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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，定量包裝秤也越來越廣泛地被應(yīng)用在生產(chǎn)流水線中。定量包裝秤是一個按照設(shè)定好的程序工作，將大批散狀物料自動包裝完畢的自動秤裝置。自動定量包裝秤主要應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)自動化生產(chǎn)的自動定量包裝，整個稱量過程由電腦控制、自動完成，具有稱量精度高、省力、方便維護(hù)、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。在這個時間就是金錢的時代，將工作效率提高是至關(guān)重要的，可對包裝秤來說，要使得定量速度和定量準(zhǔn)確度同時兼顧，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，可能會以增加一定的成本作為代價。所以，本文主要對在準(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 對定量包裝秤的工作過程分析

自工作的過程開始分析，大致包括，在前級給料的過程中，用較短的時間最大限度地加入更多的物料，以此來縮短秤重的周期，提高定量包裝秤的工作效率; 相比起前級，末級給料則占用了較長的時間進(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。以提高工作速度來進(jìn)行分析，在前級給料的流程中，其流量要保證盡可能地大，使給料值越接近額定值就會越好; 以提高準(zhǔn)確度的角度分析，末級給料的流量越小其準(zhǔn)確度就會越好。但是在實(shí)際操作中并不像上面所說的那樣，前級給料這一過程結(jié)束時，物料所帶來的沖擊力，造成在稱上有振蕩紋波，在一定程度上對秤有所損壞; 如果加大前級料流童，就會使沖擊力更大，其造成振蕩的峰值也會越大。另外，如果前級設(shè)定的給料值越接近末級設(shè)定的給料值，造成其帶來的沖擊的振蕩的峰值增大，導(dǎo)致其超過末級設(shè)定的給料值，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)生末級關(guān)門現(xiàn)象。然而，實(shí)際的重量數(shù)值卻并未超過末級設(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，比如采取將前級的給料流量減少的方法，或者采取另外增加一級的給料的方法，以此使沖擊力減少，進(jìn)而使物料所帶來的沖擊力在稱上產(chǎn)生振蕩的峰值不會超出末級給料值，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，如此一來，要么就是增加前級給料時間，要么就是增加末級給料時間，都會導(dǎo)致包裝稱工作效率降低。

2． 2 自動控制功能分析

要提升定量包裝稱準(zhǔn)確度以及穩(wěn)定性能夠保證，在稱重自動控制器中加入了很多自動控制的理論，具有了很多的自動化功能，例如零點(diǎn)異常自動報警的功能、超差自動報警的功能、零點(diǎn)跟蹤的功能以及對自動落差進(jìn)行修正的功能等等。以上的功能都具有一個共同點(diǎn)，那就是它們都是以重量有關(guān)的數(shù)據(jù)作為一個衡量的依據(jù)的，而其中監(jiān)測數(shù)據(jù)主要有兩個，一個是卸料完成之后檢測出的空稱值，另外一個是加料結(jié)束后檢測出的滿稱值。在這種動態(tài)工作的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量這兩點(diǎn)的值，對工作人員來說是具有一定難度的。而對此傳統(tǒng)的方法是首先每次在加料作業(yè)之前就對其零點(diǎn)值進(jìn)行檢測，其次，在加料作業(yè)完成之后檢測其滿秤值，最后，將它們按順序作為自動控制的數(shù)據(jù)依據(jù)。然而定量包裝秤則不同，它進(jìn)行的是一個動態(tài)的作業(yè)過程，相對來說，和重量有關(guān)的一些數(shù)據(jù)信息都是從動態(tài)轉(zhuǎn)變成靜態(tài)的，因此檢測工作需在一個較為穩(wěn)定的時間內(nèi)進(jìn)行，如果在每次要對重量有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測工作時，都得等秤在一個穩(wěn)定的狀態(tài)下，然后再對靜態(tài)的重量數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，就會延長工作周期的時間，使工作效率降低，從而無法保證準(zhǔn)確度的同時提高效率。值得注意的是需要測量的數(shù)值必須設(shè)置恰當(dāng)，才能保證小料門一次關(guān)閉后可以滿足要求的重量，否則，會出現(xiàn)關(guān)閉一 次 小 料 門 后，重量低于所要求的，就要重新打開小料門來進(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，那么也會發(fā)生小料門進(jìn)行補(bǔ)料的現(xiàn)象。所以，在運(yùn)作前必須應(yīng)對其參數(shù)進(jìn)行重新調(diào)整，這樣才能保證稱重的準(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有關(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。采用兩級給料方式時，在前級給料流程完成之后，并不能立刻對相關(guān)重量數(shù)據(jù)是否達(dá)到末級給料設(shè)定的關(guān)門值進(jìn)行判別，而是在適時延后一段時間后。在延長的這段時間內(nèi)，也不能對其進(jìn)行判別，只能在延長的時間過后，開始對其進(jìn)行判斷，這樣可有效避開前級給料時所帶來的沖擊力在秤上所造成的波峰。通過采取這樣一種控制方法，使得產(chǎn)生的前級給料值接近末級設(shè)定的給料值，造成前級給料的數(shù)值會增大，末級的給料流量也相對地減少。如果在料流這一流程不變時間的話，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，通過這種方法，可證明前級同末級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。分組檢測是基于主數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)原理以及誤差分析相關(guān)知識，對稱重有關(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)誤差具有對稱、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，將整個包裝秤的工作分成檢側(cè)組、不檢側(cè)組。而這兩個檢測組是相鄰的檢測 組，這 作 為 抽 樣組，不檢側(cè)組采用抽樣組間隔方法。在這一檢測數(shù)據(jù)的過程中，在穩(wěn)定狀態(tài)下的滿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，然后通過列表對這些數(shù)據(jù)值進(jìn)行對比，并把它作為自動控制檢測的一個數(shù)據(jù)依據(jù)，從而來控制下一相鄰檢測組的不檢測組以及下一檢測組的檢測過程。最后，適當(dāng)從中選取一些檢測組和不檢側(cè)組的檢測數(shù)據(jù)，進(jìn)而掌控好樣本數(shù)和采樣間隔。通過分組檢測的方法，能降低定量包裝稱隨機(jī)檢測所產(chǎn)生的誤差對稱重?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)，所以不需花時間來等包裝秤工作處于一個穩(wěn)定的狀態(tài)，節(jié)省了時間，進(jìn)而提高了工作效率。第三，為了減小落差的補(bǔ)償時間對稱量速度造成的影響，應(yīng)該將稱量裝置和給料裝置充分良好地結(jié)合在一起進(jìn)行一個總體的設(shè)計(jì)，盡量縮短稱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)輸時間，并且要減小落差物料對稱量斗的沖擊，減少沖擊波的波峰范圍，從而縮短穩(wěn)定時間。以上措施都可以有效地提高工作效率。第四，在稱重裝置中為了確保稱量斗中含有的物料的重量信號能夠準(zhǔn)確無誤地傳送到稱重傳感器上，那么就要要求稱量斗上的限位裝置不會對稱量斗產(chǎn)生別的附加力，所以要在裝料時保留足夠的活動空間，而且由于物料裝卸帶來的沖擊以及各個執(zhí)行部件的動作產(chǎn)生的振動會通過鋼材的結(jié)構(gòu)支架傳送到稱量斗上，這樣就會導(dǎo)致稱量斗達(dá)到穩(wěn)定的速度變慢，使得給料過程的判穩(wěn)時間變長，若要解決這一問題，我們就要在設(shè)計(jì)稱重裝置的時候，不僅要保證重量信號可以穩(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)的時間縮短。

4 結(jié) 語

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，只有質(zhì)量、速度都跟上來，企業(yè)才能得到長遠(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機(jī) － 電 － 儀高度一體化的自動化控制的系統(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)動元件以及卸料機(jī)構(gòu)等等對于定量包裝秤的準(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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