——組合秤稱量技術的廣泛應用

［摘要］稱量是定量稱重包裝系統(tǒng)的一個關鍵環(huán)節(jié)，組合稱量可以實現高速、高精度定量包裝。文中介紹了組合秤的工作原理，控制系統(tǒng)組成，提出了早日在國內普及的愿望。

關鍵詞：組合秤；定量包裝；模擬式信號；數字式稱重傳感器

隨著電子技術和計算機技術的發(fā)展，產品的定量包裝廣泛應用于各行各業(yè)，并通過借助于微機系統(tǒng)進行同步計量。尤其是小秤量定量包裝，要求計量準確度高、包裝出接近或略大于標定值的*計算值作為物料的輸出量。常規(guī)的定量包裝秤是單體秤，對均勻且顆粒較小的散體物料，尚可勉強進行定量稱重，但包裝速度zui快為15 ～30 包/ min，但對于象糖塊、干果、薯片等不均勻的物品如果用單體秤稱量，無論是稱量準確度與速度都較難滿足生產要求?；诮M合稱量技術的電腦組合秤，可有效提高計量精度和速度，解決了不均勻物品的計量包裝問題。電腦組合秤按料斗頭數分，有8、10 、14 、16 、20 、24 、28 頭，較常用的為10 和14 頭。電腦組合秤是衡器行業(yè)中一種智能組合型定量自動包裝衡器，組合稱量技術滿足大批量生產需要，拓展了稱量功能和應用范圍，為稱量的概念增加了新的內容。

一．     組合秤稱量的工作原理

物料通過提升機落在組合秤的橫切斗內，通過振機振動，使物料在錐形漏斗上把產品均勻分布到線性進料器盤中。當橫切斗中沒有物料或物料不夠時就會被水平光電檢測器測出，就向主板發(fā)出信號，再通過主板向輸送機發(fā)出給料信號加料。物料經過線性進料器振動，通過振幅和振機時間把產品送到每個緩沖料斗中。然后驅動設備即步進電機工作，打開緩沖料斗將物料送到進入稱重料斗中。

產品在稱重料斗中，通過傳感器產生重量信號，再通過引線傳送到控制設備的主板上，主板上的CPU讀起并記錄每個稱重斗的重量，再通過計算、分析、組合，選出zui接近目標重量的組合稱重斗，在CPU收到包裝機發(fā)出的允許放料信號就發(fā)出命令啟動驅動器打開集料斗把產品卸到包裝機，并向包裝機發(fā)出包裝信號。

加料過程在總體上服從正態(tài)分布，雖然離散性大，但若有足夠多的組合數，則多個單元組合可得到高精度的整體，加料的結果是由稱重和計算組合而成的，這與傳統(tǒng)的計量方式有著本質的區(qū)別。利用這種高技術的工作原理，可優(yōu)于普通自動定量裝置的速度和精度。而且，不僅可對不規(guī)則塊狀物進行計量，一切可流動的物料均可采用電腦組合秤定量。

    一般的單頭秤在即將達到目標重量時，為了保證精度，喂料速度不能太快，而電腦組合秤可以快速喂料，每個料斗的加料量通常定為目標重量的1/3 到1/5。組合秤進行組合計算時僅用部分組合，計算機根據參與組合的頭數，按下式可計算出其組合數：n=Cⁱ_m=m!/i!m-i!，其中：m為稱量斗的總數，I為參與組合的斗數。通常m、I增加，可能的組合數就增加，則得到合格品的可能姓就越大。然而，盡管微機的運算速度很快，但過多的組合數會導致包裝速度的降低，且增加成本。從合理性和經濟性來看，m通常取8到16，而I一般取3～5。

二．組合稱量的控制系統(tǒng)

組合秤在工作時，要完成70 包/ min（1 包/s）以上的能力，即至少要在1s 鐘內完成重量檢測、組合計算、查找*組合等，從而完成一次包裝，其中組合計算費時相對較多，高性能的單片機或PLC，可直接完成檢測、計算、控制輸出，既能滿足組合秤實時控制的精度要求，又能滿足包裝速度要求，是一種較有效的控制方式?？刂葡到y(tǒng)工作時，由單片機或PLC發(fā)信號給多路開關，分時選擇10 個稱重傳感器，信號經放大、A/D 轉換，輸入到單片機或PLC，并對10 個輸入值進行組合計算，得到*組合所在的一組稱量斗編號，根據編號控制對應步進電機的轉速和方向，使該組料門打開，完成卸料，然后關閉料門；儲料斗中的料位由光電檢測開關檢測。另外，本系統(tǒng)還設計了顯示、報警和鍵盤電路，使系統(tǒng)功能更加完善。

三．結語

組合稱量技術以其高精度，高速度代表了當今稱量技術的zui高水平及發(fā)展的方向，以前我國主要靠從日本、澳大利亞等國進口，由于價格昂貴，阻礙了電腦組合秤的廣泛應用與普及。但隨著我國的商品包裝向高速、高準確度的方向快速發(fā)展，電腦組合秤必會快速地進入我國的商品加工、包裝行業(yè)?？梢哉f，包裝行業(yè)的發(fā)展推動了稱量技術的發(fā)展，同時，稱量技術也提高了包裝水平，促進了包裝行業(yè)的發(fā)展。

中山市精威包裝機械有限公司（http:// www.multiweigh.com.cn）采用*的數字式電腦組合構件和元件，其穩(wěn)定的性能、誠信的售后服務、更加貼近國內食品終端的價格，已贏得了大量食品廠家的青睞與推崇。精威組合秤在技術方面的上檔次，讓原本被視為“貴族產品”的電腦組合秤不再列為大企業(yè)的，國內更多追求高速度、率的企業(yè)，紛紛淘汰以往容杯式或全人工等費料費人工的定量稱重包裝生產線，用高科技、自動化程度更高的組合秤定量稱重包裝系統(tǒng)來武裝自己。從而掀起了一場提升生產與設備管理的“新革命”?。ㄗ澹簩W謙  ：）