電腦組合秤是如何制成的？ ——從商品預(yù)包裝技術(shù)演變看電腦組合秤技術(shù)新發(fā)展

1、概述

電腦組合秤是衡器行業(yè)中新近發(fā)展起來的一種智能組合型定量自動(dòng)包裝衡器。以往常規(guī)的定量包裝秤是基于單斗計(jì)量，物料顆粒是均勻?yàn)榍疤岬�。所以該類型定量包裝秤只需具備零區(qū)設(shè)定、延時(shí)采樣、提前量設(shè)置及落差修正，即可使稱量準(zhǔn)確度達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。而具備粗、精加料及各種判斷即可提高裝料速度。然而實(shí)際上各種物料顆粒均勻程度不一，特別在食品行業(yè)中各種加工食品，諸如干果、糖果、膨化產(chǎn)品、土特產(chǎn)雜品、寵物食品等個(gè)體重量不均勻占相當(dāng)大的比例。目前我國(guó)各大中城市中隨著超級(jí)市場(chǎng)的興起，預(yù)包裝食品占了統(tǒng)治地位，預(yù)包裝的發(fā)展推動(dòng)了包裝秤的發(fā)展，然而在預(yù)包裝的食品中大部分屬顆�；驂K狀不均勻類型。對(duì)于這種物品的包裝如果繼續(xù)利用常規(guī)單斗或多斗計(jì)量的包裝秤，無論從稱量準(zhǔn)確度與速度上都是較難滿足要求。為此一種高效率計(jì)量分裝不均勻商品的電腦組合秤應(yīng)運(yùn)而生。以下從商品預(yù)包裝的演變談電腦組合秤的技術(shù)發(fā)展。

2、電腦組合秤的技術(shù)發(fā)展

電腦組合秤的發(fā)展至今無論在國(guó)內(nèi)外，都經(jīng)歷了一段較漫長(zhǎng)的時(shí)期。

在七十年代中國(guó)的商店里出售各類散裝商品一般不預(yù)先包裝，商店零售是現(xiàn)場(chǎng)手工包裝、現(xiàn)場(chǎng)手工稱量、現(xiàn)場(chǎng)手工計(jì)價(jià)。

到了八十年代，隨著中國(guó)改革開放政策的實(shí)施，一些具有先見之明的企業(yè)，引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的電子秤技術(shù)、開發(fā)出能具有自動(dòng)稱量、計(jì)價(jià)的電子秤。但是該類計(jì)價(jià)秤當(dāng)屬手工包裝后的計(jì)量方式。此種方式如用于生產(chǎn)企業(yè)的包裝線上，計(jì)量速度平均每人每分鐘計(jì)量10次以下，包裝效率較低。

為了提高計(jì)量速度，在八十年代后半期，國(guó)內(nèi)外相繼發(fā)展了一種單斗式帶振動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的電子包裝衡器。該類衡器雖然包裝速度可提高到20包/min左右，但是適用范圍較狹窄，對(duì)于顆粒均勻程度要求較高。有時(shí)為了滿足稱量速度，致使稱量準(zhǔn)確度比手工包裝計(jì)量還要差。

八十年代末期，隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，需要對(duì)不均勻顆粒狀原材料進(jìn)行定量包裝，以及食品生產(chǎn)廠家為滿足顧客對(duì)包裝外觀及衛(wèi)生的要求，需要有操作簡(jiǎn)單、具有自動(dòng)定量稱量功能、能對(duì)各種不均勻顆粒與塊狀物品實(shí)現(xiàn)精確、高速計(jì)量的衡器。此時(shí)，在世界上推出了多斗式稱量，通過計(jì)算機(jī)對(duì)稱量斗實(shí)現(xiàn)智能化隨機(jī)組合的電腦組合秤產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)了上述要求。

此階段比較有代表性的是電腦組合秤產(chǎn)品的推出。首先其適用范圍廣。既能傳送稱量體積大、分量輕的薯片類食品，又能傳送稱量難以分離、易粘連的乳酪，以及難以分離、易漏、易碎、流動(dòng)性差的物品。

3、電腦組合秤工作原理

物料通過提升式輸送機(jī)送到貯料斗，當(dāng)物料加到預(yù)先設(shè)置的水平位置時(shí)，置于貯料斗上方的水平光電檢測(cè)器通過檢測(cè)發(fā)出信號(hào)，使提升輸送機(jī)構(gòu)停止進(jìn)料。當(dāng)貯料斗上物料水平位置降至預(yù)先設(shè)定的水平位置，則水平光電檢測(cè)器再發(fā)出開始進(jìn)料信號(hào)。進(jìn)入貯料斗的物料由線振盤送到緩沖料斗，再由緩沖料斗送至稱重料斗，在稱重料斗內(nèi)的物料由稱重傳感器稱重，輸出信號(hào)送入微型處理器。由于沿秤體整個(gè)圓周方向同時(shí)有多個(gè)稱重料斗，同時(shí)將稱重信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行隨機(jī)組合運(yùn)算，巡回檢測(cè)組合以較快的速度找出接近目標(biāo)重量的稱重斗組合數(shù)，進(jìn)行A組合。選中組合的稱重料斗內(nèi)物料由稱重料斗開閉控制機(jī)構(gòu)動(dòng)作，物料卸下，并通過整理槽到達(dá)集料斗，再進(jìn)入到下面的自動(dòng)包裝機(jī)中。此時(shí)除了選中組合的稱重空斗外，其余料滿的稱重斗又開始了B組合運(yùn)算，找出接近目標(biāo)重量的稱重斗，接下去周而復(fù)始地連續(xù)進(jìn)行B組合……，從而達(dá)到高速、高準(zhǔn)確度的定量稱重。

電腦組合秤主要特點(diǎn)是多個(gè)稱重斗同時(shí)被加料。例如當(dāng)稱重頭數(shù)為14時(shí)，則有14個(gè)稱重料斗同時(shí)被加料，由于被稱物料的不均勻性，致使每個(gè)斗的稱重量有相當(dāng)大的偏差。首先由稱重傳感器快速正確判斷每個(gè)斗中物料的精確重量，然后由計(jì)算機(jī)采用隨機(jī)組合運(yùn)算方法，運(yùn)算次數(shù)一般為2^N－1次，即14斗的運(yùn)算次數(shù)為2¹⁴－1＝16383次。每個(gè)組合運(yùn)算結(jié)果與所設(shè)定目標(biāo)重量比較，每次組合一般為3～5個(gè)斗，（如果3～5斗組合不等于目標(biāo)重量值，則可調(diào)整每個(gè)稱重斗上的線振盤的振幅水平）。如果組合的斗數(shù)太多，則效率不高，斗數(shù)少則組合精度不高。在實(shí)際運(yùn)行中，首先是14個(gè)斗同時(shí)加料，第一次A組合為14個(gè)斗中的3個(gè)組合斗放料，則剩下11個(gè)斗再進(jìn)行第二次B組合，第三次由剩下8個(gè)斗再加上第一次放料后又加滿料的3個(gè)斗，亦即還是11個(gè)斗的第三次C組合，接下去還是11個(gè)斗的第四次D組合……。一般單稱重斗的程序前后執(zhí)行時(shí)間為1200ms左右，其中組合時(shí)間約為200ms，總計(jì)包裝速度可達(dá)80包/分以上。如采用雙秤、帶記憶斗、稱重頭數(shù)為20的結(jié)構(gòu)形式，總計(jì)包裝速度可高達(dá)240包/分。

4、精威系列電腦組合秤技術(shù)的新發(fā)展

電腦組合秤完全不同于使用一個(gè)稱重斗稱重的傳統(tǒng)式定量包裝秤，其結(jié)構(gòu)采用多個(gè)稱重斗，由微機(jī)隨機(jī)選擇其中幾個(gè)稱重斗的混合重量，它的重量與目標(biāo)重量相等。組合過程由微信息處理機(jī)完成。操作人員控制的各部分?jǐn)?shù)據(jù)都在控制屏上顯示，簡(jiǎn)明扼要非常方便。

精威系列組合秤，按料斗形式可分為雙排無記憶斗、三排有記憶斗式，稱量頭數(shù)分10頭、14頭、20頭、32頭等多種規(guī)格。其主要特點(diǎn)是每個(gè)稱量斗的結(jié)構(gòu)一體化，即稱量傳感器、步進(jìn)電機(jī)、變換器以及裝有專用集成塊的打印機(jī)構(gòu)等幾乎所有的智能部件均集裝在密封的驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)。驅(qū)動(dòng)單元在專業(yè)化生產(chǎn)車間內(nèi)，經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗(yàn)后封裝，單元采用插入式連接，不需任何配線作業(yè)。同一系列型號(hào)均使用相同單元。各單元可互換，每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元只需用4根螺栓即可輕松安裝在柱形機(jī)身上。而驅(qū)動(dòng)單元索引的各種料斗（包括緩沖料斗、稱重料斗）與料斗門控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)均不需工具即可簡(jiǎn)單拆裝。10－20頭機(jī)型的智能組合秤，只要備有1個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，就可完成產(chǎn)品的常年維修需要。同一系列機(jī)型的智能組合秤，料斗均采用通用化設(shè)計(jì)，料斗之間有互換性，料斗材料采用厚度微1.2mm以上的鏡面拋光不銹鋼板，便于清洗。料斗開閉機(jī)構(gòu)采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方式，大大減少了振動(dòng)及噪音，利于提高稱量準(zhǔn)確度。機(jī)器本身符合防水防塵IP65的標(biāo)準(zhǔn)。其中打印機(jī)可用水沖洗，進(jìn)料主振機(jī)密封在中座圓柱體內(nèi)，減少噪聲。圓柱體機(jī)身內(nèi)所有插座與布線不存在維修問題。其次是應(yīng)用軟件相當(dāng)豐富，可滿足稱量不同物料的需要。

新型號(hào)的精威電腦組合秤的自動(dòng)檢測(cè)功能如下：

① 能自動(dòng)顯示電機(jī)動(dòng)作正常與否；

② 自動(dòng)顯示重量準(zhǔn)確與否；

③ 自動(dòng)顯示打印機(jī)動(dòng)作正常與否；

④ 自動(dòng)顯示局域網(wǎng)正常與否；

⑤ 自動(dòng)檢查記憶模塊正常與否；

⑥ A/D轉(zhuǎn)換自動(dòng)監(jiān)視；

⑦ 稱重傳感器波形監(jiān)測(cè)：自動(dòng)顯示某稱重斗的故障，自適應(yīng)調(diào)整數(shù)據(jù)，不間斷工作；

5、結(jié)尾

        最近國(guó)際法制計(jì)量組織OIML R87號(hào)《定量包裝商品凈含量》以及我國(guó)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局第43號(hào)令《定量包裝商品計(jì)量監(jiān)督規(guī)定》的正式實(shí)施全國(guó)范圍的監(jiān)督抽查。商品預(yù)包裝領(lǐng)域由以往的空白向高速、高準(zhǔn)確度方向發(fā)展。電腦組合包裝秤產(chǎn)品已開始逐漸進(jìn)入我國(guó)的商品加工、包裝行業(yè)。一些卓有見識(shí)的企業(yè)，特別是一些較有規(guī)模的食品加工廠開始采用電腦組合秤，根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，以巧克力糖果為例，如果按100g/袋，售價(jià)16元/袋計(jì)，車間工人人工包裝按每袋多裝2g計(jì)，而電腦組合秤按0.5g/袋計(jì)，每袋節(jié)省1.5g，節(jié)省金額0.24元。如果工廠配置了一臺(tái)電腦組合秤以70袋/分、33600袋/8h，一年按300天計(jì)，則1008萬袋/年的產(chǎn)量，光原料即可節(jié)省242萬元/年。再加上勞動(dòng)力的節(jié)省，則可創(chuàng)造更可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

電腦組合秤優(yōu)勢(shì)雖然一目了然，但以前電腦組合秤主要以進(jìn)口產(chǎn)品為主，過高的價(jià)格問題阻礙了組合秤在中國(guó)乃至全球的廣泛應(yīng)用。

        國(guó)內(nèi)組合秤已具有明顯價(jià)格優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)組合秤已經(jīng)逐步在普及。但是，目前國(guó)內(nèi)組合秤制造廠家魚龍混雜，大的可進(jìn)入世界組合秤制造十強(qiáng)，小的可能連明天還在不在都不知道。如果選擇了不靠譜的合作對(duì)象，自己的生產(chǎn)受到影響事小，那無修止的一趟趟往返令人備感麻煩，關(guān)鍵是沒有建立預(yù)防問題的廠家、就沒有修好的那一天。這里面包括程序本身不夠完善且還需要應(yīng)物料狀況基礎(chǔ)變更能力較差的企業(yè)，另外線主振機(jī)振幅反復(fù)衰減的問題與AD轉(zhuǎn)換模塊與抗干擾技術(shù)沒有融合的制造企業(yè)，就沒辦法有效抑制來自各處振動(dòng)的干擾。這一方面，精威公司一路走來，感慨頗深。廣東精威專業(yè)專注組合秤，一直處于行業(yè)顯著位置，制造與銷售規(guī)模均屬佼佼者。是在組合秤領(lǐng)域獲得過“廣東省產(chǎn)學(xué)研科技項(xiàng)目結(jié)合獎(jiǎng)”榮譽(yù)的公司，2017年依靠國(guó)外87個(gè)國(guó)家、國(guó)內(nèi)外800多個(gè)新老客戶的大力支持，實(shí)現(xiàn)銷售5000多套稱重包裝設(shè)備，2018年精威公司布局半自動(dòng)化生產(chǎn)模式、細(xì)化分部件專業(yè)化生產(chǎn)模式，可以在加快生產(chǎn)周期的同時(shí)實(shí)現(xiàn)7000臺(tái)套的產(chǎn)能。精威毫無疑問已成為包裝機(jī)械行業(yè)賴以放心的品牌。

廣東精威智能機(jī)器有限公司（http:// www.multiweigh.com.cn）現(xiàn)已成為中國(guó)組合秤行業(yè)佼佼者。精威組合秤在全球范圍內(nèi)的旺銷，不僅證明了中國(guó)在組合秤領(lǐng)域的發(fā)展和壯大，更重要的是精威在世界組合秤領(lǐng)域樹立的“專業(yè)品質(zhì)、誠(chéng)信營(yíng)銷”的標(biāo)版形象，為中國(guó)數(shù)萬家食品、五金塑料類生產(chǎn)企業(yè)剔除目前陳舊或全手工式落后的稱重包裝方式，從而全面更換為高科技、自動(dòng)化程度更高的組合秤定量稱重包裝系統(tǒng)，在品質(zhì)與技術(shù)方面無疑都具備了優(yōu)勢(shì)。