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中山市精威包裝機械有限公司
中山市精威包裝機械有限公司
閱讀：527發(fā)布時間：2008-1-24
精威組合秤系列文章（一）
——從商品預(yù)包裝技術(shù)演變看電腦組合秤技術(shù)發(fā)展
1、概述
電腦組合秤是衡器行業(yè)中新近發(fā)展起來的一種智能組合型定量自動包裝衡器。以往常規(guī)的定量包裝秤是基于單斗計量，物料顆粒是均勻為前提的。所以該類型定量包裝秤只需具備零區(qū)設(shè)定、延時采樣、提前量設(shè)置及落差修正，即可使稱量準(zhǔn)確度達到預(yù)定目標(biāo)。而具備粗、精加料及各種判斷即可提高裝料速度。然而實際上各種物料顆粒均勻程度不一，特別在食品行業(yè)中各種加工食品，諸如干果、糖果、膨化產(chǎn)品、土特產(chǎn)雜品、寵物食品等個體重量不均勻占相當(dāng)大的比例。目前我國各大中城市中隨著超級市場的興起，預(yù)包裝食品占了統(tǒng)治地位，預(yù)包裝的發(fā)展推動了包裝秤的發(fā)展，然而在預(yù)包裝的食品中大部分屬顆?；驂K狀不均勻類型。對于這種物品的包裝如果繼續(xù)利用常規(guī)單斗或多斗計量的包裝秤，無論從稱量準(zhǔn)確度與速度上都是較難滿足要求。為此一種率計量分裝不均勻商品的電腦組合秤應(yīng)運而生。以下從商品預(yù)包裝的演變談電腦組合秤的技術(shù)發(fā)展。
2、電腦組合秤的技術(shù)發(fā)展
電腦組合秤的發(fā)展至今無論在國內(nèi)外，都經(jīng)歷了一段較漫長的時期。
在七十年代中國的商店里出售各類散裝商品一般不預(yù)先包裝，商店零售是現(xiàn)場手工包裝、現(xiàn)場手工稱量、現(xiàn)場手工計價。
到了八十年代，隨著中國改革開放政策的實施，一些具有先見之明的企業(yè)，引進了*的電子秤技術(shù)、開發(fā)出能具有自動稱量、計價的電子秤。但是該類計價秤當(dāng)屬手工包裝后的計量方式。此種方式如用于生產(chǎn)企業(yè)的包裝線上，計量速度平均每人每分鐘計量10次以下，包裝效率較低。
為了提高計量速度，在八十年代后半期，國內(nèi)外相繼發(fā)展了一種單斗式帶振動送料機構(gòu)的電子包裝衡器。該類衡器雖然包裝速度可提高到20包/min左右，但是適用范圍較狹窄，對于顆粒均勻程度要求較高。有時為了滿足稱量速度，致使稱量準(zhǔn)確度比手工包裝計量還要差。
八十年代末期，隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，需要對不均勻顆粒狀原材料進行定量包裝，以及食品生產(chǎn)廠家為滿足顧客對包裝外觀及衛(wèi)生的要求，需要有操作簡單，具有自動定量稱量功能，能對各種不均勻顆粒與塊狀物品實現(xiàn)、高速計量的衡器。此時，在世界上推出了多斗式稱量，通過計算機對稱量斗實現(xiàn)智能化隨機組合的電腦組合秤產(chǎn)品，從而實現(xiàn)了上述要求。
此階段比較有代表性的是電腦組合秤產(chǎn)品的推出。首先其適用范圍廣。既能傳送稱量體積大、分量輕的薯片類食品，又能傳送稱量難以分離、易粘連的乳酪，以及難以分離、易漏、易碎、流動性差的物品。
3、電腦組合秤工作原理
物料通過提升式輸送機送到貯料斗，當(dāng)物料加到預(yù)先設(shè)置的水平位置時，置于貯料斗上方的水平光電檢測器通過檢測發(fā)出信號，使提升輸送機構(gòu)停止進料。當(dāng)貯料斗上物料水平位置降至預(yù)先設(shè)定的水平位置，則水平光電檢測器再發(fā)出開始進料信號。進入貯料斗的物料由線振盤送到緩沖料斗，再由緩沖料斗送至稱重料斗，在稱重料斗內(nèi)的物料由稱重傳感器稱重，輸出信號送入微型處理器。由于沿秤體整個圓周方向同時有多個稱重料斗，同時將稱重信號輸入計算機，由計算機進行隨機組合運算，巡回檢測組合以zui快的速度找出zui接近目標(biāo)重量的稱重斗組合數(shù)，進行A組合。選中組合的稱重料斗內(nèi)物料由稱重料斗開閉控制機構(gòu)動作，物料卸下，并通過整理槽到達集料斗，再進入到下面的自動包裝機中。此時除了選中組合的稱重空斗外，其余料滿的稱重斗又開始了B組合運算，找出zui接近目標(biāo)重量的稱重斗，接下去周而復(fù)始地連續(xù)進行B組合……，從而達到高速、高準(zhǔn)確度的定量稱重。
電腦組合秤zui大特點是多個稱重斗同時被加料。例如當(dāng)稱重頭數(shù)為14時，則有14個稱重料斗同時被加料，由于被稱物料的不均勻性，致使每個斗的稱重量有相當(dāng)大的偏差。首先由稱重傳感器快速正確判斷每個斗中物料的重量，然后由計算機采用隨機組合運算方法，運算次數(shù)一般為2N－1次，即14斗的運算次數(shù)為214－1＝16383次。每個組合運算結(jié)果與所設(shè)定目標(biāo)重量比較，每次組合一般為3～5個斗，（如果3～5斗組合不等于目標(biāo)重量值，則可調(diào)整每個稱重斗上的線振盤的振幅水平）。如果組合的斗數(shù)太多，則效率不高，斗數(shù)少則組合精度不高。在實際運行中，首先是14個斗同時加料，*次A組合為14個斗中的3個組合斗放料，則剩下11個斗再進行第二次B組合，第三次由剩下8個斗再加上*次放料后又加滿料的3個斗，亦即還是11個斗的第三次C組合，接下去還是11個斗的第四次D組合……。一般單稱重斗的程序前后執(zhí)行時間為1200ms左右，其中組合時間約為200ms，總計包裝速度可達80包/分以上。如采用雙秤、帶記憶斗、稱重頭數(shù)為20的結(jié)構(gòu)形式，總計包裝速度可高達240包/分。
4、精威系列電腦組合秤技術(shù)的發(fā)展
電腦組合秤*不同于使用一個稱重斗稱重的傳統(tǒng)式定量包裝秤，其結(jié)構(gòu)采用多個稱重斗，由微機隨機選擇其中幾個稱重斗的混合重量，它的重量與目標(biāo)重量相等。組合過程由息處理機完成。操作人員控制的各部分?jǐn)?shù)據(jù)都在控制屏上顯示，簡明扼要非常方便。
精威系列組合秤，按料斗形式可分為雙排無記憶斗、三排有記憶斗式，稱量頭數(shù)分10頭、14頭、20頭等多種規(guī)格。其zui大特點是每個稱量斗的結(jié)構(gòu)一體化，即稱量傳感器、步進電機、變換器以及裝有集成塊的打印機構(gòu)等幾乎所有的智能部件均集裝在密封的驅(qū)動單元內(nèi)。驅(qū)動單元在專業(yè)化生產(chǎn)車間內(nèi)，經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗后封裝，單元采用插入式連接，不需任何配線作業(yè)。同一系列型號均使用相同單元。各單元可互換，每個驅(qū)動單元只需用4根螺栓即可輕松安裝在柱形機身上。而驅(qū)動單元索引的各種料斗（包括緩沖料斗、稱重料斗）與料斗門控制執(zhí)行機構(gòu)均不需工具即可簡單拆裝。10－20頭機型的智能組合秤，只要備有1個驅(qū)動單元，就可完成產(chǎn)品的常年維修需要。同一系列機型的智能組合秤，料斗均采用通用化設(shè)計，料斗之間有互換性，料斗材料采用厚度微1.5mm以上的鏡面拋光不銹鋼板，轉(zhuǎn)角采用大圓角設(shè)計，防止物料滯留，便于清洗。料斗開閉機構(gòu)采用步進電機驅(qū)動控制方式，大大減少了振動及噪音，利于提高稱量準(zhǔn)確度。整個機構(gòu)不用一根彈簧，減少細菌粘連，衛(wèi)生性好，不會有滯留物。機器本身符合防水防塵IP65的標(biāo)準(zhǔn)。其中打印機可用水沖洗，進料主振機密封在中座圓柱體內(nèi)，減少噪聲。圓柱體機身內(nèi)所有插座與布線不存在維修問題。其次是應(yīng)用軟件相當(dāng)豐富，可滿足稱量不同物料的需要。
目前型式的精威系列電腦組合秤，除了采用雙秤、帶記憶斗、稱重頭數(shù)為20的結(jié)構(gòu)型式，總計包裝速度高達240包/分以外，稱重儀表采用32位CPU，一臺儀表可同時控制2臺秤的工作。為了達到用戶24小時不停機工作的要求，又能做到每天清洗與物料接觸的粘料內(nèi)壁。新機型可滿足卸下1-2個秤斗清洗而無須停機、無須設(shè)定、機器自我調(diào)整數(shù)據(jù)，自適應(yīng)、自診斷。稱重儀表本身可同時記憶99種品種的配方重量，如果與上位計算機連接，可實現(xiàn)條形碼設(shè)定、混合產(chǎn)品同步計算等功能，與上位計算機連網(wǎng)后，可實現(xiàn)同時操作32臺電腦組合秤。
型式的電腦組合秤的自動檢測功能如下：
① 能自動顯示電機動作正常與否；
② 觸摸式顯示能同時判斷本身的正常與否；
③ 自動顯示重量準(zhǔn)確與否；
④ 自動顯示打印機動作正常與否；
⑤ 自動顯示局域網(wǎng)正常與否；
⑥ 自動檢查記憶模塊正常與否；
⑦ A/D轉(zhuǎn)換自動監(jiān)視；
⑧ 稱重傳感器波形監(jiān)測：自動顯示某稱重斗的故障，自適應(yīng)調(diào)整數(shù)據(jù)，不間斷工作；
5、結(jié)尾
隨著我國改革開放與經(jīng)濟一體化進程的加快，全國各地的商品零售超市如雨后春筍般地涌現(xiàn)。zui近法制計量組織OIML R87號《定量包裝商品凈含量》以及我國國家技術(shù)*第43號令《定量包裝商品計量監(jiān)督規(guī)定》的正式實施全國范圍的監(jiān)督抽查。商品預(yù)包裝領(lǐng)域由以往的空白向高速、高準(zhǔn)確度方向發(fā)展。電腦組合包裝秤產(chǎn)品已開始逐漸進入我國的商品加工、包裝行業(yè)。一些卓有見識的企業(yè)，特別是一些較有規(guī)模的食品加工廠開始采用電腦組合秤，根據(jù)不*統(tǒng)計，以巧克力糖果為例，如果按150g/袋，售價15元/袋計，車間工人人工包裝按每袋多裝2g計，而電腦組合秤按0.8g/袋計，每袋節(jié)省1.2g，節(jié)省金額0.12元。如果工廠配置了一臺電腦組合秤以70袋/分、33600袋/8h，一年按300天計，則1008萬袋/年的產(chǎn)量，光原料即可節(jié)省120.96萬元/年。如果以節(jié)省勞動力計算，則可創(chuàng)造更可觀的經(jīng)濟效益。
以前電腦組合秤主要以進口或外資企業(yè)生產(chǎn)為主，因此價格問題阻礙了其廣泛應(yīng)用，現(xiàn)中山市精威包裝機械有限公司（http:// www.multiweigh. ） ，精威組合秤在技術(shù)方面的迅速提升及上檔次，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，國內(nèi)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(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。（學(xué)謙 ：）
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