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近年來(lái),內公司順應發(fā)達家和我經(jīng)濟發(fā)展走勢,在努力學(xué)習借鑒先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗的同時(shí),著(zhù)重強調自主知識創(chuàng )新,開(kāi)發(fā)出高精度、高速度、高質(zhì)量的具有競爭力的高新技術(shù)產(chǎn)品。為我定量包裝設備穩定持續發(fā)展,趕超美、日、德、意四大定量包裝設備生產(chǎn)強貢獻力量。在日趨激烈的競爭中爭取更廣闊的天地,并積打入歐、美、日本市場(chǎng),爭得一席之地。

我司對目前內定量包裝行業(yè)的現狀及定量包裝秤常用的稱(chēng)重方法、給料裝置、控制方式、發(fā)展趨勢等作出了簡(jiǎn)單論述。

1、定量包裝行業(yè)的現狀

我包裝秤生產(chǎn)企業(yè)以小規模為主,產(chǎn)品的設計、研究和開(kāi)發(fā)環(huán)節非常薄弱。我的定量包裝工業(yè)過(guò)去長(cháng)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內外技術(shù),降低生產(chǎn)成本的原始經(jīng)營(yíng)階段。更有一些作坊式的小企業(yè)用一套圖紙存活,一味的追求低成本,嚴重擾亂內市場(chǎng)。企業(yè)沒(méi)有自主知識產(chǎn)權,尤其是核心的控制技術(shù),控制器是定量包裝機械的大腦,大多數企業(yè)卻需要從外或合資、資企業(yè)購買(mǎi)。目前,我的定量包裝設備已進(jìn)入調整產(chǎn)品結構、提高開(kāi)發(fā)能力的新時(shí)期。技術(shù)升級,產(chǎn)品換代是行業(yè)發(fā)展的重要課題。定量包裝機械的低水平發(fā)展必將影響到整個(gè)定量包裝工業(yè)的發(fā)展,所以必須努力改變其落后狀況。爭取更大的內和市場(chǎng)。

一、基本結構

定量包裝秤按稱(chēng)重方式一般可以分為有斗(凈重)秤和無(wú)斗(毛重)秤。

有斗秤工作時(shí)將需要稱(chēng)重的物料通過(guò)給料裝置添加到裝有稱(chēng)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(mén)就是定量包裝秤系統的卸料裝置。秤斗可以采用在方形秤斗的底部設置一個(gè)或兩對開(kāi)活門(mén)的結構,使用氣缸驅動(dòng)活門(mén)卸料。有斗秤稱(chēng)重精度高,包裝速度快,且可以組成雙秤(及以上)系統,大大提高包裝速度。

無(wú)斗秤結構省去了秤斗部件,將稱(chēng)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構上的口袋里進(jìn)行稱(chēng)重。由于無(wú)斗秤省去了秤斗部件,大大降低了秤體的高度,適合包裝現場(chǎng)低矮的場(chǎng)合。但是,由于包裝材料(袋)重量的不一致性,無(wú)斗秤系統工作時(shí)每個(gè)稱(chēng)重周期必須測定稱(chēng)重單元的皮重變化。因此,在每個(gè)稱(chēng)重周期前必須由電腦稱(chēng)重控制儀表自動(dòng)“去皮”,由于“去皮”占用了數秒鐘的時(shí)間,使得無(wú)斗秤的包裝速度受到一定的影響。

定量包裝秤的基本結構是由儲料倉、給料裝置、承載機構、灌裝裝置等部件組成。

其中給料裝置結構形式較多,主要有:電磁(電機)振動(dòng)式、重力(活門(mén)或插板)式、螺旋(絞龍)推進(jìn)式、皮帶輸送式、強流給料等。圖1中一部分也可以根據物料特性相互結合起來(lái)使用,通過(guò)在各種給料結構上采取相應措施產(chǎn)生符合要求的粗細給料組合,例如利用振動(dòng)和活門(mén)給料結合,利用給料槽的不同尺寸,利用絞龍或皮帶電機的不同速度等。

二、稱(chēng)重控制

采用帶定值控制的通用稱(chēng)重儀表和可編程控制器(plc)。

稱(chēng)重儀表來(lái)實(shí)現重量信號轉換處理、重量數值顯示、定值輸出等功能;而plc則完成定量秤的邏輯控制功能。其工藝適應性較強,可通過(guò)修改plc的程序實(shí)現包裝流程的改變及對外圍設備的控制。目前內典型的有unipulse701儀表+plc稱(chēng)重控制系統。

采用定量秤控制器。

重量信號轉化處理、重量數值顯示、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的專(zhuān)業(yè)針對性,定量秤所需的特殊功能要求及關(guān)鍵技術(shù)均可集成在此控制器中。

目前內典型的是以單片機為核心,并使用∑δ(sigma-delta)技術(shù)的高精度a/d轉換器件,該器件將數字可編程增益放大器(pga)、增益及零點(diǎn)校正電路、數字濾波電路和a/d轉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(xiàn)輸出,器件的體積變得非常小巧。a/d轉換可以高達24位,同時(shí)其采樣速度也可以達到4000次/秒,a/d數據輸出速度達到100次/秒或更高,線(xiàn)性誤差達到0.0007%fs。

2、行業(yè)發(fā)展趨勢

一、自動(dòng)機械系統

目前產(chǎn)定量包裝秤主要以半自動(dòng)機械結構為主,產(chǎn)自動(dòng)定量包裝設備的工作可靠性較差、故障率較高。市場(chǎng)所需高質(zhì)量的自動(dòng)定量包裝設備主要依靠進(jìn)口。隨著(zhù)勞動(dòng)力成本的不斷提高,內的定量包裝設備的發(fā)展趨勢必將是由自動(dòng)逐步取代半自動(dòng),以大的提高生產(chǎn)能力。因此,要求內生產(chǎn)企業(yè)要加大產(chǎn)品開(kāi)發(fā)投入,制造出高速度、高精度、高可靠性的自動(dòng)定量包裝設備,以滿(mǎn)足現代化生產(chǎn)的需要。

二、智能化控制系統

目前內使用的稱(chēng)重控制器是基于單片機設計的,受系統資源的制約,用戶(hù)界面單調,無(wú)法實(shí)現系統軟件在線(xiàn)升級,無(wú)法構筑profibus-pa現場(chǎng)總線(xiàn),不能適應現代工業(yè)信息化管理的要求。由此要求定量稱(chēng)重控制系統由目前的單一功能向多種功能發(fā)展,逐步實(shí)現小型化、模塊化、智能化和網(wǎng)絡(luò )化。

目前內專(zhuān)業(yè)定量包裝秤公司研發(fā)的新型稱(chēng)重控制器基于32位arm微控制器設計,具有兩路稱(chēng)重傳感器模擬信號接口,可以同時(shí)對兩臺稱(chēng)重設備進(jìn)行控制;配置了觸摸式液晶屏,中文顯示界面,提供了良好的人機界面,使操作更加方便;配置了rs232和rs485標準通信接口,可以直接與上位機稱(chēng)重控制軟件進(jìn)行通信,10m以太網(wǎng)接口滿(mǎn)足現場(chǎng)網(wǎng)絡(luò )化控制的要求;一個(gè)usbhost2.0接口可以把現場(chǎng)數據存儲到u盤(pán)上進(jìn)行備份和管理。

該新型稱(chēng)重控制器具有集成度高,運行可靠,人機界面友善,接口資源豐富,方便實(shí)現軟件系統升級和硬件系統擴充的特點(diǎn),可以滿(mǎn)足順應現代工業(yè)時(shí)代潮流發(fā)展的控制要求。

該產(chǎn)品在產(chǎn)品性能方面與傳統控制器相比具有明顯的優(yōu)勢:

1、軟件能夠在線(xiàn)升級,用戶(hù)一次投資多重回報;

2、圖形界面打破傳統模式,更加生動(dòng)、人性化;

3、系統集成程度高,運行更加穩定,可靠;

4、與傳統稱(chēng)重控制器相比,性?xún)r(jià)比高。

3、結束語(yǔ)

每個(gè)定量包裝稱(chēng)重系統的具體方案的選擇應該根據物料特性、生產(chǎn)條件等綜合因素來(lái)確定的。本文所述的定量稱(chēng)重方法、控制方式和常用結構組合構成的定量稱(chēng)重系統在種子、糧食、化工、塑膠、飼料、醫藥、調味品等行業(yè)都得到良好的應用和推廣。實(shí)踐證明,根據用戶(hù)要求合理選擇配置、優(yōu)化設計后的定量包裝秤,其各項技術(shù)指標均能滿(mǎn)足企業(yè)包裝要求,且功能完備、可靠性高。進(jìn)口定量包裝秤投資大、維修困難、后期維護成本高等弊端已十分明顯。隨著(zhù)內稱(chēng)重技術(shù)的不斷發(fā)展,不但產(chǎn)定量包裝秤已是眾多生產(chǎn)企業(yè)的選,更有許多定量包裝秤產(chǎn)品出口外。

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