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 1 前 言

定量包裝商品的技術得到了廣泛的發(fā)展和應用，定量包裝秤也越來越廣泛地被應用在生產(chǎn)流水線中。定量包裝秤是一個按照設定好的程序工作，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、操作簡單等優(yōu)點。在這個時間就是金錢的時代，將工作效率提高是至關重要的，可對包裝秤來說，要使得定量速度和定量準確度同時兼顧，這幾乎是不可能的，因此做到準確度和效率都提高是相當困難的，可能會以增加一定的成本作為代價。所以，本文主要對在準確度得到保障的基礎之上如何將定量包裝秤的工作效率提高進行探討。

2 準確度與速度的關系

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確度得到保證。以提高工作速度來進行分析，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; 以提高準確度的角度分析，末級給料的流量越小其準確度就會越好。但是在實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，如果前級設定的給料值越接近末級設定的給料值，造成其帶來的沖擊的振蕩的峰值增大，導致其超過末級設定的給料值，進而導致產(chǎn)生末級關門現(xiàn)象。然而，實際的重量數(shù)值卻并未超過末級設定的給料值，導致最終存在比較大的誤差，因此，為了預防產(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，從而達到維護設備和保證工作的準確度的目的。雖然從工作的準確性上說這樣做保證了包裝的準確度，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，例如零點異常自動報警的功能、超差自動報警的功能、零點跟蹤的功能以及對自動落差進行修正的功能等等。以上的功能都具有一個共同點，那就是它們都是以重量有關的數(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)工作的基礎上實現(xiàn)準確測量這兩點的值，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)之前就對其零點值進行檢測，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，它進行的是一個動態(tài)的作業(yè)過程，相對來說，和重量有關的一些數(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)進行，如果在每次要對重量有關的數(shù)據(jù)進行檢測工作時，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)值必須設置恰當，才能保證小料門一次關閉后可以滿足要求的重量，否則，會出現(xiàn)關閉一 次 小 料 門 后，重量低于所要求的，就要重新打開小料門來進行補料，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)生小料門進行補料的現(xiàn)象。所以，在運作前必須應對其參數(shù)進行重新調(diào)整，這樣才能保證稱重的準確度，避免出現(xiàn)超差的現(xiàn)象。只有在準確度得到保證的前提下才能談有關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，并不能立刻對相關重量數(shù)據(jù)是否達到末級給料設定的關門值進行判別，而是在適時延后一段時間后。在延長的這段時間內(nèi)，也不能對其進行判別，只能在延長的時間過后，開始對其進行判斷，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)學統(tǒng)計原理以及誤差分析相關知識，對稱重有關實驗數(shù)據(jù)進行抽檢。導致定量包裝存在較大的誤差的原因主要是系統(tǒng)誤差、隨機誤差。系統(tǒng)誤差和隨機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，而隨機誤差具有對稱、單峰、有界、抵償?shù)忍攸c。根據(jù)系統(tǒng)誤差以及隨機誤差的特點，利用有關數(shù)學統(tǒng)計原理，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，適當從中選取一些檢測組和不檢側(cè)組的檢測數(shù)據(jù)，進而掌控好樣本數(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檢測所產(chǎn)生的誤差對稱重數(shù)值準確性的影響，因為在不檢側(cè)組中不需記錄各種秤重數(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，進而提高了工作效率。第三，為了減小落差的補償時間對稱量速度造成的影響，應該將稱量裝置和給料裝置充分良好地結(jié)合在一起進行一個總體的設計，盡量縮短稱量斗和給料斗之間的距離; 還要減小物料在運輸中的損失，從而可以減小落差量; 另外還要縮短物料的運輸時間，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，這樣就會導致稱量斗達到穩(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，我們就要在設計稱重裝置的時候，不僅要保證重量信號可以穩(wěn)定準確地進行傳送，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)定地運行。最后，我們還要考慮關于減振的措施，盡量把判穩(wěn)的時間縮短。

4 結(jié) 語

準確度和速度一直是人們迫求的目標，尤其是在如今的社會，只有質(zhì)量、速度都跟上來，企業(yè)才能得到長遠的發(fā)展。在前文中有特別提到應用禁止比較判別方法以及分組檢測方法，從而使在定量準確度得到保證的基礎之上，能有效提高包裝秤的工作效率，然而定量包裝秤是一個機 － 電 － 儀高度一體化的自動化控制的系統(tǒng)，它的傳感器、機械結(jié)構(gòu)包括秤斗安裝結(jié)構(gòu)、給料機構(gòu)、驅(qū)動元件以及卸料機構(gòu)等等對于定量包裝秤的準確度與速度都有著很大的影響。因此應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:

［1］施漢謙，等． 電子稱技術［M］． 北京:中國計量出版社，2011．

［2］國家質(zhì)量技術監(jiān)督局計量司． 定量包裝商品計量檢驗指南［M］． 北京: 中國計量出版社，2012．

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