Llenado Automático de Botellas y Líquidos

Uno de los principales retos en la ingeniería de automatización dentro de las industrias de alimentos, bebidas, farmacéutica y química es asegurar que el proceso de llenado de botellas y envasado en bolsas cumpla con el peso exacto especificado. Esto no solo reduce el desperdicio, sino que también garantiza el cumplimiento de normativas y estándares de calidad.

En el caso de los fabricantes de bebidas, por ejemplo, el llenado excesivo de botellas puede generar pérdidas significativas en la producción. Reducir el exceso de llenado en tan solo un gramo o mililitro por botella puede representar ahorros de miles de dólares al año por cada línea de producción. Por ello, los ingenieros y gerentes de producción buscan soluciones de sensores precisas que permitan medir con exactitud el peso y la carga, optimizando los sistemas de control de llenado en máquinas automáticas de alta velocidad.

Aunque existen varios métodos para verificar los niveles de llenado, el peso físico es la variable más confiable en comparación con la masa, densidad, nivel o volumen. Al pesar cada botella, el sistema de control está, en esencia, "contando moléculas", ya que cada átomo tiene un peso específico.

Además, la medición del peso no se ve afectada por variaciones en la densidad del líquido, su temperatura, viscosidad o aireación, factores que sí podrían influir en otros métodos. Ninguna de estas variables altera el peso final del producto.

Por otro lado, las máquinas llenadoras automáticas volumétricas (o máquinas llenadoras de líquidos) controlan el flujo en función del volumen, pero este método puede generar inconsistencias en el peso debido a las condiciones del material. Así, cambiar a un sistema de llenado basado en pesaje tiene un sentido económico claro, proporcionando una mayor precisión independientemente del tipo de material o sus características fisicoquímicas.

La solución: Celdas de carga de alta precisión

Para máquinas de llenado de botellas, recomendamos el uso de sensores de celdas de carga de alta precisión, como las de la serie LSM, diseñadas específicamente para aplicaciones de llenado automatizado.

¿Cómo funciona?

1. Montaje de la celda de carga: Una celda de carga de la serie LSM se instala debajo de la plataforma que sostiene el contenedor en proceso de llenado.
2. Medición del peso: A medida que el contenedor se llena, el sensor LSM mide el peso del fluido dispensado.
3. Procesamiento de la señal: La señal de peso del sensor se envía a un controlador digital IDC305 (señal SPI), a una pantalla digital IPM650 (señal analógica amplificada), o a un amplificador analógico de la serie IAA. Estos dispositivos convierten la señal para que sea leída por un PLC o microcontrolador compatible.
4. Control de llenado: El PLC o microcontrolador interpreta la señal y detiene el dispensador cuando se ha alcanzado el peso exacto.
Además de una baja no linealidad y no repetibilidad, el sensor de la serie LSM presenta un deslizamiento mínimo y tiene protección contra sobrecarga incorporada para proteger al sensor de accidentes imprevistos.
5. El deslizamiento es la desviación de la salida de una celda de carga cuando se aplica una carga fija. Esto significa que el sensor de la serie LSM se ve mínimamente afectado por los pesos de la plataforma y del contenedor, lo que maximiza la precisión.
6. Por último, FUTEK ofrece soluciones OEM para las celdas de carga de la serie LSM que ofrecen salidas de señal I2C, RS232 y UART.
7. Este nivel de precisión también es clave en los procesos de preparación de compuestos de aplicaciones químicas y farmacéuticas, donde es crucial monitorear la tasa de dosificación de los diversos componentes para mantener una proporción química precisa.