CN110806254B - 一种具有自学习功能的动态称重检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有自动学习功能的动态称重检测装置，具体涉及产品包装生产领域。该装置包括动态检重秤、工控机、可编程逻辑控制器和若干条码扫描仪，动态检重秤、工控机、可编程逻辑控制器和条码扫描仪通过以太网网关互连通信，可编程逻辑控制器的数字量输入口接有入口光电开关信号，数字输出口接有剔除气缸，该装置安装于产品输送线上，当产品输送线上的产品通过该装置时，两个条码扫描仪同时扫描工程码和箱码，当两个条形码都能扫到时，将工作模式设置为进行一致性比较：如果一致，判断重量是否在正常范围内，如果在正常范围内，对产品放行，如果不在正常范围内，将产品剔除；如果不一致，无论重量是否合格都作为条形码异常产品进行剔除。

Description

一种具有自学习功能的动态称重检测装置
技术领域
本发明涉及产品包装生产领域，具体涉及一种具有自动学习功能的动态称重检测装置。
背景技术
重量是产品的一项基本质量指标，该指标受生产工艺、原辅材料、产品加工包装机械的性能等因素的直接影响。动态称重检测作为产品入库前的最后一道检验工序，对防止缺陷产品流入市场起着关键性作用。
在产品生产线上，通常需要对包装后的产品进行称重检测，检测产品有无缺件、份量不足等问题，并将不合格产品剔除。工厂为了节省成本，通过将多条产品包装线汇流后输送至成品库，使得动态称重检测装置上通过的产品品种繁多，需要采用条码扫描仪扫描产品包装箱上的条形码区分品牌，而包装箱的条形码既有箱码又有工程码，正常生产时需比对工程码和箱码是否一致，而当工程码用完或采用特殊不含箱码的包装箱时，用户希望仅做牌号判别、不进行一致性比较。传统的产品动态称重检测装置要求用户根据现场工况设置是否进行一致性比较。当有新品牌产品生产时，传统的产品动态称重检测装置需要用户在生产前将新品牌的品牌名称、条码、标准重量、允许差值设置后才能生产，否则会将新品牌产品全部剔除。
综上所述，传统的产品动态称重检测装置需要用户设置工作模式、设置参数，而在实际使用过程中，产品动态称重检测装置通常面临工况复杂，无人值守等情况，工作模式和参数不能及时更新，会造成大量误剔、甚至使整个生产线停机。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足，提出了一种能够自动选择是否进行工程码和箱码一致性比对，增强了动态称重检测装置的适应性的具有自动学习功能的动态称重检测装置。
本发明具体采用如下技术方案：
一种具有自学习功能的动态称重检测装置，包括动态检重秤、工控机、可编程逻辑控制器和若干条码扫描仪，动态检重秤、工控机、可编程逻辑控制器和条码扫描仪通过以太网网关互连通信，可编程逻辑控制器的数字量输入口接有入口光电开关信号，数字输出口接有剔除气缸。
优选地，该装置安装于产品输送线上，当产品输送线上的产品通过该装置时，两个条码扫描仪同时扫描工程码和箱码，当两个条形码都能扫到时，将工作模式设置为进行一致性比较：如果一致，判断重量是否在正常范围内，如果在正常范围内，对产品放行，如果不在正常范围内，将产品剔除；如果不一致，无论重量是否合格都作为条形码异常产品进行剔除。
优选地，当某品牌产品首次出现仅扫描到条形码或工程码时，将该产品剔除，并记录此种状态，当该品牌的下一件产品又同时扫描到工程码和箱码，则不改变工作模式，该品牌的产品仍进行一致性比较。
优选地，当某个品牌连续两件产品出现仅扫描到一个条形码时，不进行一致性比较，仅判断产品重量是否在正常范围内，在正常范围内则放行，不在正常范围内则剔除。
优选地，当产品输送线上有产品通过时，根据扫到的条码信息与品牌数据库进行比对，品牌数据库中有该品牌产品信息时，直接将标准重量、允许误差调出进行合格与否判定；当产品输送线上有新品牌通过时，品牌数据库中无此品牌信息，自动进行品牌名称、条码、标准重量、允许差值的设置，并将其追加到品牌数据库，并在后续运行过程中，将该品牌最近几件合格产品重量的平均值作为自动设置标准重量的依据，自动更新该品牌的标准重量。
优选地，当产品输送线一段时间内无产品通过时，自动停止动态检重秤，当有产品开始通过时，自动启动动态检重秤。
本发明具有如下有益效果：
该装置能够自动选择是否进行工程码和箱码一致性比对，增强了动态称重检测装置的适应性，减少了装置的误剔率。
对新品牌参数自动添加、自动设置，减少了用户的工作量，增加了系统的易用性、智能性，避免了因用户忘记设置新品牌信息，称重检测系统无法识别新品牌造成大量误剔的情况发生。
标准重量可以自动跟踪因包装材料引起的重量波动，减少人工频繁调整干预，降低误剔率。
动态检重秤的皮带自动启停，当无产品通过时可以节能，另外动态检重秤通常是24小时运行，皮带短暂停转可延长电机和变频器使用寿命，降低能耗，提高可靠性。
附图说明
图1为该装置的硬件连接关系框图；
图2为该装置的实际动态重量存储位置示意图；
图3为该装置皮带自动启停光电开关信号与定时器信号的逻辑关系图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：
如图1所示，一种具有自学习功能的动态称重检测装置，包括动态检重秤、工控机、可编程逻辑控制器和若干条码扫描仪，动态检重秤、工控机、可编程逻辑控制器和条码扫描仪通过以太网网关互连通信，可编程逻辑控制器的数字量输入口接有入口光电开关信号，数字输出口接有剔除气缸。
该装置安装于产品输送线上，当产品输送线上的产品通过该装置时，两个条码扫描仪同时扫描工程码和箱码，当两个条形码都能扫到时，将工作模式设置为进行一致性比较：如果一致，判断重量是否在正常范围内，如果在正常范围内，对产品放行，如果不在正常范围内，将产品剔除；如果不一致，无论重量是否合格都作为条形码异常产品进行剔除。
当某品牌产品首次出现仅扫描到条形码或工程码时，将该产品剔除，并记录此种状态，当该品牌的下一件产品又同时扫描到工程码和箱码，则不改变工作模式，该品牌的产品仍进行一致性比较。
例如，当有新的未知品牌产品通过时，程序记录产品的条码规格、重量信息，报警5s提示用户完善新品牌信息。当用户没有及时处理时，将该品牌的牌号名称暂时自动设置为“新品牌”，将条码仪扫描的首件产品的条码、重量暂时设置为新牌号的条码、标准重量，根据经验值设置允许差值，后续采用下述方法更新新品牌的标准重量。待用户方便时，可将品牌名称修改为实际品牌名称。
当某个品牌连续两件产品出现仅扫描到一个条形码时，不进行一致性比较，仅判断产品重量是否在正常范围内，在正常范围内则放行，不在正常范围内则剔除。
当产品输送线上有产品通过时，根据扫到的条码信息与品牌数据库进行比对，品牌数据库中有该品牌产品信息时，直接将标准重量、允许误差调出进行合格与否判定；当产品输送线上有新品牌通过时，品牌数据库中无此品牌信息，自动进行品牌名称、条码、标准重量、允许差值的设置，并将其追加到品牌数据库，并在后续运行过程中，将该品牌最近几件合格产品重量的平均值作为自动设置标准重量的依据，自动更新该品牌的标准重量。
当产品输送线一段时间内无产品通过时，自动停止动态检重秤，当有产品开始通过时，自动启动动态检重秤。
结合图2，为每种品牌的产品预留数量为n的连续的存储单元，将该品牌合格产品的重量mi依次放入存储单元，需要增加一个临时变量L记录下一件产品将要放入的位置，当存储单元n放满时，将临时变量L置为初值，新的合格产品重量mn+1去覆盖最早放入的重量m1，新的合格产品重量mn+2去覆盖重量m2，依次类推。图1中n＝8，第一行所示为起始存储单元全空时L的指示位置；第二行所示为有3件合格产品重量存入后L的指示位置；第三行所示为只剩余1个存储单元未存入数据时L的指示位置；第四行所示为所有存储单元都存入数据后L的指示位置；第五行所示为所有存储单元都放满且发生两个数据覆盖后L的指示位置。
将存储单元的每一个重量值mi减去产品重量下限值mL再求和，防止运算造成溢出。将和值除以数量n得到平均值ma加上下限值mL和偏置值mb，去设置该产品的标准重量值m。新的一件合格产品到达时，更新存储空间，并重新计算一次平均值，然后更新产品的标准重量值。
Figure BDA0002272398310000041
其中m为该品牌应设置的标准重量值；mi为第i件合格产品的实际重量值；n为可变存储空间的大小；L指示下一件合格产品重量应存入的位置；q表示重量覆盖发生的次数；mL为预设的产品重量下限值；mb为应设的标准重量值与平均重量值之间的差值。
结合图3，在称重检测装置前侧增加光电开关检测，当产品遮挡光电开关时，光电开关输出高电平，当产品通过，下一件产品还未到达时，光电开关输出低电平。图3中的1)所示为产品连续通过时，光电开关电平不停变化的情况。图3中的2)当光电开关为高电平时，启动定时器1。图3中的3)所示当光电开关为低电平时，启动定时器2，当光电开关由高电平变为低电平时，定时器1复位，向称重检测装置控制器发送启动信号；当光电开关由低电平变为高电平时，定时器2复位，向称重检测装置控制器发送启动信号。图3中的2)当光电开光长时间维持为高电平，定时器1到达定时时间时，向称重检测装置控制器发出皮带停止转动信号。图3中的3)当光电开关长时间维持为低电平，定时器2到达定时时间时，向称重检测装置发出皮带停止信号。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种具有自学习功能的动态称重检测装置，其特征在于，包括动态检重秤、工控机、可编程逻辑控制器和若干条码扫描仪，动态检重秤、工控机、可编程逻辑控制器和条码扫描仪通过以太网网关互连通信，可编程逻辑控制器的数字量输入口接有入口光电开关信号，数字输出口接有剔除气缸；
该装置安装于产品输送线上，当产品输送线上的产品通过该装置时，两个条码扫描仪同时扫描工程码和箱码，当两个条形码都能扫到时，将工作模式设置为进行一致性比较：如果一致，判断重量是否在正常范围内，如果在正常范围内，对产品放行，如果不在正常范围内，将产品剔除；如果不一致，无论重量是否合格都作为条形码异常产品进行剔除；当产品输送线上有产品通过时，根据扫到的条码信息与品牌数据库进行比对，品牌数据库中有该品牌产品信息时，直接将标准重量、允许误差调出进行合格与否判定；当产品输送线上有新品牌通过时，品牌数据库中无此品牌信息，自动进行品牌名称、条码、标准重量、允许差值的设置，并将其追加到品牌数据库，并在后续运行过程中，将该品牌最近几件合格产品重量的平均值作为自动设置标准重量的依据，自动更新该品牌的标准重量；
为每种品牌的产品预留数量为n的连续的存储单元，将该品牌合格产品的重量mi依次放入存储单元，增加一个临时变量L记录下一件产品将要放入的位置，当存储单元n放满时，将临时变量L置为初值，新的合格产品重量mn+1去覆盖最早放入的重量m1，新的合格产品重量mn+2去覆盖重量m2，依次类推；
将存储单元的每一个重量值mi减去产品重量下限值mL再求和，防止运算造成溢出；将和值除以数量n得到平均值ma加上下限值mL和偏置值mb，去设置该产品的标准重量值m；新的一件合格产品到达时，更新存储空间，并重新计算一次平均值，然后更新产品的标准重量值；具体计算公式如下：
Figure FDA0003233650840000011
其中m为该品牌应设置的标准重量值；mi为第i件合格产品的实际重量值；n为可变存储空间的大小；L指示下一件合格产品重量应存入的位置；q表示重量覆盖发生的次数；mL为预设的产品重量下限值；mb为应设的标准重量值与平均重量值之间的差值；
在称重检测装置前侧增加光电开关检测，当产品遮挡光电开关时，光电开关输出高电平，当产品通过，下一件产品还未到达时，光电开关输出低电平；当光电开光长时间维持为高电平，定时器到达定时时间时，向称重检测装置控制器发出皮带停止转动信号；当光电开关长时间维持为低电平，定时器到达定时时间时，向称重检测装置发出皮带停止信号。
2.如权利要求1所述的一种具有自学习功能的动态称重检测装置，其特征在于，当某品牌产品首次出现仅扫描到条形码或工程码时，将该产品剔除，并记录此种状态，当该品牌的下一件产品又同时扫描到工程码和箱码，则不改变工作模式，该品牌的产品仍进行一致性比较。
3.如权利要求1所述的一种具有自学习功能的动态称重检测装置，其特征在于，当某个品牌连续两件产品出现仅扫描到一个条形码时，不进行一致性比较，仅判断产品重量是否在正常范围内，在正常范围内则放行，不在正常范围内则剔除。
4.如权利要求1所述的一种具有自学习功能的动态称重检测装置，其特征在于，当产品输送线一段时间内无产品通过时，自动停止动态检重秤，当有产品开始通过时，自动启动动态检重秤。
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