隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)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最佳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
最快為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(chǎn)要求?;诮M合稱量技術(shù)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(shù)分,有8、10 、14 、16 、20 、24 、28 頭,較常用的為10
和14 頭。每個頭通常包括一個緩沖料斗和一個稱重料斗,料斗容量300ml,最小刻度為± 0. 1g,稱量速度最快達350 包/ min
。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(shù)將簡單的稱量物品重量發(fā)展到調(diào)整產(chǎn)品重量,滿足大批量生產(chǎn)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(nèi)容。
一.電腦組合多頭秤的工作原理
物料通過提升機落在組合秤的橫切斗內(nèi),通過主進料器振動,
使物料在錐形漏斗上把產(chǎn)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(jīng)過線性進料器振動,通過振幅和振機時間把產(chǎn)品送到每個緩沖料斗中。然后驅(qū)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(chǎn)品在稱重料斗中,通過傳感器產(chǎn)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,選出最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(qū)動器打開集料斗把產(chǎn)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(shù),則多個單元組合可得到高精度的整體,加料的結(jié)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(zhì)的區(qū)別。利用這種高技術(shù)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(jù)參與組合的頭數(shù),按下式可計算出其組合數(shù):n=Cim=m!/i!(m-i)!,其中:m為稱量
斗的總數(shù),I為參與組合的斗數(shù)。通常m、I增加,可能的組合數(shù)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(shù)會導致
包裝速度的降低,且增加成本。從合理性和經(jīng)濟性來看,m通常取8到16,而I一般取3~5。
二.電腦組合多頭秤的控制系統(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(nèi)完成重量檢測、組合計算、查找最佳組合等,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。控制系統(tǒng)工作時,由單片機或PLC發(fā)信號給多路開關(guān),分時選擇10
個稱重傳感器,信號經(jīng)放大、A/D 轉(zhuǎn)換,輸入到單片機或PLC,并對10
個輸入值進行組合計算,得到最佳組合所在的一組稱量斗編號,根據(jù)編號控制對應步進電機的轉(zhuǎn)速和方向,使該組料門打開,完成卸料,然后關(guān)閉料門;儲料斗中的
料位由光電檢測開關(guān)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(jié)語
組合稱量技術(shù)以其高精度,高
速度代表了當今稱量技術(shù)的最高水平及發(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(shù)的發(fā)展,同時,稱
量技術(shù)也提高了包裝水平,促進了包裝行業(yè)的發(fā)展。
目前國內(nèi)外主要有兩類組合秤設備:第一類模擬信號組合秤;第二類是數(shù)字信號組合秤。雖然
組合秤已是十分成熟的產(chǎn)品,但這些不同的傳輸信號可導致稱重精度不一樣。模擬式信號組合秤(如國內(nèi)的科迪、奧馳),它是一款老式盜版秤(盜版大和),由于
盜版技術(shù)處理得不好,該秤主要存在性能不穩(wěn)定、易燒主板、IC貼片二手來源等問題,最大的問題莫過于產(chǎn)品出了問題因為盜版根本沒有改進能力。數(shù)字式信號組
合秤,全部采用數(shù)字式高精度稱重信號,速度既快又穩(wěn)定,這些特點都是模擬產(chǎn)品無法比擬的。用戶在選擇組合秤時一定要分清,否則很難滿足使用要求。
溫
州市森曼智能包裝設備有限公司采用先進的數(shù)字式電腦組合構(gòu)件和元件,其穩(wěn)定的性能、誠信的售后服務、更加貼近國內(nèi)食品、五金終端的價格,已贏得了大量食品
廠家和五金廠家的青睞與推崇。森曼組合秤在技術(shù)方面的上檔次,讓原本被視為“貴族產(chǎn)品”的電腦組合秤不再列為大企業(yè)的專利,國內(nèi)更多追求高速度、高效率的
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(chǎn)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(chǎn)與設備管理的“新革命”!可以預見,森曼組合秤的持續(xù)熱銷將開創(chuàng)我國定量包裝的新時代。