隨著自動(dòng)化生產(chǎn)線的推動(dòng), 流水線自動(dòng)檢重秤的應(yīng)用需求迅速增加, 也隨著生產(chǎn)工藝的提高, 傳統(tǒng)的檢重秤面臨巨大的挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)檢重秤, 由于原來(lái)生產(chǎn)量的制約, 前端包裝秤的速度限制 (半人工半自動(dòng)化因素) , 以及后端碼垛因素, 等等, 檢重秤的過(guò)秤速度沒(méi)有太高的要求。

另外, 也由于成本因素, 檢重環(huán)節(jié)變成可有可無(wú), 只有一些大型企業(yè)、外資企業(yè)、高附加值企業(yè) (如藥品) , 配置檢重秤以復(fù)審包裝秤、分選秤的精度。

傳統(tǒng)包裝秤需求較少, 檢重速度較慢、檢重精度較低。

近幾年, 由于物料行業(yè)的快速成長(zhǎng), 分揀工藝要求極大提高, 首先帶動(dòng)了檢重秤的需求。不僅檢重速度、檢重精度、分揀級(jí)數(shù)等要求大幅度提高, 而且, 隨著現(xiàn)代大數(shù)據(jù)的需要, 還需要配置各種識(shí)別裝置、通訊能力、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、追溯系統(tǒng)等, 另外, 由于各種先進(jìn)傳輸技術(shù)的應(yīng)用, 對(duì)傳統(tǒng)檢重系統(tǒng)的信號(hào)處理也提出更高的要求, 如變頻技術(shù)的電磁干擾, 使得傳統(tǒng)模擬信號(hào)處理很難勝任。

我們把分揀檢重系統(tǒng)歸類到檢重系統(tǒng), 通常所說(shuō)的檢重, 只是對(duì)一個(gè)貨號(hào)的物料進(jìn)行合格檢重判斷, 而分揀, 是將N個(gè)貨號(hào)物料通過(guò)重量區(qū)間甄別分選分類出來(lái)。因此, 工作原理完全相同, 歸到檢重秤探討。

檢重秤, 工作原理看起來(lái)簡(jiǎn)單 (如圖1所示) 。

檢重秤構(gòu)成:稱重系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)、信號(hào)處理及控制系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)等。

檢重秤是看起來(lái)簡(jiǎn)單, 做好卻是十分困難的設(shè)備。高精度計(jì)量、高速檢重就更加困難。

1 流水線自動(dòng)檢重秤 稱重系統(tǒng)

稱重系統(tǒng)是最容易被忽略的部分。大多檢重秤制造商不是專業(yè)衡器制造商, 對(duì)稱重結(jié)構(gòu)的理解很不屑。實(shí)際上, 很多問(wèn)題首先來(lái)自稱重系統(tǒng)。而衡器制造商不理解檢重秤的計(jì)量本質(zhì), 往往把靜態(tài)衡器當(dāng)作動(dòng)態(tài)計(jì)量, 尤其是檢重秤是有高速傳送系統(tǒng)負(fù)載的。很多問(wèn)題也是因?yàn)閭鞲衅鞯倪x擇錯(cuò)誤, 導(dǎo)致根本實(shí)現(xiàn)不了高精度、高速度的信號(hào)相對(duì)應(yīng), 從而送出延誤的、線性精度偏差的錯(cuò)誤信號(hào)。

高速高精度稱重系統(tǒng)的傳感器選型是第一關(guān)鍵, 單點(diǎn)式傳感器推薦德國(guó)HBM、Baykon、美國(guó)Vishay產(chǎn)品。多點(diǎn)剪切梁傳感器推薦德國(guó)HBM、Baykon產(chǎn)品。特別提示, 對(duì)于設(shè)備商, 在性價(jià)比方面及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)角度, 不建議使用托利多傳感器。Flintec傳感器的低價(jià)產(chǎn)品, 也不是德國(guó)本土制造, 產(chǎn)地是斯里蘭卡, 甚至是中國(guó)貼牌產(chǎn)品。

真正德國(guó)本土產(chǎn)品AST, 價(jià)格很高 (各種稅金、以及金屬重量的運(yùn)輸費(fèi)用) , 只有真正高端客戶或德資企業(yè)才會(huì)舍得選用。

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2 流水線自動(dòng)檢重秤傳送系統(tǒng)

傳統(tǒng)傳送系統(tǒng)是單一速度的電機(jī)驅(qū)動(dòng), 現(xiàn)代都用可調(diào)速的變頻裝置。變頻主要產(chǎn)生電磁干擾, 很多傳感器信號(hào)及信號(hào)處理在高頻狀態(tài)下失真嚴(yán)重, 是檢重秤的另一個(gè)問(wèn)題關(guān)鍵點(diǎn)。大多國(guó)產(chǎn)儀表, 頻率超過(guò)60KZ就明顯開始了失真。

我們現(xiàn)場(chǎng)比對(duì), Unipulse的F650-CK檢重專用觸摸屏控制器, 即使頻率超過(guò)90HZ也是穩(wěn)穩(wěn)的顯示處理。

另外, 傳送帶也是容易忽視的環(huán)節(jié), 其摩擦系數(shù)影響上衡時(shí)的初期信號(hào)變化幅度。

3 流水線自動(dòng)檢重秤信號(hào)處理控制系統(tǒng)

傳感器信號(hào)處理控制系統(tǒng), 可以說(shuō)是檢重秤的靈魂核心。傳統(tǒng)檢重秤, 可以說(shuō), 沒(méi)有一款專用儀表控制器。那個(gè)時(shí)代, 對(duì)動(dòng)態(tài)稱重, 也就停留在所謂動(dòng)物動(dòng)態(tài)稱重程度, 不是真正物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的稱重信號(hào)處理, 只是后期的數(shù)據(jù)平均處理。

早期最具代表性的專用動(dòng)態(tài)檢重儀表是Unipulse的F850-X1, 主要應(yīng)用在中國(guó)輪胎行業(yè), 其設(shè)計(jì)制作真實(shí)代表了Unipulse的pulse脈沖信號(hào)處理高超能力, 所有儀表工程師無(wú)不驚嘆 (如下圖2所示) 。

而同期的國(guó)內(nèi)檢重應(yīng)用, 主要在制藥行業(yè), 基本上是所謂自動(dòng)化設(shè)備商使用模擬量信號(hào)變送器通過(guò)PLC及文本屏的處理手段。隨著變頻技術(shù)的普及, 檢重速度的大幅提高, 明顯受到用戶的非專業(yè)化質(zhì)疑。

德國(guó)HBM趁機(jī)推出了所謂數(shù)字化傳感器, 但其處理依然是PLC模塊單元, 盡管現(xiàn)代PLC的處理速度也是大幅提高, 但一般的PLC編程工程師是無(wú)法通過(guò)PLC編程高級(jí)傳感器信號(hào)動(dòng)態(tài)處理的, 尤其分揀系統(tǒng), 通過(guò)PLC判斷動(dòng)作, 也是明顯的速度難以滿足終端用戶的實(shí)際需求。