随着自动化生产线的推动, 流水线自动检重秤的应用需求迅速增加, 也随着生产工艺的提高, 传统的检重秤面临巨大的挑战。

传统检重秤, 由于原来生产量的制约, 前端包装秤的速度限制 (半人工半自动化因素) , 以及后端码垛因素, 等等, 检重秤的过秤速度没有太高的要求。

另外, 也由于成本因素, 检重环节变成可有可无, 只有一些大型企业、外资企业、高附加值企业 (如药品) , 配置检重秤以复审包装秤、分选秤的精度。

传统包装秤需求较少, 检重速度较慢、检重精度较低。

近几年, 由于物料行业的快速成长, 分拣工艺要求极大提高, 首先带动了检重秤的需求。不仅检重速度、检重精度、分拣级数等要求大幅度提高, 而且, 随着现代大数据的需要, 还需要配置各种识别装置、通讯能力、数据管理系统、追溯系统等, 另外, 由于各种先进传输技术的应用, 对传统检重系统的信号处理也提出更高的要求, 如变频技术的电磁干扰, 使得传统模拟信号处理很难胜任。

我们把分拣检重系统归类到检重系统, 通常所说的检重, 只是对一个货号的物料进行合格检重判断, 而分拣, 是将N个货号物料通过重量区间甄别分选分类出来。因此, 工作原理完全相同, 归到检重秤探讨。

检重秤, 工作原理看起来简单 (如图1所示) 。

检重秤构成:称重系统、传送系统、信号处理及控制系统、辅助系统等。

检重秤是看起来简单, 做好却是十分困难的设备。高精度计量、高速检重就更加困难。

1 流水线自动检重秤 称重系统

称重系统是最容易被忽略的部分。大多检重秤制造商不是专业衡器制造商, 对称重结构的理解很不屑。实际上, 很多问题首先来自称重系统。而衡器制造商不理解检重秤的计量本质, 往往把静态衡器当作动态计量, 尤其是检重秤是有高速传送系统负载的。很多问题也是因为传感器的选择错误, 导致根本实现不了高精度、高速度的信号相对应, 从而送出延误的、线性精度偏差的错误信号。

高速高精度称重系统的传感器选型是第一关键, 单点式传感器推荐德国HBM、Baykon、美国Vishay产品。多点剪切梁传感器推荐德国HBM、Baykon产品。特别提示, 对于设备商, 在性价比方面及市场竞争角度, 不建议使用托利多传感器。Flintec传感器的低价产品, 也不是德国本土制造, 产地是斯里兰卡, 甚至是中国贴牌产品。

真正德国本土产品AST, 价格很高 (各种税金、以及金属重量的运输费用) , 只有真正高端客户或德资企业才会舍得选用。

更多传感器选型问题, 欢迎来电来信或QQ交流。

2 流水线自动检重秤传送系统

传统传送系统是单一速度的电机驱动, 现代都用可调速的变频装置。变频主要产生电磁干扰, 很多传感器信号及信号处理在高频状态下失真严重, 是检重秤的另一个问题关键点。大多国产仪表, 频率超过60KZ就明显开始了失真。

我们现场比对, Unipulse的F650-CK检重专用触摸屏控制器, 即使频率超过90HZ也是稳稳的显示处理。

另外, 传送带也是容易忽视的环节, 其摩擦系数影响上衡时的初期信号变化幅度。

3 流水线自动检重秤信号处理控制系统

传感器信号处理控制系统, 可以说是检重秤的灵魂核心。传统检重秤, 可以说, 没有一款专用仪表控制器。那个时代, 对动态称重, 也就停留在所谓动物动态称重程度, 不是真正物体运动状态的称重信号处理, 只是后期的数据平均处理。

早期最具代表性的专用动态检重仪表是Unipulse的F850-X1, 主要应用在中国轮胎行业, 其设计制作真实代表了Unipulse的pulse脉冲信号处理高超能力, 所有仪表工程师无不惊叹 (如下图2所示) 。

而同期的国内检重应用, 主要在制药行业, 基本上是所谓自动化设备商使用模拟量信号变送器通过PLC及文本屏的处理手段。随着变频技术的普及, 检重速度的大幅提高, 明显受到用户的非专业化质疑。

德国HBM趁机推出了所谓数字化传感器, 但其处理依然是PLC模块单元, 尽管现代PLC的处理速度也是大幅提高, 但一般的PLC编程工程师是无法通过PLC编程高级传感器信号动态处理的, 尤其分拣系统, 通过PLC判断动作, 也是明显的速度难以满足终端用户的实际需求。