CN110844137B - 在线复检联控称重灌装系统及其修正称重误差的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及定量称重灌装技术领域，是一种在线复检联控称重灌装系统及其修正称重误差的方法，包括分料斗、称重斗、称重传感器、下料阀、放料阀、落料斗、称重控制器、复检称、复检称重传感器、温度传感器、装袋运输机构、控制系统及用于将复检称上不合格产品剔除的剔除机，称重传感器、下料阀及放料阀均与称重控制器信号连接。本发明结构合理而紧凑，使用方便，其通过，控制系统接收称重控制器参数、复检传感器的实测值及环境温度进行统计分析适时对称重控制器的参数进行调控，对温度的影响进行修正补偿，实现称重设备的在线自维护，提高称量精度，减少不合格品量，降低物料成本，同时减少设备停机时间以提高生产效率和产能。

Description

在线复检联控称重灌装系统及其修正称重误差的方法

技术领域

本发明涉及定量称重灌装技术领域，是一种在线复检联控称重灌装系统及其修正称重误差的方法。

背景技术

称重灌装机一般采用称重传感器进行称重，对于精度要求较高场合还会配备复检称，通过复检称确保最终重量达标。当重量不达标时，一般分两种情况处置：对于重量不足设定值时则作为不合格品剔除；对于重量超出设定值时则让步接收，但会使原料成本大幅增加。包装称长期使用时，称重传感器会受各种因素干扰，如工作环境温差较大引起传感器偏移或不稳定等，均会导致称量不准确的现象。此外，对于一些具有腐蚀性颗粒的包装称，称量斗易被腐蚀或料斗上易粘连物料颗粒残留等，也会导致称量灌装精度不满足要求，引起不合格品率升高。一般情况下，为了保证称量灌装精度，则需定期对包装称仪表进行人工校称，对料斗进行及时清理。但这种传统校称方式是一种被动式校称，一般是在重量不合格数量增加或较多时进行，或者采取定期检修维护方式。这种传统校称或检修方式均需要设备停机，严重影响产能和收益；同时传统方式也未主动考虑当前温度等因素对称重传感器的影响，校称精度具有一定局限性。

发明内容

本发明提供了一种在线复检联控称重灌装系统及方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有称重灌装系统存在不能在线自维护、需停机校称的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种在线复检联控称重灌装系统，包括分料斗、称重斗、称重传感器、下料阀、放料阀、落料斗、称重控制器、复检称、复检称重传感器、温度传感器、装袋运输机构、控制系统及用于将复检称上不合格产品剔除的剔除机，落料斗上方设有能向落料斗放料的称重斗，称重斗上安装有用于称重物料重量的称重传感器，对应称重传感器周围位置的称重斗上安装有温度传感器，称重斗上安装有放料阀，称重斗上方设有能向称重斗下料的分料斗，分料斗上安装有能调节开度的下料阀，落料斗下方设有能将物料装袋并输送至复检称上的装袋运输机构，复检称上安装有复检称重传感器，称重传感器、下料阀及放料阀均与称重控制器信号连接，称重控制器、复检称重传感器、温度传感器、剔除机及装袋运输机构均与控制系统信号连接。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述装袋运输机构可包括从左至右依次设置的供袋机、缝包机、倒包机及输送机，供袋机对应落料斗下方位置设置，供袋机、缝包机、倒包机及输送机均与控制系统信号连接。

上述分料斗上方可安装有储料仓。

上述下料阀可安装在分料斗的进料口端，放料阀安装在称重斗的放料口端。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种在线复检联控称重灌装系统的修正称重误差的方法，包括以下步骤：

a.设置控制系统的初始参数，控制系统的初始参数包括：定重值、差值预警值、差值预设值、温度预设值及温度预设差值，控制系统根据定重值对称重控制器进行初始参数设置，称重控制器的初始参数包括：小投料阶段结束时称重重量增量WTS；

b.控制系统给称重控制器信号向称重斗中下料，整个下料过程依次分为大投料阶段和小投料阶段；

c.控制系统给称重控制器和装袋运输机构信号，对称重斗中的物料进行装袋并输送至复检称处进行复测；

d.控制系统获得复检称重传感器的实测值并计算出该实测值与定重值之间的实际差值，若实际差值大于差值预设值,则根据称重控制算法计算出WTS的修正量ΔW1，然后控制系统获得温度传感器的实测温度值并计算出该实测温度值与温度预设值的温度实际差值，若温度实际差值大于温度预设差值，则根据温度对称重传感器精度的影响计算出WTS的修正量ΔW2，获得WTS的总修正量ΔW=ΔW1+ΔW2，若温度实际差值小于或等于温度预设差值，则获得WTS总修正量ΔW=ΔW1，然后将当前WTS加上总修正量ΔW重新执行步骤b-d；若实际差值小于或等于差值预设值并大于差值预警值则判断为超出预警；

e.循环步骤b-e,若连续出现多次超出预警，且每次超出预警时实测值均大于定重值且实际差值逐渐接近差值预设值或每次超出预警时实测值均小于定重值且实际差值逐渐接近差值预设值的情况时，当实际差值即将超出差值预设值时，根据称重控制算法计算出WTS的修正量ΔW3，然后将当前WTS加上修正量ΔW3重新执行步骤b-e。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述称重控制器的初始参数还可包括：大投料阶段结束时称重重量增量WTF。

上述控制系统可给称重控制器信号使下料阀工作向称重斗中下料过程中，当称重传感器实测值没有达到WTF时，称重控制器接收来自称重传感器的信号进而控制下料阀以大开度下料；然后，当称重传感器实测值达到WTF时，称重控制器接收来自称重传感器的信号进而控制下料阀以小开度下料，然后，当称重传感器实测值达到WTS时，称重控制器接收来自称重传感器的信号进而控制下料阀停止下料。

上述可在步骤d中，若实际差值大于差值预设值则判断为不合格产品，控制系统给剔除机信号将该不合格产品剔除，若实际差值小于或等于差值预设值则判断为合格产品，正常输出。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，其通过控制系统接收称重控制器参数、复检传感器的实测值及温度传感器的实测温度值进行统计分析，适时对称重控制器的参数进行调控，对温度的影响进行修正补偿，实现称重灌装机的在线自维护，提高称量精度，减少不合格品量，降低物料成本，同时减少设备停机时间以提高生产效率和产能。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的主视结构示意图。

附图2为本发明最佳实施例的工作原理框图。

附图中的编码分别为：1为分料斗，2为称重斗，3为落料斗，4为复检称，5为剔除机，6为供袋机，7为缝包机，8为倒包机，9为输送机，10为储料仓,11为控制系统。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例一：

如附图1、2所示，该在线复检联控称重灌装系统包括分料斗1、称重斗2、称重传感器、下料阀、放料阀、落料斗3、称重控制器、复检称4、复检称重传感器、温度传感器、装袋运输机构、控制系统11及用于将复检称4上不合格产品剔除的剔除机5，落料斗3上方设有能向落料斗3放料的称重斗2，称重斗2上安装有用于称重物料重量的称重传感器，对应称重传感器周围位置的称重斗2上安装有温度传感器，称重斗2上安装有放料阀，称重斗2上方设有能向称重斗2下料的分料斗1，分料斗1上安装有能调节开度的下料阀，落料斗3下方设有能将物料装袋并输送至复检称4上的装袋运输机构，复检称4上安装有复检称重传感器，称重传感器、下料阀及放料阀均与称重控制器信号连接，称重控制器、复检称重传感器、温度传感器、剔除机5及装袋运输机构均与控制系统11信号连接。

根据需要，控制系统11、称重控制器、称重传感器、复检称重传感器、温度传感器、剔除机5、放料阀、下料阀均为现有公知技术，称重传感器可为德国HBM传感器公司生产的型号为Z6FC3的力传感器，称重控制器可为日本尤尼帕斯公司生产的型号为F701+的称重控制器，本发明通过控制系统11接收称重控制器参数、复检传感器的实测值及温度传感器的实测温度值进行对比分析，适时对称重控制器的参数进行调控，对温度的影响进行修正补偿，实现整套系统的在线自维护，无需停机校称，从而提高了生产效率和产能，另外还提高了称量精度，减少不合格品量，降低物料成本。

可根据实际需要，对上述在线复检联控称重灌装系统作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，装袋运输机构包括从左至右依次设置的供袋机6、缝包机7、倒包机8及输送机9，供袋机6对应落料斗3下方位置设置，供袋机6、缝包机7、倒包机8及输送机9均与控制系统11信号连接。根据需求，供袋机6、缝包机7、倒包机8及输送机9均为现有公知技术，通过供袋机6、缝包机7、倒包机8及输送机9的设置可实现物料灌装、包装、运输工序的自动化。

如附图1所示，分料斗1上方安装有储料仓10。

如附图1所示，下料阀安装在分料斗1的进料口端，放料阀安装在称重斗2的放料口端。

实施例二：

该在线复检联控称重灌装系统的修正称重误差的方法，包括以下步骤：

a.设置控制系统11的初始参数，控制系统11的初始参数包括：定重值、差值预警值、差值预设值、温度预设值及温度预设差值，控制系统11根据定重值对称重控制器进行初始参数设置，称重控制器的初始参数包括：小投料阶段结束时称重重量增量WTS；

b.控制系统11给称重控制器信号向称重斗2中下料，整个下料过程依次分为大投料阶段和小投料阶段；

c.控制系统11给称重控制器和装袋运输机构信号，对称重斗2中的物料进行装袋并输送至复检称4处进行复测；

d.控制系统11获得复检称重传感器的实测值并计算出该实测值与定重值之间的实际差值，若实际差值大于差值预设值,则根据称重控制算法计算出WTS的修正量ΔW1，然后控制系统11获得温度传感器的实测温度值并计算出该实测温度值与温度预设值的温度实际差值，若温度实际差值大于温度预设差值，则根据温度对称重传感器精度的影响计算出WTS的修正量ΔW2，获得WTS的总修正量ΔW=ΔW1+ΔW2，若温度实际差值小于或等于温度预设差值，则获得WTS总修正量ΔW=ΔW1，然后将当前WTS加上总修正量ΔW重新执行步骤b-d；若实际差值小于或等于差值预设值并大于差值预警值则判断为超出预警；

e.循环步骤b-e,若连续出现多次超出预警，且每次超出预警时实测值均大于定重值且实际差值逐渐接近差值预设值或每次超出预警时实测值均小于定重值且实际差值逐渐接近差值预设值的情况时，当实际差值即将超出差值预设值时，根据称重控制算法计算出WTS的修正量ΔW3，然后将当前WTS加上修正量ΔW3重新执行步骤b-e。

由此当实际差值大于差值预设值时，控制系统11接及时对称重控制器的参数进行修正，对温度的影响进行修正补偿，一定程度上实现包装秤的在线自维护，减少人工校秤设备停机，提高生产产能，另外当产品实际差值未大于差值预设值但是其实际重量出现持续偏大或偏小的情况时，可提前对称重控制器参数进行修正，从而不仅保证了称量精度，还降低了产品的不合格率，降低了成本。

可根据实际需要，对上述在线复检联控称重灌装系统的定量称重方法作进一步优化或/和改进：

进一步的，称重控制器的初始参数还包括：大投料阶段结束时称重重量增量WTF。由此便于调节称重时间，如当称重时间过长时可增大大投料阶段结束时称重重量增量WTF。

具体的，控制系统11给称重控制器信号使下料阀工作向称重斗2中下料过程中，当称重传感器实测值没有达到WTF时，称重控制器接收来自称重传感器的信号进而控制下料阀以大开度下料；然后，当称重传感器实测值达到WTF时，称重控制器接收来自称重传感器的信号进而控制下料阀以小开度下料，然后，当称重传感器实测值达到WTS时，称重控制器接收来自称重传感器的信号进而控制下料阀停止下料。由此实现整个下料过程依次分为大投料阶段和小投料阶段两个阶段下料的目的。

进一步的，在步骤d中，若实际差值大于差值预设值则判断为不合格产品，控制系统11给剔除机5信号将该不合格产品剔除，若实际差值小于或等于差值预设值则判断为合格产品，正常输出。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (8)

1.一种在线复检联控称重灌装系统的修正称重偏差的方法，其特征在于所述在线复检联控称重灌装系统包括分料斗、称重斗、称重传感器、下料阀、放料阀、落料斗、称重控制器、复检称、复检称重传感器、温度传感器、装袋运输机构、控制系统及用于将复检称上不合格产品剔除的剔除机，落料斗上方设有能向落料斗放料的称重斗，称重斗上安装有用于称重物料重量的称重传感器，对应称重传感器周围位置的称重斗上安装有温度传感器，称重斗上安装有放料阀，称重斗上方设有能向称重斗下料的分料斗，分料斗上安装有能调节开度的下料阀，落料斗下方设有能将物料装袋并输送至复检称上的装袋运输机构，复检称上安装有复检称重传感器，称重传感器、下料阀及放料阀均与称重控制器信号连接，称重控制器、复检称重传感器、温度传感器、剔除机及装袋运输机构均与控制系统信号连接；所述修正称重偏差的方法包括以下步骤：

a.设置控制系统的初始参数，控制系统的初始参数包括：定重值、差值预警值、差值预设值、温度预设值及温度预设差值，控制系统根据定重值对称重控制器进行初始参数设置，称重控制器的初始参数包括：小投料阶段结束时称重重量增量WTS；

b.控制系统给称重控制器信号向称重斗中下料，整个下料过程依次分为大投料阶段和小投料阶段；

c.控制系统给称重控制器和装袋运输机构信号，对称重斗中的物料进行装袋并输送至复检称处进行复测；

d.控制系统获得复检称重传感器的实测值并计算出该实测值与定重值之间的实际差值，若实际差值大于差值预设值,则根据称重控制算法计算出WTS的修正量ΔW1，然后控制系统获得温度传感器的实测温度值并计算出该实测温度值与温度预设值的温度实际差值，若温度实际差值大于温度预设差值，则根据温度对称重传感器精度的影响计算出WTS的修正量ΔW2，获得WTS的总修正量ΔW=ΔW1+ΔW2，若温度实际差值小于或等于温度预设差值，则获得WTS总修正量ΔW=ΔW1，然后将当前WTS加上总修正量ΔW重新执行步骤b-d；若实际差值小于或等于差值预设值并大于差值预警值则判断为超出预警；

e.循环步骤b-e,若连续出现多次超出预警，且每次超出预警时实测值均大于定重值且实际差值逐渐接近差值预设值或每次超出预警时实测值均小于定重值且实际差值逐渐接近差值预设值的情况时，当实际差值即将超出差值预设值时，根据称重控制算法计算出WTS的修正量ΔW3，然后将当前WTS加上修正量ΔW3重新执行步骤b-e。

2.根据权利要求1所述的在线复检联控称重灌装系统的修正称重偏差的方法，其特征在于装袋运输机构包括从左至右依次设置的供袋机、缝包机、倒包机及输送机，供袋机对应落料斗下方位置设置，供袋机、缝包机、倒包机及输送机均与控制系统信号连接。

3.根据权利要求1或2所述的在线复检联控称重灌装系统的修正称重偏差的方法，其特征在于分料斗上方安装有储料仓。

4.根据权利要求1或2所述的在线复检联控称重灌装系统的修正称重偏差的方法，其特征在于下料阀安装在分料斗的进料口端，放料阀安装在称重斗的放料口端。

5.根据权利要求3所述的在线复检联控称重灌装系统的修正称重偏差的方法，其特征在于下料阀安装在分料斗的进料口端，放料阀安装在称重斗的放料口端。

6.根据权利要求1所述的在线复检联控称重灌装系统的修正称重偏差的方法，其特征在于称重控制器的初始参数还包括：大投料阶段结束时称重重量增量WTF。

7.根据权利要求6所述的在线复检联控称重灌装系统的修正称重偏差的方法，其特征在于控制系统给称重控制器信号使下料阀工作向称重斗中下料过程中，当称重传感器实测值没有达到WTF时，称重控制器接收来自称重传感器的信号进而控制下料阀以大开度下料；然后，当称重传感器实测值达到WTF时，称重控制器接收来自称重传感器的信号进而控制下料阀以小开度下料，然后，当称重传感器实测值达到WTS时，称重控制器接收来自称重传感器的信号进而控制下料阀停止下料。

8.根据权利要求1或6或7所述的在线复检联控称重灌装系统的修正称重偏差的方法，其特征在于在步骤d中，若实际差值大于差值预设值则判断为不合格产品，控制系统给剔除机信号将该不合格产品剔除，若实际差值小于或等于差值预设值则判断为合格产品，正常输出。

Images