多头称重器的历史与应用

  •  2020-05-28
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1972年,日本公司石田推出了当时似乎不寻常的称重机,由八个压力秤组成的锥形机。 本机主要目的是自动包装和称量青椒,精度范围为150±2g,速度为50-60袋/分钟。 正如我们现在所知,这是多头称重器,它改变了游戏规则,并被证明是许多行业中最好的称重器。 当时包装行业急需一个准确可靠的称重和卸料系统,多头称重机注定是一款伟大的产品。.

历史

1972年生产的第一台多头称重器
1972年生产的第一台多头称重器
1972年生产的第一台多头称重器仍可用于工作,于2017年被日本机械工程师学会的机械工程遗产引入

到1980年代,石田的多头称重机的速度已提高到160-180/分钟,进入了其他领域,如糖果、肉类、金属零件、橡胶零件等。 更重要的是,多头称重器不仅帮助石田在日本占据了包装市场的主导地位,而且还使其发展成为一家国际化企业。 首先,在 1978 年,第一批澳大利亚公司购买了他们的产品,到 1980 年,一家名为 Heat and Control Inc. 的美国公司与营销合同签订了合同,当时的总统 Ishida Ryuichl 或荣誉奖的第一个非美国获得者。 他们曾经拥有称重包装市场的80%,但随着技术和发展的进步,当多头称重核心技术不再是秘密,来自亚洲的仿制品的价格惊人的时候,日本和美国的包装机制造商已经推出了与石田一样好的产品。 通过与制造商和用户密切合作,该行业已经发展壮大,现在多头称重器的买家有多种选择。.

多年来,多头称重器类别已经发展到特定产品,例如光滑的表面、特殊处理的滑道和特定的抖动频率,以及具有较短的落差距离和缓冲垫的易碎物品。 混合产品的称重可以通过集体称重和近年来的螺旋通道和 特氟龙涂层解决方案 已开发用于处理粘性或湿式产品(例如 乳酪)。 迄今为止,多重秤已成为市场的主导地位,成为少数几个,也许是唯一可用的固体封装称重解决方案之一,而且仍在不断发展。.

螺旋通道

工作原理

多头称重机虽然在一定程度上改变了包装行业,但其原理并不复杂。 其50年来的总体原理没有太大变化,主要分为喂料、联合称重、放电。

炉料

先需要通过各种方式将材料包装成圆锥顶端中的凸块中间的分散台,该部分将根据设定的频率和振幅振动,用材料的振动和动能的振动与动能的振动和振动的振动,克服滑动下边缘材料的摩擦力,围绕着滑槽的分散体,围绕径向槽的分散体滑动,分散的台面将与径向槽的分散体相类似,将其进一步滑入到材料中的装置中。 径向槽和分散台的振动相互独立,每个径向槽分别配备了一个料斗。 台下的分散和简单的称重模块,当他们测试较少材料的分散表时,将向添加到该表的分散体中的材料发送信号。 这个过程中,离散表的频率和振幅的振动影响着陆速度和最终的消隐重量,这需要根据材料表面的摩擦来设定,经验丰富的工程师往往能快速找到合适的频率和幅度。 除了使用径向外,一些特殊产品可能使用 TIM 或螺钉系统来驱动材料,其原理类似。 其他多头式称重台的分散式梯子式、高顶和底部的梯子短平行料斗排列在梯子的底部。.

综合称重

物料从边缘落下,料料将留在料斗上方的料斗中,在指定时间停止振动后,有一个称重料斗,若称重料斗为空,每块称重料斗会将物料放入下部称重料斗中,各称重料斗具有称重功能。 多头称重器的中央控制系统结合了所有称重的料斗数据,选择最接近用户设定的重量的组合解决方案(这就是为什么多头称重器也称为组合称重器)。 不难理解的是,料斗越多,称重越准确、更快,因此多头秤将从最早的 8 个发展到多达 20 个甚至 30 个。 一些产品和附加的助推器料斗用于储存已称重的材料。.

组合称重逻辑

实际上,这一步是大多数不同多头称重器之间的主要区别。 各重量X(x=1,2,3…n)的含量基本符合正态分布,设置为n(mu,sigma),称重料斗独立,每次随机k时,给料斗时,滴答ku是封装精度指数,然而,现代多头称重器是master,计算后的最佳喂料通常会更接近目标重量,当喂料称称的Hoppers子集时,给料称称量为Var-vr M. Salicru 和 J. J. Barreiro 发表了许多关于称重准确性的论文,Keraita JN 和 Kim Kh 做了很多与提高喂料速度相关的研究工作,还有许多产品使用了双标准优化模型和优先级。 这些是高度专业化的领域,即使是具有相同原理的多头称重器的速度和精度也有很大的不同。 当然,工程师扮演的角色很大,合理的参数设置可以大大提高准确性。 也许我们稍后会在喂养选择的组合算法和策略模型上发表一篇特别的文章。.

馈送

最后的过程非常简单。 选定的料斗将材料放入卸料槽中,然后送到包装或其他下游机器。 料斗清空后,将再次进行径向槽,将材料输送到料斗中,然后进行循环称重。.

通过这些过程,最终的组合权重误差比直接称重重要性小 1-2 数量级。 这些精确称重的材料可以送到包装袋上,最后在货架上出售,成为您手中和我手中的商品。.

货架上的货架

参考:
机械工程遗产 No.89 多头称重器 ACW-M-1
https://www.jsme.or.jp/kikaiisan/heritage_089_en.html
Salicrú, M., González, C. 和 Barreiro, J.J.,多重过程的可变性减少
Barreiro, J.J., González, C. 和 Salicrú, M.,多重包装过程的优化
Keraita, J.N.和Kim, K.H.,自动组合称重器中换线机运行时间的最佳方案研究,《机械科学与技术杂志》
弗格森·埃文斯,日本专业制造商的崛起:领先的中型企业