高精度檢重秤,又稱高精度稱重機(jī)、自動檢重秤、重量檢測機(jī)、重量分選秤,是一種用于在線實時檢測產(chǎn)品重量是否符合設(shè)定標(biāo)準(zhǔn),并對不合格品進(jìn)行剔除或分選的精密稱重設(shè)備。它廣泛應(yīng)用于食品、制藥、日化、電子、五金、化工、包裝等行業(yè),是生產(chǎn)線自動化、質(zhì)量控制、包裝合規(guī)、精益生產(chǎn)的重要設(shè)備。
一、基本功能
在線實時稱重:對連續(xù)輸送的產(chǎn)品進(jìn)行高速、高精度重量檢測;
重量判定:將檢測到的產(chǎn)品重量與預(yù)設(shè)的目標(biāo)值、上下限范圍進(jìn)行比較;
分選與剔除:對超重、欠重或不合格的產(chǎn)品進(jìn)行自動剔除(如氣動推桿、撥桿、皮帶分選、跌落分流等),合格品繼續(xù)流向下一工序;
數(shù)據(jù)統(tǒng)計與追溯:記錄稱重數(shù)據(jù)、合格率、不合格率、批次信息等,支持質(zhì)量管理、生產(chǎn)追溯與報表輸出;
與生產(chǎn)線聯(lián)動:可與包裝機(jī)、灌裝機(jī)、輸送帶、貼標(biāo)機(jī)、噴碼機(jī)等設(shè)備集成,形成自動化控制閉環(huán)。
二、工作原理
高精度檢重秤的核心是基于動態(tài)稱重技術(shù)(In-Motion Weighing),即在產(chǎn)品運動過程中(通常在輸送帶上)進(jìn)行高精度、快速的重量測量與分析,其基本工作流程與原理如下:
1. 產(chǎn)品輸送
產(chǎn)品由上游設(shè)備(如包裝機(jī)、灌裝機(jī))進(jìn)入檢重秤的進(jìn)料輸送帶,以恒定速度、有序間隔向前輸送;
輸送速度通常可調(diào)節(jié),以匹配不同產(chǎn)能與精度要求。
2. 動態(tài)稱重
當(dāng)產(chǎn)品進(jìn)入高精度稱重平臺(稱重輸送段)時,稱重傳感器(Load Cell)會對產(chǎn)品施加的重量進(jìn)行實時測量;
稱重區(qū)域通常設(shè)計為穩(wěn)定段(速度控制、減震設(shè)計),確保產(chǎn)品在稱重過程中處于相對靜止或勻速狀態(tài),以減小動態(tài)誤差;
稱重傳感器將重量信號轉(zhuǎn)換為電信號(mV級),傳輸至控制單元。
? 關(guān)鍵點:
稱重精度通常可達(dá) ±0.1g ~ ±1g(甚至更高),取決于傳感器等級、機(jī)械結(jié)構(gòu)與控制算法;
動態(tài)稱重要解決“慣性、震動、速度干擾”等問題,因此高精度檢重秤在機(jī)械減震、信號濾波、算法補(bǔ)償方面有較高要求。
3. 數(shù)據(jù)處理與判定
控制系統(tǒng)(通常為PLC或工業(yè)電腦)對采集到的重量信號進(jìn)行:
濾波、去抖、動態(tài)補(bǔ)償等處理,得到穩(wěn)定、準(zhǔn)確的“凈重”值;
與預(yù)設(shè)的目標(biāo)重量、上下限范圍(如 100g ± 2g)進(jìn)行對比;
判定該產(chǎn)品是否為合格品、超重、欠重或嚴(yán)重不合格。
4. 分選與剔除
對于不合格產(chǎn)品(如超重、欠重),系統(tǒng)根據(jù)判定結(jié)果,通過以下方式之一進(jìn)行自動剔除或分選:
氣動推桿(氣動剔除器)
撥桿 / 擋臂
皮帶分流(多通道分選)
跌落式分選(如滑道、分揀軌道)
合格品則繼續(xù)流向下游工序或包裝環(huán)節(jié)。
5. 數(shù)據(jù)記錄與通訊(可選)
系統(tǒng)可記錄每一件產(chǎn)品的重量、時間、批次、合格/不合格狀態(tài)等信息;
支持與MES、ERP等系統(tǒng)對接,實現(xiàn)數(shù)據(jù)追溯、統(tǒng)計分析、質(zhì)量管理與合規(guī)報告;
有些檢重秤還支持重量趨勢圖、SPC分析、報警記錄等功能。
三、基本構(gòu)造
高精度檢重秤通常由以下核心模塊與部件組成:
1. 輸送系統(tǒng)
進(jìn)料輸送帶:負(fù)責(zé)將產(chǎn)品從上游平穩(wěn)地送入稱重區(qū)域;
稱重輸送帶(核心部分):一段高精度、低震動、穩(wěn)定速度的輸送機(jī),上面安裝有稱重傳感器,是稱重的核心區(qū)域;
出料輸送帶:將稱重后的產(chǎn)品送出,根據(jù)分選結(jié)果可能分為合格與不合格通道;
輸送帶材質(zhì)通常為食品級PU、PVC、硅膠或不銹鋼網(wǎng)帶,適應(yīng)不同產(chǎn)品類型。
2. 稱重系統(tǒng)(核心部件)
稱重傳感器(Load Cell):通常是高精度應(yīng)變片式傳感器,用于感知產(chǎn)品重量,精度可達(dá) 0.1g 甚至更高;
稱重平臺 / 稱重段:產(chǎn)品在此區(qū)域短暫停留或勻速通過,完成動態(tài)稱重;
減震裝置 / 動態(tài)補(bǔ)償模塊:消除輸送機(jī)震動、慣性等對精度的影響;
稱重系統(tǒng)是決定檢重秤精度與穩(wěn)定性的最關(guān)鍵部分。
3. 控制系統(tǒng)
PLC(可編程邏輯控制器)或工業(yè)電腦:負(fù)責(zé)信號采集、數(shù)據(jù)處理、邏輯判斷、剔除控制等;
人機(jī)界面(HMI):用于參數(shù)設(shè)置(如目標(biāo)重量、上下限、速度)、狀態(tài)監(jiān)控、報警提示等;
控制算法:包括動態(tài)濾波、重量補(bǔ)償、速度同步、剔除時序控制等,保障高速下仍能高精度運行。
4. 剔除系統(tǒng)
氣動推桿:速度快、適用于大多數(shù)場景,通過氣缸推動不合格品偏離主輸送線;
撥桿 / 擋板:適用于較小或輕質(zhì)產(chǎn)品;
多通道皮帶分選:用于多級分選(如按重量區(qū)間分檔);
跌落滑道 / 分軌:適用于高速大流量產(chǎn)品的分流。
5. 機(jī)架與外殼
通常采用不銹鋼或碳鋼噴塑材質(zhì),符合食品級、藥品級、防爆等要求;
外殼防護(hù)等級可達(dá) IP54、IP65,適應(yīng)潮濕、多塵環(huán)境;
設(shè)計符合GMP、HACCP、FDA等規(guī)范(尤其在食品、制藥行業(yè))。
6. 可選模塊
條碼/二維碼掃描模塊:與追溯系統(tǒng)聯(lián)動;
貼標(biāo)機(jī)/噴碼機(jī)接口:對不合格品進(jìn)行標(biāo)識;
數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)模塊:支持?jǐn)?shù)據(jù)上傳、遠(yuǎn)程監(jiān)控、MES/ERP集成。
四、關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)(參考)
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| ±0.1g ~ ±5g(視速度、產(chǎn)品重量、傳感器等級) |
| 可達(dá) 60~300 件/分鐘(視產(chǎn)品尺寸與精度要求) |
| 動態(tài)在線稱重(In-Motion Weighing) |
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| 食品、藥品、化妝品、電子元件、五金件、小包裝產(chǎn)品等 |
| 不銹鋼、食品級塑料,符合衛(wèi)生與安全標(biāo)準(zhǔn) |
| RS232/485、以太網(wǎng)、USB、WiFi(可選) |
五、總結(jié):核心要點
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| 基于動態(tài)稱重技術(shù),產(chǎn)品通過高精度稱重輸送段,實時測量重量并判定是否合格,自動剔除不合格品 |
| 輸送系統(tǒng)、稱重傳感器、控制系統(tǒng)、剔除裝置、機(jī)架與防護(hù)外殼 |
| 動態(tài)稱重精度、信號穩(wěn)定、速度補(bǔ)償、抗干擾能力、剔除可靠性 |
| 在線質(zhì)量控制、減少浪費、提高效率、保障合規(guī)、數(shù)據(jù)追溯 |
| 食品、制藥、日化、電子、五金、化工等,尤其是包裝后稱重檢測環(huán)節(jié) |
? 一句話總結(jié):
高精度檢重秤通過動態(tài)稱重技術(shù),在生產(chǎn)線在線實時檢測產(chǎn)品重量,利用高精度傳感器與智能控制系統(tǒng)對產(chǎn)品進(jìn)行精準(zhǔn)稱重、判定與分選,是保障產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、實現(xiàn)自動化與合規(guī)控制的重要設(shè)備。