اندازه مجاز به همراه محدوده ای که باید پانچ شماره سریال و تاریخ حک شود نشان داده شده است.
حال در این مرحله به تشریح ورودی ها و محصول می پردازیم و پس از نشان دادن یک شکل از نمای بالا به تقسیم بندی مراحل مختلف کاری و تریف آنها می پردازیم. همانگونه که می دانید صنعت داروسازی یک صنعت بسیار حساس می باشد و رعایت نکات بهداشتی در آن امر بسیار مهمی می باشد، بنابراین در پروسه ساخت، پر کردن و بسته بندی یک تیوب کرم تمهیدات و نظارتهای شدیدی وجود دارد برای مثال باید گفت که قسمتی که عمل پر کردن تیوب ها در آن صورت می گیرد کاملاً ایزوله می باشد که توسط یک دیوار شیشه ای از قسمت بسته بندی جدا شده است. حتی برای جلوگیری از ورود آلودگی به این محل از یک هواساز بزرگ ایزوله که هوا را توسط یک فیلتر میکرونی تصفیه می کند استفاده شده است. تا همیشه فشار هوای داخل اتاق نسبت به بیرون مثبت باشد و هم چنین آلودگی های موجود در هوا گرفته شده و هوای تصفیه شده جریان یابد، در نتیجه هیچ هوایی از فضای بیرون به داخل اتاق پر کن نفوذ نمی کند. تنها یک دریچه کوچک در درب شیشه ای بین قسمت بسته بندی و تیوب پر کنی باز می گردد و یک نوار نقاله از آن خارج می گردد تا تیوب های آلومینیومی 3 گرمی ویتامین A چشمی را به قسمت بسته بندی هدایت کند. حال در این قسمت پروسه کنترلی ما آغاز می گردد و این تیوب های 3 گرمی به عنوان ورودی محصول ما شناخته می شوند. البته پروسه ما دو ورودی دیگر نیز دارد که عبارتند از جعبه که باید در خشاب اصلی خود قرار گیرد و بروشور که باید در محل تغذیه خود قرار گیرد. سیستمی که توضیحات آن عملکرد یک سیستم بلادرنگ را نیز دارد. اجزایی نظیر اطلاعات زمان بندی، زمان بندف ساعت بی درنگ، مدیر منبع و غیره.
از آنجایی که بلادرنگ بودن سیستم امری ضروری می نماید لذا عملکرد هر کدام از اجزای سیستم باید هماهنگ با دیگر اجزای سیستم باشد زیرا هر گونه نا هماهنگی میان اجزا سیستم می تواند بازدهی سیستم را به طرز چشم گیری کاهش و یا حتی عملکرد سیستم را مختل نماید. این امر نه تنها از نظر پایین آمدن کیفیت محصول و به تبع آن از دست رفتن سرمایه و عدم رقابت با دیگر تولید کنندگان را باعث می شود بلکه باعث می شود که ضرر و زیان زیادی به سرمایه گذار وارد آید. توجه شما را به شکل شماره (3) جلب می کنیم.
همانگونه که در شکل مشاهده می کنید در این دستگاه می توان به دو صورت دستی و اتوماتیک تیوب ها را وارد دستگاه نمود در حالت دستی که کارگر به صورت دستی تیوب ها را در داخل ریل های دستگاه قرار می دهد ولی در روش اتوماتیک، در ابتدا ریل ورودی دستگاه یک درام دایره ای شکل با 6 عدد شیار در روی آن وجود دارد که این شیارها از نظر اندازه مطابق با تیوبها می باشند باید متذکر شویم که نوار نقاله ای که تیوب ها را از قسمت پر کن تحویل می گیرد از PLC دستگاه فرمان می گیرد و سرعت آن متناسب با سرعت کارکرد دستگاه و ورود تیوب ها می باشد بنابراین در هر مقطع مشخص زمانی یک عدد تیوب به درام دستگاه رسیده و در داخل شیار مخصوص خود می افتد. در این قسمت در بالای درام یک سنسور القایی وجود دارد که در صورتی که تیوب بر عکس و یا کج داخل شیار قررا گرفته باشد فعال شده و دستگاه را متوقف می کند. تیوب هایی که در داخل شیارها قرار گرفتند پس از یک دور کامل بر روی ریل اصلی دستگاه انتقال یافته و در داخل باگت های ریل که فاصله آنها به اندازه عرض تیوب می باشد می افتند. در این مرحله در واقع دستگاه ورودی خود که همان تیوب ها می باشند را دریافت نموده و به صورت مرحله به مرحله به حرکت خود ادامه می دهد. لازم به ذکر است که حرکت دستگاه به صورت وقفه ای می باشد بدین صورت که ریل آن به اندازه جابجا شدن یک باگت به جلو حرکت کرده و کسری از زمان متوقف می کند و سپس دوباره به اندازه یک STEP حرکت می کند در حقیقت مهمترین کارهای بسته بندی در همین زمان توقف انجام می گیرد. حال قبل از اینکه مراحل 1 تا 8 بسته بندی را یک به یک توضیح دهیم، لازم بذکر است که در مورد مکانیسم دستگاه توضیح مختصری داده شود. این دستگاه دارای یک الکتروموتور اصلی می باشد که به یک جعبه دنده (GEAR BOX) کوپل شده است تا تعداد دور 1400 دور در دقیقه موتور را به حداکثر 100 دور در دقیقه تبدیل کند. که خود باعث افزایش قدرت خروجی به ازاء کاهش دور می گردد. بر روی محور خروجی جعبه دنده یک چرخ دنده متوسط قرار گرفته که توسط یک زنجیر قطور نیروی خود را به یک چرخ دنده دیگر انتقال می دهد که بر روی یک محور سرتاسری در پایین دستگاه قرار دارد. بر روی این محور اصلی تعداد زیادی بادامک به همراه چرخ دنده قرار دارد که چرخ دنده ها توسط یک زنجیر دیگر نیروی خود را به محور دیگری انتقال می دهند. اما بادامک ها به دلیل شکل هندسی خود در هر دور گردش یک بازوی مکانیکی را صورت افقی یا عمودی به یک اندازه مشخص حرکت می دهند. این بادامک ها به دو صورت هستند، در مدلی که رولبیرینگ به جدار خارجی بادامک چسبیده است بر گشت بازو توسط یک فنر انجام می گیرد ولی در مدلی که یک شیار در داخل بادامک برای رولبیرینگ تعبیه شده است عمل رفت و برگشت بازو توسط خود بادامک انجام می گیرد. این حرکت ها هر چند ممکن است در محل تلاقی بادامک و رول بیرینگ بسیار کوچک باشند، ولی به خاطر نزدیک بودن مفصل تکیه گاه بازو به رولبیرینگ حرکت در سر دیگر بازو به چندین برابر میرسد. هر کدام از این بازوها یک ووظیفه مشخص را عهده دار می باشند که در ادامه تک تک به توضیح آنها خواهیم پرداخت. حال به ادامه بحث خود بر می گردیم. همانگونه که توضیح داده شد تیوبها در داخل باگت ها قرار گرفته و به صورت مرحله به مرحله به سمت جلو حرکت می کنند زمانی که یک باگت حاوی تیوب به اولین سنسور مسیر ورودی رسید PLC حالت آماده به کار پیدا کرده و در دو مرحله دیگر فرمان برداشتن کارتن از محفظه مخصوص را صادر می کند شکل شماره (49 نشان دهنده محفظه کارتون می باشد.
نحوه عملکرد این بخش بدین صورت است که جعبه ها به صورت خوابیده و بسته در یک سطح شیب دار که از دو طرف محصور شده است قرار گرفته اند و در قسمت پایین برای جلوگیری از ریختن جعبه ها دو عدد ضامن ناخنی شکل کوچک وجود دارد. در زمانی که باید یک کارتن از این محفظه برداشته شود یک بازو که در بالای آن دو عدد لاستیک قرار دارد به سطح آخریم کارتن می چسبد و پمپ وکیوم میان لاستیک و کارتن مکش ایجاد می کند. در این حالت بازو به سمت پایین حرکت کرده و کارتن را با خود به پایین می کشند. در مرحله بعد یک بازوی دیگر که مجهز به لاستیک وکیوم است به سمت مقابل کارتن اتصال می یابد. در این حالت بازوی دیگر که مجهز به لاستیک وکیوم است به سمت مقابل کارتن اتصال می یابد. در این حالت بازوی اولی در جای خود 90 درجه می چرخد، در نتیجه جعبه بسته شده باز می گردد و به همین حالت به سمت جلو حرکت می کند و تا جایی که بین دو تسمه حرکتی قرار گیرد که از چهار طرف محصور می باشد. زمانی که جعبه به تسمه های حرکتی رسید، دیگر مأموریت قسمت برداشتن کارتن به اتمام رسیده است و دوباره بازوها برای برداشتن جعبه دیگر از محفظه کارتن آماده می شوند.
بر روی ریل اصلی دستگاه درست در جایی که تیوب ها وارد قسمت محافظت شده می شوند. یک سنسور نوری بازتابی وجود دارد که در صورت وجود تیوب در داخل باگت فرمان برداشتن کارتن را می دهد. دستگاه طوری زمان بندی شده که در یک مرحله جعبه باز شده و تونل هدایت تیوب به داخل جعبه در مقابل یکدیگر قرار می گیرد در این زمان یک سمبه که شکل آن به صورت L می باشد و در نوک آن یک قطعه از جنس تفلون می باشد تیوب را از روی باگت به داخل تونل هدایت و از آنجا به داخل جعبه انتقال می دهد. نکته جالب توجه این است که اگر به هر دلیلی تیوب در مسیر انتقال به داخل کارتن در جایی گیر کند و مانع حرکت سمبه شود سنسور فشار و ضربه ای که بر روی اهرم حرکت دهنده سمبه تعبیه شده است فرمان داده و دستگاه را به صورت EMERGENCY SHUT DOWN متوقف می نماید تا اپراتور دستگاه مشکل را بر طرف نموده و مجدداً دستگاه را روشن نماید. علت قرار دادن این سنسور این است که از وارد آمدن فشار بیش از حد به سمبه جلوگیری نموده و در نتیجه از کج شدن و یا شکسته شدن آن جلوگیری نماید. از این نوع سنسور بر روی کلاچ الکترو موتور دستگاه نیز استفاده شده است به طوری که اگر در هر زمان فشار بیش از حد مجاز به دستگاه وارد گردد فرمان داده و دستگاه را متوقف می کند. به طور همزمان با حرکت جعبه ها به سمت جلو، قسمت بروشور گذاری نیز مشغول کار بوده و برگه های بروشور را از داخل محفظه مخصوصی برداشته و تا زده، سپس آنها را بین تونل هدایت تیوب و جعبه قرار داده و سپس سمبه اصلی تیوب و بروشور را داخل جعبه قرار می دهد.
حالت نوبت بستن درب جعبه ها می باشد، بعد از حرکت تسمه ها به جلو دو جعبه دنده که دارای تیغه های مختلف میباشند به ترتیب با حرکت های پشت سر هم درب دو طرف جعبه را می بندند.
بدین ترتیب که ابتدا یک تیغه مثلث شکل به عنوان تکیه گاه قرار گرفته سپس یک تیغه نازک لبه درب را کج می کند تا نوک آن به بدنه جعبه دیگر گیر کند و در آخر تکیه گاه بیرون آمده و یک سمبه فلزی درب جعبه را به طور کامل می بندد. باید متذکر شد که پس از بسته شدن درب ها یک پانچ فلزی دایره ای شکل که تاریخ و BATCH NOMBER روی آن قرار دارد درب جعبه ها را شماره گذاری می کند.
در انتهای خط بسته بندی یک سنسور نوری قرار گرفته که یک شمارنده می باشد و تعداد کارتن های بسته بندی شده را شمارش نمایند. مطالب ذکر شده چکیده ای از عملیات بسته بندی تیوب های 3 گرمی پماد چشمی ویتامین A بود که این عملیات توسط دیتگاه KALIX انجام می شود.
در دیاگرام زیر یک حلقه کنترلی از قسمتی از این سیستم آورده شده است.
در پایان مبحث به معرفی تعدادی از اجزاء بلادرنگ این سیستم می پردازیم.
در این سیستم اطلاعات زمان بندی را می توان زمان پایین آمدن نازل پر کننده و مدت زمان پر شدن تیوب و زمان بالا رفتن نازل و هم چنین تقدیم و تأخر و ترتیب هر کدام از مراحل بسته بندی را عنوان کرد. تایمر مربوط به کنترل کننده را زمان بند سیستم معرفی نمود. از کلاک یا پالس ساعت کنترل کننده و یا فرمان هایی که از بعضی سنسورها مانند سنسور وجود تیوب خالی در محل پر کردن می آید می تواند به عنوان ساعت بی درنگ نام برد. از اداره کننده استثنا به مدیریت وقفه ها اشاره کرد، مانند زماین که حفاظ شیشه ای دستگاه باز می شود فرمان می دهد و دستگاه را متوقف می کند. مدیر منبع کنترل کننده می باشد که مدیریت کل فرآیند به عهده آن می باشد.
یکی از نقاط ضعفی که در این دستگاه مشاهده می شود این است که معیاری غیر از زمان برای پر کردن تیوب ها وجود ندارد، یعنی اگر به هر دلیلی نازلی که تیوب ها را پر می کند دچار اشکال شده و تیوبی را کمتر از مقدار مشخص شده پر کند دستگاه قادر به تشخیص این نقصان نبوده و تیوب به طور ناقص پر می شود. برای رفع این مشکل پیشنهاد می گردد که در زیر تیوب ها یک سنسور فشار تعبیه گردد که علاوه بر زمان پر کردن وزن تیوب پر شده را نیز اندازه گیری نماید و در صورتی که تیوبی کمتر از حد مجاز پر شود وزن آن این موضوع را اعلام نماید و آلارمی به صدا در آمده و اپراتور را با خبر نماید. و بدین ترتیب تیوب ناقص قبل از بسته بندی از چرخه بسته بندی خارج گردد و یا در صورت بروز مشکلات برای دستگاه آن را متوقف نماید تا مشکل دستگاه بر طرف گردد.
نظر خود را بگذارید