定量包裝秤的現(xiàn)狀與發(fā)展情況是非?捎^,隨著機(jī)電一體化的應(yīng)用,定量包裝秤也向著高速全自動(dòng)模塊化的方向發(fā)展及創(chuàng)新,F(xiàn)今國外開發(fā)的定量包裝秤己極其人性化:高速、節(jié)能、全自動(dòng)、模塊化。
1. 定量包裝行業(yè)現(xiàn)狀
我國定量秤生產(chǎn)企業(yè)以小規(guī)模為主,產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研究、開發(fā)環(huán)節(jié)薄弱。我國的定量包裝工業(yè)過去長期處于一種生產(chǎn)力水平低下、主體技術(shù)不高的狀況,大部分企業(yè)目前仍然處于互相照搬照抄國內(nèi)外技術(shù),降低生產(chǎn)成本的原始經(jīng)營階段。更有一些作坊式的小企業(yè)用一套圖紙存活,一味地追求低成本,嚴(yán)重?cái)_亂國內(nèi)市場。企業(yè)沒有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),尤其是核心的控制技術(shù),控制器是定量包裝機(jī)械的大腦,大多數(shù)企業(yè)卻需要從國外或合資、獨(dú)資單位購買。目前,我國的定量包裝設(shè)備已進(jìn)入調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高開發(fā)能力的新時(shí)期。技術(shù)升級(jí),產(chǎn)品換代是行業(yè)發(fā)展的重要課題。定量包裝機(jī)械的低水平發(fā)展將影響到整個(gè)定量包裝工業(yè)的快速發(fā)展,所以必須努力改變其落后狀況,爭取更大的國內(nèi)和國際市場。
定量包裝秤 基本結(jié)構(gòu)
定量包裝秤按稱重方式一般可以分為有斗(凈重)秤和無斗(毛重)秤。
有斗秤工作時(shí)將需要稱重的物料通過給料裝置添加到裝有稱重傳感器的秤斗中進(jìn)行測重。有斗秤的承載裝置就是秤斗,安裝在秤斗底部的活門就是定量包裝秤系統(tǒng)的卸料裝置。但是,由于包裝材料(袋)重量的不一致性,無斗秤系統(tǒng)工作時(shí)每個(gè)稱重周期必須測定稱重單元的皮重變化。因此,在每個(gè)稱重周期前必須由電腦稱重控制儀表自動(dòng)“去皮”,由于“去皮”占用了數(shù)秒鐘的時(shí)間,使得無斗秤的包裝速度受到一定的影響。秤斗可以采用在方形秤斗的底部設(shè)置一個(gè)或兩對開活門的結(jié)構(gòu),使用氣缸驅(qū)動(dòng)活門卸料。有斗秤稱重精度高,包裝速度快,且可以組成雙秤(及以上)系統(tǒng),大大提高包裝速度。
無斗秤結(jié)構(gòu)省去了秤斗部件,將稱重傳感器直接安裝在下料斗和夾袋裝置上,工作時(shí)將物料直接放到夾在夾袋機(jī)構(gòu)上的口袋里進(jìn)行稱重。由于無斗秤省去了秤斗部件,大大降低了秤體的高度,適合包裝現(xiàn)場低矮的場合。
定量包裝秤的基本結(jié)構(gòu)是儲(chǔ)料倉、給料裝置、承載機(jī)構(gòu)、灌裝裝置等部件組成。
圖1中一部分也可以根據(jù)物料特性相互結(jié)合起來使用,通過在各種給料結(jié)構(gòu)上采取相應(yīng)措施產(chǎn)生符合要求的粗細(xì)給料組合,例如利用振動(dòng)和活門給料結(jié)合,利用給料槽的不同尺寸,利用絞龍或皮帶電機(jī)的不同速度等!∑渲薪o料裝置結(jié)構(gòu)形式較多,主要有:電磁(電機(jī))振動(dòng)式、重力(活門或插板)式、螺旋(絞龍)推進(jìn)式、皮帶輸送式、強(qiáng)流給料等。
圖1 常用給料裝置工作原理示意
1.2 稱重控制
1.2.1采用定量秤專用控制器。
重量信號(hào)轉(zhuǎn)化處理、重量數(shù)值顯示、定值控制及定量秤的邏輯控制等功能均由此控制器完成。此種控制方式具有很強(qiáng)的專業(yè)針對性,定量秤所需的特殊功能要求及關(guān)鍵技術(shù)均可集成在此專用控制器中。
目前國內(nèi)典型的有單片機(jī)為核心,并使用∑Δ(Sigma-Delta)技術(shù)的高精度A/D轉(zhuǎn)換器件,該器件將數(shù)字可編程增益放大器(PGA)、增益及零點(diǎn)校正電路、數(shù)字濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路封裝在一顆高性能集成電路中,由于采用串行的I2C總線輸出,器件的體積變得非常小巧。A/D轉(zhuǎn)換可以高達(dá)24位,同時(shí)其采樣速度也可以達(dá)到4000次/秒,A/D數(shù)據(jù)輸出速度達(dá)到100次/秒或更高,線性誤差達(dá)到0.0007%FS。
1.2.2采用帶定值控制的通用稱重儀表和可編程控制器(PLC)。
稱重儀表來實(shí)現(xiàn)重量信號(hào)轉(zhuǎn)換處理、重量數(shù)值顯示、定值輸出等功能;而PLC則完成定量秤的邏輯控制功能。其工藝適應(yīng)性較強(qiáng),可通過修改PLC的程序?qū)崿F(xiàn)包裝流程的改變及對外圍設(shè)備的控制。目前國內(nèi)典型的有UNIPULSE 701儀表+PLC稱重控制系統(tǒng)。