天津ENAK社が±0.5％の充填精度をどのように達成しているか？

充填ラインの監督者は、±0.5％という精度が、収益性のある稼働とコストのかかる不良品却下の分かれ目であることを熟知しています。自動追跡式充填機がシャンプー容器の不足充填やジュース容器の過充填を引き起こすと、品質管理による却下率が15～25％増加し、過剰充填（ギブアウェイ）による損失が利益率を圧迫します。生産チームは手動調整に奔走する一方で、上流のすすぎ機および下流のキャップ機は待機状態に陥ります。天津ENAK社 ENKGZ-01自動追跡式充填機 リアルタイムのセンサ同期とサーボバルブ制御により、水のような薄い飲料から粘性の高い洗剤、さらにはねばり気のあるシロップに至るまで、±0.5％の精度を維持します。生産エンジニアは、従来数時間かかっていた校正を、わずか数分で完了できます。

オペレーターは、高精度トラッキングセンサを用いることで、分間数十本から数百本という高速充填においても、充填ヘッドをボトル口に対して±2mm以内の位置精度で配置し、この性能を実現します。食品・医薬品グレードのステンレス鋼304／316製接触部品は、日常的な化学的・医薬品的洗浄サイクルに耐え、CIP／SIPシステムによりライン停止なしで製品切替が可能です。1000kg仕様のシステムは直感的なHMIインターフェースを備え、12種類の一般的な液体プロファイルに対応する検証済みレシピを保存しており、 supervisors（監督者）はケチャップ、ピーナッツバター、食用油などのパラメータをタッチスクリーンでワンタッチ選択するだけで呼び出せます。

±0.5％の充填精度を損なう3つのバルブ故障

故障1：充填後の滴下  

ノズルがきれいに遮断されないため、1本あたり2～5mlの液が無駄になります。化学工場では毎日、月間800～2,000リットルを損失し、食品生産ラインでは床に液体がたまって衛生基準違反を招いています。根本原因は、ノズルの設置高さの不適合またはバックサクション用真空圧の不足に起因します。

故障2：泡立ちによるあふれ  

高流速充填時に乱流が発生することにより、炭酸飲料およびタンパク質シェイクで発生します。過剰なヘッドスペースに泡が充填され、下流の検査工程で生産量の12～18％が不合格となります。浸漬式充填カーブの採用および底部充填段階の速度低下により、ほとんどの事例が解消されます。

故障3：慢性的な充填不足  

流量計のキャリブレーションずれやタンク内圧の変動によって引き起こされます。ジュース bottlers（ボトラー）は内容量不足を理由とした訴訟リスクに直面し、製薬メーカーはロット全体の回収（リコール）を余儀なくされる場合があります。体系的な3点重量検証を実施すれば、1シフト以内に規制順守状態を回復できます。

ENKGZ-01 サーボ駆動バルブを採用することで、これらの故障を解消します。このバルブは、ボトルのリアルタイム位置データに基づき、毎秒100回の頻度で流量を調整します。生産データによると、適切な据付後の初回合格率は98.7％であり、3年間の保証期間にはポンプ、PLC、ギア、ベアリング、および圧力容器の主要部品が含まれます。

リアルタイム追跡デバッグ：センサ→PLC→バルブの同期

自動追跡充填 3つのシステムが50ms周期内で同期することを要求します。高精度センサが毎秒500回ボトル位置をスキャンし、耐衝撃性イーサネット接続を介してX-Y座標をPLCに送信します。PLC内のアルゴリズムが充填ヘッドの軌道を計算し、サーボアンプが±1mmの許容誤差範囲内でバルブ位置を制御します。

表1：追跡システム仕様

 E02センサ遅延 ：イソプロピルアルコールでエンコーダレンズを清掃してください。Ethernetケーブルの健全性を確認してください。センサゲインを工場出荷時の0.8-1.2V範囲にリセットしてください。10サイクルのセルフテストで応答時間が45ms未満であることが確認されると、生産が再開されます。

E03 PLC応答 ：診断画面からCPU使用率を確認してください。レシピキャッシュをクリアし、検証済みパラメータを再読み込みしてください。HMIシーケンスF3-R-Sを使用してEthernetモジュールを再起動してください。上流のリンサーとのハンドシェイクが確立され、28-32msの遅延が確認されていることを検証してください。

E04バルブ同期 サーボのホーム位置オフセットを±0.5mm単位で調整します。空ボトル追跡テストを実行し、画面上のオーバーレイ表示における充填ヘッドのトレール（遅れ）を観察します。オーバーシュートが発生しないよう、PIDゲインを微調整します（P=12、I=0.8、D=2.1）。

毎日の検証によりドリフトを防止します。オペレーターは、校正済みの計量器でサンプルを重量測定する10本ボトルのテストサイクルを実施します。測定結果が±0.4%の範囲外となった場合、MESシステムへ自動記録される完全なキャリブレーション手順が起動され、コンプライアンス監査用のトレースログが生成されます。

充填カーブの最適化：12種類の液体プロファイル（各パラメータが厳密に定義済み）

ENKGZ-01は、水、油、ジュース、ペースト、ケチャップ、ピーナッツバター、ジャム、および日用品化学薬品など、12種類の一般的な液体に対応した検証済み充填カーブを保存しています。各レシピでは、高速充填フェーズ、低速充填フェーズ、および底部からの上昇動作（Bottom-up lift）が最適化されており、滴下・泡立ち・不足充填を確実に防止します。

表2：12種類の液体充填プロファイル

 高粘度液体向け調整 シロップおよびピーナッツバターでは、空洞現象を防止するための延長された低速工程が採用されており、底部のリフトは18～20mmに達して高粘度の糸状物を確実に除去します。サーボバルブにより0.2～0.8 barのバックプレッシャーが維持され、気泡の混入を防ぎます。

発泡性液体 炭酸飲料では、ネック終端部から25mm下方から開始されるダイブ充填方式が採用されており、充填速度は50mm／秒で上昇します。最終5mlは通常速度の30％で充填され、層流を発生させて気泡の閉じ込めを最小限に抑えます。

切替手順 hMIのF2メニューからレシピを選択します。機械は30秒間のセルフプライミングサイクルを自動実行し、前回の製品をCIPループを通じて洗浄排出します。新しいパラメーターは自動的に読み込まれ、サーボホーミングシーケンスによってゼロオフセットが確認されます。

CIP／SIP 5分サイクルにより、真正の多品種対応運転が可能になります

クイックリリース式充填ヘッドは90秒以内に分解でき、すべての製品接触面が露出します。オペレーターは粘度範囲に応じて内径3～12mmの304／316ステンレス鋼製ノズルを交換し、Oリングには新規のシリコーン潤滑剤を塗布します。専用工具は機器本体に収納されている14mm六角レンチのみが必要です。

CIPシーケンスは専用のクリーニングメニューから起動します：

• 洗浄前 （1分）：40°Cの水20L／分で、大量の残留物を洗浄
• 洗浄剤サイクル （2分）：60°Cの2％NaOH溶液15L／分で、表面を洗浄
• 洗い流す （1分）：純水25L／分（導電率＜10μS／cm）
• 滅菌 （1分）：50°Cの0.2％過酢酸による最終殺菌
• 乾かす （30秒）：フィルターを通した空気吹き出しにより、細菌の定着を防止

SIP蒸気サイクルは、医薬品製造向けにコア温度121°C、15分間（F₀＞8）のバリデーションを達成する場合にオプションで実施可能です。導電率プローブにより洗浄完了が確認され、残留物が15μS／cmの閾値を超えた場合にはサイクルが自動停止します。

CIP後のクロスコンタミネーションは、スワブ検査で確認されたところ、0.02％未満に低減されます。マルチヘッド方式のシステムでは各ヘッドが独立して洗浄可能であり、製品切替中にラインの一部を稼働させることができます。日次で化学製品を切り替える工場では、シャンプーからコンディショナーへの切替を、CIPおよびレシピ読み込みを含めて合計7分で完了します。

毎日のノズル検証：3点充填試験プロトコル

生産の一貫性を確保するため、初回の製品運転前に毎日精度検査を実施する必要があります。オペレーターは、0.1gの精度で計量可能な較正済みの計量器を用いて、標準化された3点検証手順を実行します。

表3：毎日の3点充填検証

 手続き :

• 現在のレシピ仕様に合致する清潔なPETボトルを選択してください
• 各テストポイントで3回連続して充填を行い、それぞれの重量を記録します
• 合計9回の測定値に基づいて標準偏差を算出します
• 標準偏差（SD）が0.3gを超える場合、保守手順を実行します

毎週の流量計検証では、マスターメーター・ループを用いてENKGZ-01の計測値と認定基準値を比較します。タンク圧力安定化試験では、空タンク状態で30分間のサイクルを実施し、圧力計のピーク・トゥ・ピーク変動を0.1 bar未満に保つかどうかを監視します。

304／316ステンレス鋼の制限：酸／アルカリ耐性データ

製品接触部品は、pH 2～13の全範囲において連続運転に耐えられます。304鋼は、pH 2.8のクエン酸果汁およびpH 12.1のリン酸系洗浄剤に耐性があります。一方、316鋼は、pH 13.2の水酸化ナトリウムによるCIPサイクルにも耐え、点食を起こしません。

腐食抵抗性評価 :

• クエン酸 5％ ：304鋼 ＞5,000時間、316鋼 ＞10,000時間
• NaOH 2％、60°C ：304鋼は3000時間以上、316鋼は6000時間以上
• 過酢酸 0.2％ ：両方とも2000時間以上でパッシベーション処理済み表面

アルコールまたは過酸化水素系消毒剤を連続使用する場合は、316鋼へのアップグレードを推奨します。年1回のパッシベーション処理により、20％硝酸による30分間浸漬を行い、クロム酸化被膜を再生し、基準耐食性の95％以上を回復させます。

空気圧駆動方式により、可燃性溶剤周辺における電気的危険を排除します。380V・50／60Hz電源仕様により、世界中の設置に対応可能であり、低騒音サーボ動作により製薬用クリーンルーム要件（<65dB(A)）を満たします。

ENKGZ-01 現地立ち上げチェックリスト（現地サポート付）

天津ENAK 立ち上げ作業は、ビデオ技術サポートと現地設置を組み合わせた7日間プロトコルに従います：

1～2日目：機械的アライメント

• 充填ヘッドの位置決め精度：ボトル中心線に対して±0.5mm
• バルブタイミングを100回の空動作で確認済み
• CIP配管を6 barで圧力試験済み

3日目～4日目：電気系統の据付調整

• PLCのI/Oマッピングを256点で確認済み
• サーボホーミングオフセットを12個すべてのバルブでゼロ設定済み
• HMIレシピを6種類の液体で検証済み

5日目～6日目：生産試運転

• 各試験液体について5,000本のボトルを試験
• 3交代制にわたり、重量検証誤差±0.4％以内を確認
• CIP検証時の導電率ログをアーカイブ済み

7日目：引渡しトレーニング

• オペレーターの3点検証による認定完了
• 保守スケジュールのプログラム設定完了
• リモート監視機能の起動およびMES連携完了

現地設置・据付・試運転には、機械類の試験報告書および出荷前検査の動画記録が含まれます。これらにより、量産開始前の性能が±0.5％以内であることが確認されます。署名済みの受入承認プロトコルに基づき、モータ、圧力容器、ポンプ、PLC、ギア、ベアリング、ギアボックスの故障を含む3年間の保証が発効します。

天津ENAK社製自動追跡式充填機 本機は、現代の多品種生産ラインが求める高精度制御を生産技術者に提供します。高速運転中においても±0.5％の精度を維持し、CIP／SIP洗浄対応により真の柔軟性を実現します。304／316ステンレス鋼製の耐久性は、食品・飲料・日用品・機械分野における日常的な化学薬品および医薬品の厳しい使用条件にも耐えられます。現場監督者は、一貫した初回合格率を達成することで、食品・飲料・日用品・機械分野における安定した価格設定と信頼性の高い納期遵守を実現できます。