昆山市拓恒機電有限公司
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0 引言
在線檢重秤, 又叫重量檢測機、重量分選秤、自動檢重秤、重量選別機等, 它是在自動化生產流水線動態(tài)運行的情況下對包裝產品實現高速度、高精度稱量并根據稱量結果對產品自動分選的設備。在線檢重秤的使用大大提高了產品質量, 優(yōu)化了生產流程, 從而保證產品質量、控制成本、消除浪費、增加了利潤。
在實際生產中, 在線檢重秤應用主要有以下幾個方面:
(1) 判別產品重量是否合格, 自動篩選出漏裝、多裝、缺件等不合格品;
(2) 自動將包裝產品按重量進行等級劃分;
(3) 最大限度減少過量灌裝或者過度包裝, 節(jié)省原材料, 節(jié)省生產成本;
(4) 對包裝產品的重量數據進行反饋, 實現生產線的精確控制;
(5) 替代人工稱重, 提高生產效率, 并保證產品稱重數據的一致性、可靠性;
(6) 具有點數裝箱、生產批次跟蹤、生產數據統(tǒng)計等功能。
1 工作原理
在線檢重秤包括前端輸送機構、中間稱量機構以及后端分選機構三部分, 如圖1所示。
圖1 在線檢重秤結構 下載原圖
被檢產品經由前端輸送機構整齊等間距地進入中間稱重機構的傳送帶上, 在線檢重秤便開始對該產品進行動態(tài)稱重, 把稱重結果顯示到顯示器上, 并與預先設定好的標準重量值、上下限值等產品重量參數進行比較, 進行合格的產品、超重的產品、欠重的產品的辨別及分選。后端分選機構對不合格的產品進行剔除和分選。而合格的產品可正常通過。在線檢重秤的儀表顯示界面如圖2所示。
2 影響在線檢重秤計量精度的因素
在線檢重秤的計量精度一般采用儀器動態(tài)測量結果的標準偏差的三倍來定義。標準偏差是方差的算術平方根, 它反映了一組數據的離散程度, 當標準偏差值越小時, 這組數據偏離平均值就越少, 反之亦然。對給定的產品, 在線檢重秤在一定的使用條件下, 儀器測量結果的標準偏差值越小, 則說明在線檢重秤的動態(tài)計量精度越高。
圖2 在線檢重秤顯示界面 下載原圖
影響在線檢重秤計量精度的主要因素有:
(1) 產品因素:包裝產品的體積大小, 產品的性質 (固體或者液體) , 產品包裝的松散程度, 產品的標稱重量, 產品通過儀器稱重裝置的速度等;
(2) 儀器因素:在線檢重秤的傳感器數量和精度, 在線檢重秤稱重裝置的機械結構, 稱重裝置皮帶的運行速度, 稱重臺面的長度, 稱重臺面的平整度等;
(3) 環(huán)境因素:車間的溫度、濕度、噪聲, 以及空氣流動、地面的震動等。
(4) 人為因素:儀器操作人員的設置, 人為不恰當的使用等。
3 提高在線檢重秤計量精度的主要方法
3.1 合理設置在線檢重秤皮帶的傳輸速度
包裝產品在稱重過程中必須保證只能有一個包裝產品位于在線檢重秤的稱重臺面上。即當前包裝產品完全離開稱重臺面后下一個包裝產品才允許進入稱重產品, 可以通過調節(jié)在線檢重秤皮帶的傳輸速度, 與前端生產流水線形成速度差, 將包裝產品的間隔距離拉大。另外, 在線檢重秤皮帶的傳輸速度要高于流水線的生產速度, 但是皮帶速度越大, 在線檢重秤的計量精度越低, 包裝產品在稱重臺面的停留時間應滿足稱重傳感器采集足夠有效且穩(wěn)定稱重信號的要求, 因此, 要設置在線檢重秤的皮帶傳輸速度在合理的范圍內, 既能與生產流水線的運行速度相匹配, 又要保證儀器的計量精度。
3.2 改善在線檢重秤的運行環(huán)境
在線檢重秤的稱量結果主要由稱重傳感器決定, 而稱重傳感器是高精度的測量元件, 它對環(huán)境的變化比較敏感, 要提高在線檢重秤的計量精度, 在線檢重秤的使用環(huán)境是一個關鍵因素。應盡量保證生產車間的溫度、濕度適宜且穩(wěn)定, 控制車間的空氣流動, 避免車間其他儀器工作時產生的噪聲、震動等對在線檢重秤產生影響, 必要情況下可以對儀器安裝防風罩。此外, 在電氣維護方面應做好在線檢重秤的接地, 盡量減少靜電感應, 遠離輻射源, 避免各種設備間的電磁干擾對測量結果的影響。
3.3 改進在線檢重秤的生產技術
在線檢重秤的前端輸送機構在運行時必須盡可能的降低噪聲和震動, 因此需要對輸送機構的滾軸在裝配前進行靜平衡實驗和動平衡實驗, 以保證在線檢重秤運行的穩(wěn)定性。應變片式傳感器是在線檢重秤中應用最廣泛的傳感器, 它結構簡單, 可靠性高。隨著科技的發(fā)展, 在線檢重秤也出現了采用電磁力平衡式傳感器, 它具有反應快、精度高等特點, 能大大提高在線檢重秤的測量精度。后端分選機構在進行分選操作時, 如果機械動作過大會對在線檢重秤產生較大的震動和噪聲, 影響計量精度, 為了降低此影響, 可以將后端分選機構從在線檢重秤的機架中分離出來, 通過軟性連接裝置與在線檢重秤稱重裝置進行連接。
4 結束語
隨著商業(yè)流通領域銷售方式的變化, 傳統(tǒng)的不定量、無包裝銷售方式將逐漸被現代化的定量、全包裝的銷售方式所取代, 在線檢重秤將在現代工業(yè)生產中越來越廣泛地被使用, 特別是在食品、醫(yī)藥等行業(yè)在線檢重秤已成為一種不可缺少的計量設備, 因此提高在線檢重秤的計量精度, 對于生產廠家和消費者而言都具有重要意義。
