组合称重技术-ag平台游戏

2.1 电脑组合秤 

    研究人员提出利用组合称量原理解决不均匀物品的称量问题，即电脑组合秤，又称选择组合衡器，是一种计量速度快，准确度高的机构，在食品、药品、化工等行业有应该的应用，尤其是形状不规则、质量不均匀的颗粒状物品，如糖果、冷冻水产品、巧克力等。 

目前，日本、德国有关组合秤方面的技术先jin，但是我国在这方面的技术还处于相对落后的状态，而制约我国发展的主要因素是研制成本ji其高昂，一般企业都难以承受，同时另外一个因素是工艺技术落后，组合模型建立不当。 

2.1.1 组合秤工作原理 

    组合秤通常由多个称重单元组成，目前应用较为广泛的是8个称重单元，每个称量都是由缓冲料斗和称量料斗组成，通过计算机对各缓冲料斗、加料口和称量料斗等进行控制。称量过程如下：称量对象被输送机输送到组合秤的缓冲料斗，然后分离加料器开始工作，使物料进入进料斗贮存起来，当上一次称量完成后，进料斗就会打开，称量对象落入称量斗进行称重，称重完成后，通过传感器将称重结果传送到计算机，由计算机进行排列组合，系统会根据设定后的参数值进行计算，选出zui接近定量值的组合，而没有选出的重新送入缓冲料斗中，然后将信号输出，对应的称重斗打开，被称量对象送入后续包装过程[26-27]，整个过程如图2-1所示。 

2.1.2 组合秤控制系统 

    据资料记载，国外应用的电脑组合秤，工作时要完成70 包/min，意为着在很短的时间内完成重量检测、组合计算、得出zui佳组合等，从而完成一次包装，在整个过程中组合计算占用时间较长，高性能的单片机或plc 可完成上述过程，一方面能满足精度要求，另一方面也能满足包装速度要求。 

    下面以西门子plc 组合秤为例，来描述组合秤的控制系统[28]。 

    电脑组合秤工作过程主要包括重量检测、a\d 转换、信号输入、组合计算、信号输出、料斗检测、步进电机控制等，其控制原理图如图2-2 所示。 

    人机界面：可以实现对参数的修改，查看生产记录，以及当前运行状态。 

数字称重传感器：采集称量斗中被测对象的重量数据。 

    plc：电脑组合秤的核心部分，主要负责各机构的运转，将各个模块的信息采集好后，根据设定的参数要求找出zui理想的组合，再输出信号给步进电机，从而打开料斗门。 

    检测信号：负责检测进料斗的量是否达到设定值。 

    原点信号：检测步进电机每次完成动作后是否返回至原来位置。 

2.2 电脑组合秤特点 

    电脑组合秤主要有以下几个特点[29-30]： 

    1、称量精度高 

    电脑组合秤通过以下三个方面保证称量准确度 

    （1）称量过程中，首先jin行一次数据读取为第一次采样，然后根据采样结果进行组合。如某4 个称量单元的重量zui为合适，但电脑组合秤并不是立即释放这4个称量单元的被测对象，而是再次对它们进行一次重量数据的采样，这个为第二次采样，如果两次采样结果一致，则会输出信号出料，否则重新进行组合，这样就保证了称量精度。 

（2）称量过程中，料斗中往往会剩有称量物，当进行下一次称量时，所得的称量结果会比实际结果要高，从而影响称量准确度，而电脑组合秤在送出称量物后，料斗会重复几次开启，保证没有剩余称量物；同时电脑组合秤还有自动清零功能，这样也可以保证不影响下一次称量。 

2、称量速度快 

（1）电脑组合秤整个过程主要由控制系统来完成，当有信号传入时，控制系统会做出相应动作，然后再传出信号，从而方便后续动作的完成。 

（2）步进电机可以精确的控制称量斗的开闭大小和速度，以达到zui理想状态。 

2.3 分拣称重法 

    国内，在电脑组合秤这一领域的研究起步比较晚，使得目前自主研发的电脑组合秤存在着一些不完善的地方，比如自主研发的电脑组合秤在输入称量重量后，要花较长时间来优化zui佳组合方案，这样企业的生产效率也并没有很大提高，同时优化所得到的结果可能和zui优方案存在着一定偏差；另外自主研发的电脑组合秤在外观结构上没有国外设备结构美观、大方，由于技术的不成熟导致国内设备比较笨重，使用不方便。

    本课题研究实时在线分拣和称重系统，所针对的称量对象冷冻水产品，因其形状非规则、重量不均匀，如果用传统的称量方法就很难实现。电脑组合秤可以实现冷冻水产品的称量过程，但因其高昂的费用，使国内很多企业没有能力去购买，如能很好解决冷冻水产品的称量过程，势必会加快国内这一领域前进的步伐，所以针对这个特殊的称量对象，提出一种新的组合分拣称重方案。

    而目前，国内在这一问题上还没有较好的解决方法，zui常规的做法还是通过人工来完成，即称量对象被传送带送至称量区，大量操作人员均匀健在在称量区，然后从原料中随机取样，放在静态秤上进行称重，如满足定量要求则送入下一环节，否则需要不停的调换原料直到满足定量要求，这种操作方式存在ji大的不确定性，需要多次的反复和校验，使得生产效率比较低，生产周期长，操作人员的劳动强度大，难以保证分拣精度，并造成生产的断续和不稳定，限制了生产的进一步发展，同时浪费大量的人力和物力，增加生产成本。

    针对这个问题，提出了一种新的组合分拣称重方案，其称量过程如下：操作人员也是随机选取称量对象进行称重，不同的是称重以后不需要考虑称重结果是否达到定量值，而是将称重结果按要求进行分类，zui终从分类的结果中按一定方式抽取样本组合，从而达到加工定量值。这种方案的优点就是不需要操作人员进行反复的检验，可有效缩短生产周期，降低操作人员的劳动强度，减少生产成本，使企业效益达到zui大化。

2.4 本章小结 

    本章首先介绍电脑组合秤的工作原理、工作流程、控制系统、特点等部分，然后在电脑组合秤的背景下提出了一种新的组合分拣称重法，主要针对于形状非规则、重量不均匀的冷冻水产品。