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新闻动态
浅析提高在线检重秤计量精度的方法
[2019-12-05]

0 引言

在线检重秤, 又叫重量检测机、重量分选秤、自动检重秤、重量选别机等, 它是在自动化生产流水线动态运行的情况下对包装产品实现高速度、高精度称量并根据称量结果对产品自动分选的设备。在线检重秤的使用大大提高了产品质量, 优化了生产流程, 从而保证产品质量、控制成本、消除浪费、增加了利润。

在实际生产中, 在线检重秤应用主要有以下几个方面:

(1) 判别产品重量是否合格, 自动筛选出漏装、多装、缺件等不合格品;

(2) 自动将包装产品按重量进行等级划分;

(3) 最大限度减少过量灌装或者过度包装, 节省原材料, 节省生产成本;

(4) 对包装产品的重量数据进行反馈, 实现生产线的精确控制;

(5) 替代人工称重, 提高生产效率, 并保证产品称重数据的一致性、可靠性;

(6) 具有点数装箱、生产批次跟踪、生产数据统计等功能。

1 工作原理

在线检重秤包括前端输送机构、中间称量机构以及后端分选机构三部分, 如图1所示。

图1 在线检重秤结构

图1 在线检重秤结构   下载原图


被检产品经由前端输送机构整齐等间距地进入中间称重机构的传送带上, 在线检重秤便开始对该产品进行动态称重, 把称重结果显示到显示器上, 并与预先设定好的标准重量值、上下限值等产品重量参数进行比较, 进行合格的产品、超重的产品、欠重的产品的辨别及分选。后端分选机构对不合格的产品进行剔除和分选。而合格的产品可正常通过。在线检重秤的仪表显示界面如图2所示。

2 影响在线检重秤计量精度的因素

在线检重秤的计量精度一般采用仪器动态测量结果的标准偏差的三倍来定义。标准偏差是方差的算术平方根, 它反映了一组数据的离散程度, 当标准偏差值越小时, 这组数据偏离平均值就越少, 反之亦然。对给定的产品, 在线检重秤在一定的使用条件下, 仪器测量结果的标准偏差值越小, 则说明在线检重秤的动态计量精度越高。

图2 在线检重秤显示界面

图2 在线检重秤显示界面   下载原图


影响在线检重秤计量精度的主要因素有:

(1) 产品因素:包装产品的体积大小, 产品的性质 (固体或者液体) , 产品包装的松散程度, 产品的标称重量, 产品通过仪器称重装置的速度等;

(2) 仪器因素:在线检重秤的传感器数量和精度, 在线检重秤称重装置的机械结构, 称重装置皮带的运行速度, 称重台面的长度, 称重台面的平整度等;

(3) 环境因素:车间的温度、湿度、噪声, 以及空气流动、地面的震动等。

(4) 人为因素:仪器操作人员的设置, 人为不恰当的使用等。

3 提高在线检重秤计量精度的主要方法

3.1 合理设置在线检重秤皮带的传输速度

包装产品在称重过程中必须保证只能有一个包装产品位于在线检重秤的称重台面上。即当前包装产品完全离开称重台面后下一个包装产品才允许进入称重产品, 可以通过调节在线检重秤皮带的传输速度, 与前端生产流水线形成速度差, 将包装产品的间隔距离拉大。另外, 在线检重秤皮带的传输速度要高于流水线的生产速度, 但是皮带速度越大, 在线检重秤的计量精度越低, 包装产品在称重台面的停留时间应满足称重传感器采集足够有效且稳定称重信号的要求, 因此, 要设置在线检重秤的皮带传输速度在合理的范围内, 既能与生产流水线的运行速度相匹配, 又要保证仪器的计量精度。

3.2 改善在线检重秤的运行环境

在线检重秤的称量结果主要由称重传感器决定, 而称重传感器是高精度的测量元件, 它对环境的变化比较敏感, 要提高在线检重秤的计量精度, 在线检重秤的使用环境是一个关键因素。应尽量保证生产车间的温度、湿度适宜且稳定, 控制车间的空气流动, 避免车间其他仪器工作时产生的噪声、震动等对在线检重秤产生影响, 必要情况下可以对仪器安装防风罩。此外, 在电气维护方面应做好在线检重秤的接地, 尽量减少静电感应, 远离辐射源, 避免各种设备间的电磁干扰对测量结果的影响。

3.3 改进在线检重秤的生产技术

在线检重秤的前端输送机构在运行时必须尽可能的降低噪声和震动, 因此需要对输送机构的滚轴在装配前进行静平衡实验和动平衡实验, 以保证在线检重秤运行的稳定性。应变片式传感器是在线检重秤中应用最广泛的传感器, 它结构简单, 可靠性高。随着科技的发展, 在线检重秤也出现了采用电磁力平衡式传感器, 它具有反应快、精度高等特点, 能大大提高在线检重秤的测量精度。后端分选机构在进行分选操作时, 如果机械动作过大会对在线检重秤产生较大的震动和噪声, 影响计量精度, 为了降低此影响, 可以将后端分选机构从在线检重秤的机架中分离出来, 通过软性连接装置与在线检重秤称重装置进行连接。

4 结束语

随着商业流通领域销售方式的变化, 传统的不定量、无包装销售方式将逐渐被现代化的定量、全包装的销售方式所取代, 在线检重秤将在现代工业生产中越来越广泛地被使用, 特别是在食品、医药等行业在线检重秤已成为一种不可缺少的计量设备, 因此提高在线检重秤的计量精度, 对于生产厂家和消费者而言都具有重要意义。


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