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 1 前 言

定量包裝商品的技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用，定量包裝秤也越來(lái)越廣泛地被應(yīng)用在生產(chǎn)流水線(xiàn)中。定量包裝秤是一個(gè)按照設(shè)定好的程序工作，將大批散狀物料自動(dòng)包裝完畢的自動(dòng)秤裝置。自動(dòng)定量包裝秤主要應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的自動(dòng)定量包裝，整個(gè)稱(chēng)量過(guò)程由電腦控制、自動(dòng)完成，具有稱(chēng)量精度高、省力、方便維護(hù)、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。在這個(gè)時(shí)間就是金錢(qián)的時(shí)代，將工作效率提高是至關(guān)重要的，可對(duì)包裝秤來(lái)說(shuō)，要使得定量速度和定量準(zhǔn)確度同時(shí)兼顧，這幾乎是不可能的，因此做到準(zhǔn)確度和效率都提高是相當(dāng)困難的，可能會(huì)以增加一定的成本作為代價(jià)。所以，本文主要對(duì)在準(zhǔn)確度得到保障的基礎(chǔ)之上如何將定量包裝秤的工作效率提高進(jìn)行探討。

2 準(zhǔn)確度與速度的關(guān)系

2． 1 對(duì)定量包裝秤的工作過(guò)程分析

自工作的過(guò)程開(kāi)始分析，大致包括，在前級(jí)給料的過(guò)程中，用較短的時(shí)間最大限度地加入更多的物料，以此來(lái)縮短秤重的周期，提高定量包裝秤的工作效率; 相比起前級(jí)，末級(jí)給料則占用了較長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行加料，并且只是加入 5% －10% 的額定用量，從而使包裝秤秤重的準(zhǔn)確度得到保證。以提高工作速度來(lái)進(jìn)行分析，在前級(jí)給料的流程中，其流量要保證盡可能地大，使給料值越接近額定值就會(huì)越好; 以提高準(zhǔn)確度的角度分析，末級(jí)給料的流量越小其準(zhǔn)確度就會(huì)越好。但是在實(shí)際操作中并不像上面所說(shuō)的那樣，前級(jí)給料這一過(guò)程結(jié)束時(shí)，物料所帶來(lái)的沖擊力，造成在稱(chēng)上有振蕩紋波，在一定程度上對(duì)秤有所損壞; 如果加大前級(jí)料流童，就會(huì)使沖擊力更大，其造成振蕩的峰值也會(huì)越大。另外，如果前級(jí)設(shè)定的給料值越接近末級(jí)設(shè)定的給料值，造成其帶來(lái)的沖擊的振蕩的峰值增大，導(dǎo)致其超過(guò)末級(jí)設(shè)定的給料值，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)生末級(jí)關(guān)門(mén)現(xiàn)象。然而，實(shí)際的重量數(shù)值卻并未超過(guò)末級(jí)設(shè)定的給料值，導(dǎo)致最終存在比較大的誤差，因此，為了預(yù)防產(chǎn)生較大的誤差，利用傳統(tǒng)一些的方法，比如采取將前級(jí)的給料流量減少的方法，或者采取另外增加一級(jí)的給料的方法，以此使沖擊力減少，進(jìn)而使物料所帶來(lái)的沖擊力在稱(chēng)上產(chǎn)生振蕩的峰值不會(huì)超出末級(jí)給料值，從而達(dá)到維護(hù)設(shè)備和保證工作的準(zhǔn)確度的目的。雖然從工作的準(zhǔn)確性上說(shuō)這樣做保證了包裝的準(zhǔn)確度，但是從工作效率的角度上說(shuō)，如此一來(lái)，要么就是增加前級(jí)給料時(shí)間，要么就是增加末級(jí)給料時(shí)間，都會(huì)導(dǎo)致包裝稱(chēng)工作效率降低。

2． 2 自動(dòng)控制功能分析

要提升定量包裝稱(chēng)準(zhǔn)確度以及穩(wěn)定性能夠保證，在稱(chēng)重自動(dòng)控制器中加入了很多自動(dòng)控制的理論，具有了很多的自動(dòng)化功能，例如零點(diǎn)異常自動(dòng)報(bào)警的功能、超差自動(dòng)報(bào)警的功能、零點(diǎn)跟蹤的功能以及對(duì)自動(dòng)落差進(jìn)行修正的功能等等。以上的功能都具有一個(gè)共同點(diǎn)，那就是它們都是以重量有關(guān)的數(shù)據(jù)作為一個(gè)衡量的依據(jù)的，而其中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)主要有兩個(gè)，一個(gè)是卸料完成之后檢測(cè)出的空稱(chēng)值，另外一個(gè)是加料結(jié)束后檢測(cè)出的滿(mǎn)稱(chēng)值。在這種動(dòng)態(tài)工作的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量這兩點(diǎn)的值，對(duì)工作人員來(lái)說(shuō)是具有一定難度的。而對(duì)此傳統(tǒng)的方法是首先每次在加料作業(yè)之前就對(duì)其零點(diǎn)值進(jìn)行檢測(cè)，其次，在加料作業(yè)完成之后檢測(cè)其滿(mǎn)秤值，最后，將它們按順序作為自動(dòng)控制的數(shù)據(jù)依據(jù)。然而定量包裝秤則不同，它進(jìn)行的是一個(gè)動(dòng)態(tài)的作業(yè)過(guò)程，相對(duì)來(lái)說(shuō)，和重量有關(guān)的一些數(shù)據(jù)信息都是從動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變成靜態(tài)的，因此檢測(cè)工作需在一個(gè)較為穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，如果在每次要對(duì)重量有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)工作時(shí)，都得等秤在一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)下，然后再對(duì)靜態(tài)的重量數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，就會(huì)延長(zhǎng)工作周期的時(shí)間，使工作效率降低，從而無(wú)法保證準(zhǔn)確度的同時(shí)提高效率。值得注意的是需要測(cè)量的數(shù)值必須設(shè)置恰當(dāng)，才能保證小料門(mén)一次關(guān)閉后可以滿(mǎn)足要求的重量，否則，會(huì)出現(xiàn)關(guān)閉一 次 小 料 門(mén) 后，重量低于所要求的，就要重新打開(kāi)小料門(mén)來(lái)進(jìn)行補(bǔ)料，從而造成超差的后果。此外，如果參數(shù)的變化不夠合適、合理，那么也會(huì)發(fā)生小料門(mén)進(jìn)行補(bǔ)料的現(xiàn)象。所以，在運(yùn)作前必須應(yīng)對(duì)其參數(shù)進(jìn)行重新調(diào)整，這樣才能保證稱(chēng)重的準(zhǔn)確度，避免出現(xiàn)超差的現(xiàn)象。只有在準(zhǔn)確度得到保證的前提下才能談?dòng)嘘P(guān)提高工作速度的方法。

3 提高效率的方法

第一，禁止比較判別。采用兩級(jí)給料方式時(shí)，在前級(jí)給料流程完成之后，并不能立刻對(duì)相關(guān)重量數(shù)據(jù)是否達(dá)到末級(jí)給料設(shè)定的關(guān)門(mén)值進(jìn)行判別，而是在適時(shí)延后一段時(shí)間后。在延長(zhǎng)的這段時(shí)間內(nèi)，也不能對(duì)其進(jìn)行判別，只能在延長(zhǎng)的時(shí)間過(guò)后，開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行判斷，這樣可有效避開(kāi)前級(jí)給料時(shí)所帶來(lái)的沖擊力在秤上所造成的波峰。通過(guò)采取這樣一種控制方法，使得產(chǎn)生的前級(jí)給料值接近末級(jí)設(shè)定的給料值，造成前級(jí)給料的數(shù)值會(huì)增大，末級(jí)的給料流量也相對(duì)地減少。如果在料流這一流程不變時(shí)間的話(huà)，那么不僅可有效縮短包裝秤作業(yè)周期，還可使工作效率提高，通過(guò)這種方法，可證明前級(jí)同末級(jí)的給料流量如果比值越大，那么其工作效率就越顯著。第二，分組檢測(cè)。分組檢測(cè)是基于主數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)原理以及誤差分析相關(guān)知識(shí)，對(duì)稱(chēng)重有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行抽檢。導(dǎo)致定量包裝存在較大的誤差的原因主要是系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差。系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的絕對(duì)值相加就是總誤差值。系統(tǒng)誤差具有較固定的特點(diǎn)，而隨機(jī)誤差具有對(duì)稱(chēng)、單峰、有界、抵償?shù)忍攸c(diǎn)。根據(jù)系統(tǒng)誤差以及隨機(jī)誤差的特點(diǎn)，利用有關(guān)數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)原理，將整個(gè)包裝秤的工作分成檢側(cè)組、不檢側(cè)組。而這兩個(gè)檢測(cè)組是相鄰的檢測(cè) 組，這 作 為 抽 樣組，不檢側(cè)組采用抽樣組間隔方法。在這一檢測(cè)數(shù)據(jù)的過(guò)程中，在穩(wěn)定狀態(tài)下的滿(mǎn)秤值以及空秤值要分別記錄，再求這一組記錄的數(shù)據(jù)的平均值，然后通過(guò)列表對(duì)這些數(shù)據(jù)值進(jìn)行對(duì)比，并把它作為自動(dòng)控制檢測(cè)的一個(gè)數(shù)據(jù)依據(jù)，從而來(lái)控制下一相鄰檢測(cè)組的不檢測(cè)組以及下一檢測(cè)組的檢測(cè)過(guò)程。最后，適當(dāng)從中選取一些檢測(cè)組和不檢側(cè)組的檢測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)而掌控好樣本數(shù)和采樣間隔。通過(guò)分組檢測(cè)的方法，能降低定量包裝稱(chēng)隨機(jī)檢測(cè)所產(chǎn)生的誤差對(duì)稱(chēng)重?cái)?shù)值準(zhǔn)確性的影響，因?yàn)樵诓粰z側(cè)組中不需記錄各種秤重?cái)?shù)據(jù)，所以不需花時(shí)間來(lái)等包裝秤工作處于一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，節(jié)省了時(shí)間，進(jìn)而提高了工作效率。第三，為了減小落差的補(bǔ)償時(shí)間對(duì)稱(chēng)量速度造成的影響，應(yīng)該將稱(chēng)量裝置和給料裝置充分良好地結(jié)合在一起進(jìn)行一個(gè)總體的設(shè)計(jì)，盡量縮短稱(chēng)量斗和給料斗之間的距離; 還要減小物料在運(yùn)輸中的損失，從而可以減小落差量; 另外還要縮短物料的運(yùn)輸時(shí)間，并且要減小落差物料對(duì)稱(chēng)量斗的沖擊，減少?zèng)_擊波的波峰范圍，從而縮短穩(wěn)定時(shí)間。以上措施都可以有效地提高工作效率。第四，在稱(chēng)重裝置中為了確保稱(chēng)量斗中含有的物料的重量信號(hào)能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地傳送到稱(chēng)重傳感器上，那么就要要求稱(chēng)量斗上的限位裝置不會(huì)對(duì)稱(chēng)量斗產(chǎn)生別的附加力，所以要在裝料時(shí)保留足夠的活動(dòng)空間，而且由于物料裝卸帶來(lái)的沖擊以及各個(gè)執(zhí)行部件的動(dòng)作產(chǎn)生的振動(dòng)會(huì)通過(guò)鋼材的結(jié)構(gòu)支架傳送到稱(chēng)量斗上，這樣就會(huì)導(dǎo)致稱(chēng)量斗達(dá)到穩(wěn)定的速度變慢，使得給料過(guò)程的判穩(wěn)時(shí)間變長(zhǎng)，若要解決這一問(wèn)題，我們就要在設(shè)計(jì)稱(chēng)重裝置的時(shí)候，不僅要保證重量信號(hào)可以穩(wěn)定準(zhǔn)確地進(jìn)行傳送，還要盡可能地考慮是否有更好的限位結(jié)構(gòu)可以讓稱(chēng)量斗快速穩(wěn)定地運(yùn)行。最后，我們還要考慮關(guān)于減振的措施，盡量把判穩(wěn)的時(shí)間縮短。

4 結(jié) 語(yǔ)

準(zhǔn)確度和速度一直是人們迫求的目標(biāo)，尤其是在如今的社會(huì)，只有質(zhì)量、速度都跟上來(lái)，企業(yè)才能得到長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。在前文中有特別提到應(yīng)用禁止比較判別方法以及分組檢測(cè)方法，從而使在定量準(zhǔn)確度得到保證的基礎(chǔ)之上，能有效提高包裝秤的工作效率，然而定量包裝秤是一個(gè)機(jī) － 電 － 儀高度一體化的自動(dòng)化控制的系統(tǒng)，它的傳感器、機(jī)械結(jié)構(gòu)包括秤斗安裝結(jié)構(gòu)、給料機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)元件以及卸料機(jī)構(gòu)等等對(duì)于定量包裝秤的準(zhǔn)確度與速度都有著很大的影響。因此應(yīng)該從多個(gè)角度去思考如何提高定量包裝秤的工作效率。

參考文獻(xiàn):

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