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| 配料系統(tǒng)的在線稱重控制 | 2020-01-07 |
| 灌裝機(jī)構(gòu)在灌裝機(jī)構(gòu)前后設(shè)有兩套相同的在線稱重機(jī)構(gòu)。一種是在將潤(rùn)滑油桶裝入輸送機(jī)構(gòu)之前，先抓取并稱重，然后放回原處。另一種是將灌裝后質(zhì)量合格的潤(rùn)滑油桶抓取稱重放回輸送機(jī)構(gòu)。在線配料系統(tǒng)計(jì)算分析后，灌裝誤差反饋給灌裝機(jī)構(gòu)進(jìn)行在線質(zhì)量校準(zhǔn)。 一.導(dǎo)言 配料系統(tǒng)有兩個(gè)相同的在線稱重質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備。每套質(zhì)量檢測(cè)裝置設(shè)有稱重模塊稱重模塊、質(zhì)量檢測(cè)平臺(tái)、取桶夾具、取桶旋轉(zhuǎn)主軸和主軸升降機(jī)構(gòu)，由伺服運(yùn)動(dòng)稱重控制器控制；稱重模塊獲取電信號(hào)后，將電信號(hào)輸出到在線質(zhì)量校準(zhǔn)稱重控制器，在線質(zhì)量校準(zhǔn)稱重控制器輸出測(cè)量的質(zhì)量信號(hào)和誤差信號(hào)，并對(duì)定量灌裝稱重系統(tǒng)的灌裝量進(jìn)行在線質(zhì)量校準(zhǔn)。 稱重模塊稱重模塊是在線稱重技術(shù)的核心組件，被稱為“信息設(shè)備的特殊組件”，是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的三大支柱之一，是符合中國(guó)生產(chǎn)力發(fā)展要求的高技術(shù)。它是當(dāng)前中國(guó)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵基礎(chǔ)新興產(chǎn)業(yè)。然而，中國(guó)稱重傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年中國(guó)使用的270萬套壓力稱重模塊中，進(jìn)口稱重模塊約占70%，外匯超過30億美元。只有20%的壓力稱重模塊是國(guó)產(chǎn)的，而只有10%的風(fēng)來自均由國(guó)產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)的稱重模塊。我國(guó)大約有20萬套有毒氣體稱重模塊用于環(huán)境保護(hù)，同樣令人遺憾的是，使用了78%的進(jìn)口產(chǎn)品。農(nóng)業(yè)和工業(yè)二氧化碳稱重模塊幾乎依賴進(jìn)口。但是，不言而喻，汽車電子稱重模塊的稱重模塊都是進(jìn)口的，占了整個(gè)市場(chǎng)的90%，除了一些國(guó)產(chǎn)的低檔汽車稱重模塊在溫度、轉(zhuǎn)速、位置和壓力方面有所不同。 二、在線稱重過程 配料系統(tǒng)在線稱重的流程由兩個(gè)相同的在線稱重過程和在線質(zhì)量校準(zhǔn)過程組成。兩套相同的在線稱重過程是:一套是在灌裝到輸送機(jī)構(gòu)之前，先抓取并稱重潤(rùn)滑油桶，然后放回原處；另一種方法是抓起裝滿的潤(rùn)滑油桶稱重，然后放回去。在線稱重系統(tǒng)計(jì)算分析后，灌裝誤差反饋到自動(dòng)配料系統(tǒng)，在線調(diào)整灌裝量。工作原理如圖1所示。該過程由36個(gè)稱重模塊和18個(gè)電機(jī)完成。 配料系統(tǒng)灌裝前的在線稱重過程:當(dāng)預(yù)灌裝位置檢測(cè)裝置檢測(cè)到預(yù)灌裝潤(rùn)滑油桶的原位檢測(cè)信號(hào)時(shí)，傳送帶暫停傳輸；主軸升降機(jī)構(gòu)的電機(jī)將取桶機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)主軸降至到位后，取桶夾具夾緊預(yù)灌裝潤(rùn)滑油桶，然后將其升至到位位置；傳送帶的傳輸開始；取桶轉(zhuǎn)軸將預(yù)灌裝潤(rùn)滑油桶傳送至質(zhì)量檢測(cè)臺(tái)；取桶轉(zhuǎn)軸下降到原位；取桶夾具將預(yù)灌裝潤(rùn)滑油桶釋放到位后，進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，然后測(cè)量質(zhì)量輸入信號(hào)，取桶夾具在灌裝前夾緊潤(rùn)滑油桶，取桶轉(zhuǎn)軸上升到位旋轉(zhuǎn)，灌裝前潤(rùn)滑油桶轉(zhuǎn)移到傳送帶上，傳送帶懸掛，取桶轉(zhuǎn)軸下降到位， 取桶夾具在灌裝前釋放潤(rùn)滑油桶，取桶轉(zhuǎn)軸上升，傳送帶啟動(dòng)，灌裝前的質(zhì)量檢測(cè)動(dòng)作完成一次，等等。配料系統(tǒng)灌裝后的在線稱重過程:當(dāng)灌裝后位置檢測(cè)裝置檢測(cè)到灌裝后潤(rùn)滑油桶的原位檢測(cè)信號(hào)時(shí)，傳送帶傳輸暫停；主軸升降機(jī)構(gòu)的電機(jī)將取桶機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)主軸降低到原位后，取桶夾具將灌裝好的潤(rùn)滑油桶夾緊，然后將其提升到位，開始傳送帶傳輸。取桶轉(zhuǎn)軸將灌裝好的潤(rùn)滑油桶傳送到質(zhì)量檢測(cè)臺(tái)，取桶轉(zhuǎn)軸下降到該位置，取桶夾具將灌裝好的潤(rùn)滑油桶釋放到該位置，進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，并輸出灌裝好的潤(rùn)滑油桶的測(cè)量質(zhì)量輸入信號(hào)。然后，取桶夾具夾住灌裝好的潤(rùn)滑油桶，取桶轉(zhuǎn)軸上升到位，旋轉(zhuǎn)，將灌裝好的潤(rùn)滑油桶轉(zhuǎn)移到傳送帶上，轉(zhuǎn)移配料系統(tǒng)的傳送帶懸掛，將取桶轉(zhuǎn)軸下降到該位置，用取桶夾具松開灌裝好的潤(rùn)滑油桶，升高取桶轉(zhuǎn)軸，開始傳送帶傳送，灌裝后完成質(zhì)量檢測(cè)動(dòng)作等。 配料系統(tǒng)的在線稱重校準(zhǔn)過程如下:當(dāng)預(yù)灌裝位置檢測(cè)裝置檢測(cè)到灌裝潤(rùn)滑油桶的原位檢測(cè)信號(hào)時(shí)，預(yù)灌裝質(zhì)量檢測(cè)裝置自動(dòng)完成對(duì)預(yù)灌裝潤(rùn)滑油桶的質(zhì)量檢測(cè)動(dòng)作，進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，并輸出預(yù)灌裝潤(rùn)滑油桶的測(cè)量質(zhì)量輸入信號(hào)。在灌裝配料系統(tǒng)之前，潤(rùn)滑油桶通過定量灌裝系統(tǒng)同步灌裝在傳送帶上。灌裝后位置檢測(cè)裝置檢測(cè)到灌裝后潤(rùn)滑油桶的原位檢測(cè)信號(hào)后，自動(dòng)配料系統(tǒng)的灌裝后質(zhì)量檢測(cè)裝置自動(dòng)完成對(duì)灌裝后潤(rùn)滑油桶的質(zhì)量檢測(cè)動(dòng)作，定量灌裝機(jī)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)并輸出灌裝后潤(rùn)滑油桶的測(cè)量質(zhì)量輸入信號(hào)。配料系統(tǒng)在線質(zhì)量校準(zhǔn)控制器中的模擬量輸入模塊接收灌裝前潤(rùn)滑油桶的測(cè)量質(zhì)量輸入信號(hào)和灌裝后潤(rùn)滑油桶的測(cè)量質(zhì)量輸入信號(hào)，定量灌裝機(jī)將測(cè)量質(zhì)量輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)并輸入cpu。cpu將其與理論質(zhì)量輸入信號(hào)進(jìn)行比較，在cpu中通過在線質(zhì)量自動(dòng)補(bǔ)償模型進(jìn)行計(jì)算，得到定量灌裝系統(tǒng)的修正灌裝誤差輸出信號(hào)，并輸出實(shí)時(shí)檢測(cè)質(zhì)量信號(hào)，實(shí)時(shí)檢測(cè)質(zhì)量信號(hào)和灌裝誤差輸出信號(hào)顯示在觸摸屏上，配料系統(tǒng)同時(shí)將灌裝誤差輸出信號(hào)反饋給灌裝定量系統(tǒng)，用于液體產(chǎn)品灌裝的在線質(zhì)量校準(zhǔn)。 三、在線稱重質(zhì)量校準(zhǔn)方案 潤(rùn)滑液是特殊商品，其劑量的準(zhǔn)確性將直接影響療效。一些有毒潤(rùn)滑液，即使相差幾毫升，也可能危及生命。因此，沒有必要填充數(shù)量不足的潤(rùn)滑液，也沒有必要超過規(guī)定的限度。配料系統(tǒng)的灌裝誤差允許范圍在/-1%以內(nèi)，如果檢測(cè)到的灌裝量超過該范圍，在線配料系統(tǒng)將對(duì)灌裝量進(jìn)行質(zhì)量校準(zhǔn)。 在線稱重的質(zhì)量校準(zhǔn)算法如下: 配料系統(tǒng)設(shè)置裝載能力。 其中，它是標(biāo)準(zhǔn)灌裝量質(zhì)量，單位g；用于灌裝藥液的密度，單位為克/毫升； 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)灌裝量，單位為毫升。 灌裝質(zhì)量偏差。 其中，它是一組要灌裝的桶的質(zhì)量，單位為克； 對(duì)于成組取樣的灌裝桶的質(zhì)量，單位為克； 對(duì)于在一組中取樣的實(shí)際灌裝質(zhì)量，單位g。 裝入錯(cuò)誤 當(dāng)≤1%時(shí)，裝載量無需校準(zhǔn)，當(dāng) 1%，系統(tǒng)進(jìn)行裝載量校準(zhǔn)。 四.結(jié)束語 配料系統(tǒng)在線稱重的流程由兩個(gè)相同的在線稱重過程和在線質(zhì)量校準(zhǔn)過程組成。兩套相同的在線稱重過程是:一套是在灌裝到輸送機(jī)構(gòu)之前，先抓取并稱重潤(rùn)滑油桶，然后放回原處；另一種方法是抓起裝滿的潤(rùn)滑油桶稱重，然后放回去。在線稱重系統(tǒng)計(jì)算分析后，灌裝誤差反饋給灌裝機(jī)構(gòu)進(jìn)行在線灌裝量 | |
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