昆山市拓恒機(jī)電有限公司
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江蘇省昆山市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)
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1 引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,國內(nèi)電子衡器的研制及生產(chǎn)使用發(fā)展迅速,電子衡器也越來越多地參與到數(shù)據(jù)處理和過程控制中來
對于計量部門,為保障電子臺秤的計量性能,需對電子臺秤進(jìn)行周期性的檢定。根據(jù)檢定規(guī)程,電子臺秤的檢定必須具有以下三個項目:稱量測試、偏載測試、重復(fù)性測試。其中稱量測試需加載到最大稱量的砝碼,重復(fù)性至少要用一半量程砝碼加載3遍,這大大提高了工作強(qiáng)度和工作量。尤其大量程電子臺秤的檢測,其對人工的耗費(fèi)是十分巨大的,因此開發(fā)一套智能化、現(xiàn)代化的電子臺秤自動檢測系統(tǒng)就顯得尤為必要。
2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
當(dāng)前國內(nèi)電子臺秤的檢測依然是以人工檢測為主,主要依靠人力搬運(yùn)砝碼來實(shí)現(xiàn)檢測點(diǎn)的加卸載,同時由于主要依靠人工記錄數(shù)據(jù),所以其存在效率低、工作強(qiáng)度大、易受人為因素干擾、存在安全隱患、數(shù)據(jù)管理能力低等缺點(diǎn)。
近年來包括中航工業(yè)北京長城計量測試技術(shù)研究所、浙江省計量測試院、承德石油高等專科學(xué)校等科研原始都在電子臺秤的自動化檢測領(lǐng)域進(jìn)行了一些初步的嘗試,并取得了一定的成果,但仍存在一定的缺陷,比如檢測對象單一、量程段小,自動化程度不高等。
3 自動檢測系統(tǒng)方案設(shè)計
3.1 檢測系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
本文設(shè)計的該檢測系統(tǒng)針對市面上絕大多數(shù)(30～300)kg電子臺秤,按照J(rèn)JG 539-2016《數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》
表1 技術(shù)指標(biāo) 下載原表
3.2 系統(tǒng)總體組成
該電子臺秤自動檢測系統(tǒng)由機(jī)架、移動工作臺、測試標(biāo)準(zhǔn)砝碼、工作臺移動機(jī)構(gòu)、砝碼移動機(jī)構(gòu)、砝碼加載機(jī)構(gòu)、圖像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等部分組成,結(jié)構(gòu)設(shè)計圖如圖1所示。
圖1 檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 下載原圖
3.3 標(biāo)準(zhǔn)砝碼組設(shè)計
電子臺秤檢測主要包含稱量檢測、重復(fù)性檢測、偏載檢測三個部分,按照檢定規(guī)程(30～300)kg常見電子臺秤涉及砝碼加載點(diǎn)如表2所示。
如表2所示,砝碼加載點(diǎn)涉及點(diǎn)多、加載量大,同時考慮到稱量檢測和重復(fù)性檢測只需在秤盤中心位置加載,偏載檢測需要加秤盤四邊區(qū)域加載,為了提高檢測效率,減少砝碼組合,降低砝碼高度提高設(shè)備安全性,本設(shè)計將標(biāo)準(zhǔn)砝碼分為稱量測試砝碼、偏載測試砝碼兩部分組成,由稱量測試砝碼來完成稱量檢測和重復(fù)性檢測,偏載測試砝碼來完成偏載檢測。測試砝碼組結(jié)構(gòu)圖如圖2所示,由伺服電動缸、負(fù)荷傳感器、標(biāo)準(zhǔn)砝碼組成。砝碼組中砝碼高度和砝碼質(zhì)量成一定比例數(shù)學(xué)關(guān)系,測試砝碼組運(yùn)作時,初始狀態(tài)下砝碼組與負(fù)荷傳感器完全受力,通過PLC控制器控制砝碼組逐步下降
表2(30～300)kg電子臺秤砝碼加載點(diǎn)(單位:kg) 下載原表
圖2 測試砝碼組結(jié)構(gòu)圖 下載原圖
3.4 工作原理
鑒于此系統(tǒng)主要是針對(30～300)kg電子臺秤,我們將電子臺秤臺面尺寸大致分為30cm×40cm和40cm×60cm,這兩種尺寸以進(jìn)行偏載區(qū)域劃分。如圖3所示,開始檢測時先通過二維碼掃描或人工輸入等方式錄入被檢電子臺秤的基本信息,然后移動工作平臺中心至稱量砝碼加載區(qū)域,根據(jù)已錄入電子臺秤信息選擇砝碼加載點(diǎn),通過控制砝碼串下降高度以達(dá)到砝碼加載效果,砝碼加載完畢后通過圖像采集系統(tǒng)或者RS-232接口通訊采集電子臺秤讀數(shù);完成電子臺秤稱量檢測及重復(fù)性檢測后進(jìn)行偏載檢測時,根據(jù)電子臺秤尺寸大小分別移動電子臺秤四邊至偏載砝碼加載區(qū)域,控制偏載砝碼串下降加載以達(dá)到偏載檢測的效果。
4 結(jié)論
蘇州市計量測試院在借鑒國內(nèi)外自動控制技術(shù)的基礎(chǔ)上研發(fā)的本套電子臺秤自動檢測系統(tǒng),集自動檢測、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)對接等功能于一體,針對(30～300)kg電子臺秤完成其稱量測試、重復(fù)性測試、偏載測試的自動化檢測等功能。同時在該系統(tǒng)的進(jìn)一步展望方面
圖3 系統(tǒng)工作流程圖
