專利名稱：一種按粒數(shù)分裝的定量包裝秤及其定量稱重方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衡器及稱重方法，特別是一種按粒數(shù)分裝的定量包裝秤及其定量稱重方法。
背景技術(shù)：
對于按粒數(shù)分裝的需求，使用數(shù)粒機(jī)是最直接的方法。但是由于數(shù)粒機(jī)速度慢、價(jià)格昂貴，所以在很多場合根據(jù)顆粒的單位重量，轉(zhuǎn)換成目標(biāo)重量，用定量包裝秤按重量對物料進(jìn)行分裝。與直接數(shù)粒法相比，稱重替代法具有速度快、價(jià)格便宜的優(yōu)勢。但是，當(dāng)每顆物料的重量存在差異時(shí)，雖然定量包裝秤每次分裝出來的重量相同(即規(guī)格相同)，但粒數(shù)仍會相差太大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種按粒數(shù)分裝的定量包裝秤及其定量稱重方法，主要解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，它可即時(shí)獲得物料單位粒重，修正分裝重量，提高按粒數(shù)分裝的精度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的。一種按粒數(shù)分裝的定量包裝秤，其特征在于它由儲料斗、單位粒重獲取單元和定量包裝部分組成；其中所述的單位粒重獲取單元由取樣裝置、供料器、多列振動(dòng)器、儲料溜槽、照相機(jī)、照相機(jī)控制器、光源、輸入裝置組成；所述的定量包裝部分是單頭定量包裝秤或多頭定量包裝秤，它由分料溜槽、加料裝置、計(jì)量斗和稱重控制器組成；所述的單位粒重獲取單元和定量包裝部分的各部件動(dòng)作均由PLC協(xié)調(diào)控制；
所述的單位粒重獲取單元還包括一數(shù)粒計(jì)量斗，該數(shù)粒計(jì)量斗的作用是稱出由多列振動(dòng)器排入的經(jīng)數(shù)粒的物料重量；該數(shù)粒計(jì)量斗可以單獨(dú)設(shè)置或與計(jì)量斗中的一個(gè)共用；所述的取樣裝置設(shè)置在儲料斗中，其作用是對被包裝物料取樣并將取到的樣品排入供料器中；
所述的供料器的作用是將物料均勻的輸送給多列振動(dòng)器；
所述的多列振動(dòng)器的作用是使物料在其凹槽中加速，并使所有顆粒都排入到凹槽內(nèi)防止顆粒重疊，排列好的顆粒下落到儲料溜槽中；
所述的照相機(jī)配合光源對下落的顆粒高速掃描，并將圖像傳給照相機(jī)控制器；
所述的照相機(jī)控制器對圖像進(jìn)行分析、計(jì)算粒數(shù)；
所述的儲料溜槽的作用是，當(dāng)達(dá)到數(shù)粒設(shè)定值時(shí)，儲料溜槽底門打開，將數(shù)好的顆粒排放到數(shù)粒計(jì)量斗中進(jìn)行稱重；當(dāng)數(shù)粒計(jì)量斗與計(jì)量斗中的一個(gè)共用時(shí)，儲料溜槽的底部要設(shè)置底門；
所述的PLC的作用是根據(jù)粒數(shù)和粒數(shù)對應(yīng)的重量計(jì)算出單位粒重，再根據(jù)包裝規(guī)定的粒數(shù)計(jì)算出包裝重量，修改定量包裝秤的重量設(shè)定值；
所述的稱重控制器的作用是按PLC給出的重量設(shè)定值進(jìn)行稱重；所述的分料溜槽設(shè)置在儲料斗下方，其各出料口通過各加料裝置將物料投入到下方的計(jì)量斗中。一種使用如上所述的按粒數(shù)分裝的定量包裝秤的定量稱重方法，其特征在于步驟是，
首先通過輸入裝置設(shè)定包裝秤的包裝規(guī)格、設(shè)定單位粒重獲取單元每次數(shù)粒的粒數(shù)；該包裝規(guī)格即包裝的目標(biāo)粒數(shù)；
設(shè)定后啟動(dòng)單位粒重獲取單元開始數(shù)粒；
當(dāng)單位粒重獲取單元數(shù)出的粒數(shù)達(dá)到設(shè)定的粒數(shù)值時(shí)，數(shù)粒停止；數(shù)粒計(jì)量斗稱出已數(shù)粒的物料重量；PLC計(jì)算單位粒重并根據(jù)設(shè)定的包裝規(guī)格求出包裝重量，寫入包裝秤的稱重控制器；
包裝秤開始稱量；
在包裝秤工作期間，單位粒重獲取單元連續(xù)不斷的給出單位粒重，修正包裝重量。所述的方法，其特征在于在保證每次數(shù)粒的粒數(shù)能充分代表正在包裝物料的前提下，每隔幾十秒就可以調(diào)整一次包裝重量。所述的方法，其特征在于設(shè)定包裝秤的包裝規(guī)格和單位粒重獲取單元每次數(shù)粒的粒數(shù)時(shí)，各種不同的情況下的操作方式如下
當(dāng)單位粒重獲取單元設(shè)定的每次數(shù)粒粒數(shù)等于包裝規(guī)格時(shí)，每次數(shù)出的粒數(shù)，經(jīng)包裝秤的計(jì)量斗稱重，獲取單位粒重后，將物料排出到包裝容器中；
單位粒重獲取單元設(shè)定的每次數(shù)粒粒數(shù)小于包裝規(guī)格時(shí)，每次數(shù)出的粒數(shù)，經(jīng)包裝秤的計(jì)量斗稱重，獲取單位粒重后，缺少的粒數(shù)由包裝秤的加料裝置補(bǔ)足后，再將物料排出到包裝容器中；
單位粒重獲取單元設(shè)定的每次數(shù)粒粒數(shù)大于包裝規(guī)格時(shí)，單位粒重獲取單元將按包裝的目標(biāo)粒數(shù)的倍數(shù)，分成幾次數(shù)粒。再將幾次的結(jié)果累加起來，計(jì)算單位粒重；每次數(shù)粒粒數(shù)達(dá)到目標(biāo)粒數(shù)時(shí)，將其排入包裝秤的計(jì)量斗進(jìn)行稱重并記憶，計(jì)量斗將物料排出到包裝容器中；最后一次的數(shù)粒粒數(shù)如果小于包裝的目標(biāo)粒數(shù)，缺少的粒數(shù)由包裝秤的加料裝置補(bǔ)足。所述的方法，其特征在于所述的單位粒重的計(jì)算方法是每次以小樣本數(shù)粒，采用移動(dòng)平均或移動(dòng)加權(quán)平均，計(jì)算出單位粒重。所述的方法，其特征在于所述的單位粒重的計(jì)算方法是以單次的大樣本數(shù)粒結(jié)果，計(jì)算出單位粒重。所述的方法，其特征在于所述的單位粒重的計(jì)算方法是每次以大樣本數(shù)粒，采用移動(dòng)平均或移動(dòng)加權(quán)平均，計(jì)算出單位粒重。使用本發(fā)明裝置和方法與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于它可即時(shí)獲得物料單位粒重，修正分裝重量，提高按粒數(shù)分裝的精度。


圖I是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
請參閱圖1，本發(fā)明公開了一種按粒數(shù)分裝的定量包裝秤。如圖所示它由儲料斗
I、單位粒重獲取單元和定量包裝部分組成。其中所述的單位粒重獲取單元由取樣裝置2、供料器3、多列振動(dòng)器4、儲料溜槽7、照相機(jī)5、照相機(jī)控制器、光源6、輸入裝置組成；所述的定量包裝部分是單頭定量包裝秤或多頭定量包裝秤，它由分料溜槽9、加料裝置10、計(jì)量斗8、11和稱重控制器組成；所述的單位粒重獲取單元和定量包裝部分的各部件動(dòng)作均由PLC協(xié)調(diào)控制；
所述的單位粒重獲取單元還包括一數(shù)粒計(jì)量斗，該數(shù)粒計(jì)量斗的作用是稱出由多列振動(dòng)器排入的經(jīng)數(shù)粒的物料重量；該數(shù)粒計(jì)量斗與計(jì)量斗8共用；
所述的取樣裝置2設(shè)置在儲料斗I中，其作用是對被包裝物料取樣并將取到的樣品排入供料器3中；
所述的供料器3的作用是將物料均勻的輸送給多列振動(dòng)器4 ；
所述的多列振動(dòng)器4的作用是使物料在其凹槽中加速，并使所有顆粒都排入到凹槽內(nèi)防止顆粒重疊，排列好的顆粒下落到儲料溜槽7中；
所述的照相機(jī)5配合光源6對下落的顆粒高速掃描，并將圖像傳給照相機(jī)控制器；
所述的照相機(jī)控制器對圖像進(jìn)行分析、計(jì)算粒數(shù)； 所述的儲料溜槽7底部設(shè)有底門，儲料溜槽的作用是，在數(shù)粒過程中存儲數(shù)出的粒數(shù)，當(dāng)達(dá)到數(shù)粒設(shè)定值時(shí)，儲料溜槽底門打開，將數(shù)好的顆粒料排放到數(shù)粒計(jì)量斗中進(jìn)行稱重；
所述的PLC的作用是根據(jù)粒數(shù)和粒數(shù)對應(yīng)的重量計(jì)算出單位粒重，再根據(jù)包裝規(guī)定的粒數(shù)計(jì)算出包裝重量，修改定量包裝秤的重量設(shè)定值；
所述的稱重控制器的作用是按PLC給出的重量設(shè)定值進(jìn)行稱重；
所述的分料溜槽9設(shè)置在儲料斗I下方，其各出料口通過各加料裝置10將物料投入到下方的計(jì)量斗8、11中。本發(fā)明中采用高性能照相機(jī)，以獲得高清晰視頻波形。本發(fā)明中的照相機(jī)可以采用德國BASLER或同等功能的工業(yè)相機(jī)。本發(fā)明中的PLC可選用三菱Q系列或FX系列。本發(fā)明中的稱重控制器可選用日本大和EDI-801或FEC-710。本發(fā)明中的照相機(jī)控制器可選用美國COGNEX公司IN-SIGHT MICRO系列。作為一種優(yōu)選方式，所述的取樣裝置2設(shè)置在靠近包裝秤分料溜槽9取料點(diǎn)的上部，這樣一來，取到的單位粒重樣品與實(shí)際包裝的物料完全對應(yīng)。由于每顆物料的重量、大小不同，為防止物料在流動(dòng)過程中的漏斗效應(yīng)，數(shù)粒樣品的抽取是在一條線上，而不是一個(gè)點(diǎn)，使取到的樣品更具有代表性。使用如上所述的按粒數(shù)分裝的定量包裝秤的定量稱重方法，其步驟是
首先通過輸入裝置設(shè)定包裝秤的包裝規(guī)格、設(shè)定單位粒重獲取單元每次數(shù)粒的粒數(shù)；該包裝規(guī)格即包裝的目標(biāo)粒數(shù)；
設(shè)定后啟動(dòng)單位粒重獲取單元開始數(shù)粒；
當(dāng)單位粒重獲取單元數(shù)出的粒數(shù)達(dá)到設(shè)定的粒數(shù)值時(shí)，數(shù)粒停止；數(shù)粒計(jì)量斗稱出已數(shù)粒的物料重量；PLC計(jì)算單位粒重并根據(jù)設(shè)定的包裝規(guī)格求出包裝重量，寫入包裝秤的稱重控制器；包裝秤開始稱量；
在包裝秤工作期間，單位粒重獲取單元連續(xù)不斷的給出單位粒重，修正包裝重量。只有快速的獲取單位粒重，才能及時(shí)測出被包裝物料單位粒重的變化，及時(shí)調(diào)整包裝重量。本發(fā)明采用多通道同時(shí)數(shù)粒，在一定的時(shí)間內(nèi)，數(shù)的粒數(shù)更多，單位粒重更準(zhǔn)確。在保證每次數(shù)粒粒數(shù)能充分代表正在包裝物料的前提下，每隔幾十秒就可以調(diào)整一次包裝重量。本發(fā)明方法實(shí)施過程中，設(shè)定包裝秤的包裝規(guī)格和單位粒重獲取單元每次數(shù)粒的粒數(shù)時(shí)，各種不同的情況下的操作方式如下
當(dāng)單位粒重獲取單元設(shè)定的每次數(shù)粒粒數(shù)等于包裝規(guī)格時(shí)，每次數(shù)出的粒數(shù)，經(jīng)包裝秤的計(jì)量斗稱重，獲取單位粒重后，將物料排出到包裝容器中；· 單位粒重獲取單元設(shè)定的每次數(shù)粒粒數(shù)小于包裝規(guī)格時(shí)，每次數(shù)出的粒數(shù)，經(jīng)包裝秤的計(jì)量斗稱重，獲取單位粒重后，缺少的粒數(shù)由包裝秤的加料裝置補(bǔ)足后，再將物料排出到包裝容器中；
單位粒重獲取單元設(shè)定的每次數(shù)粒粒數(shù)大于包裝規(guī)格時(shí)，單位粒重獲取單元將按包裝的目標(biāo)粒數(shù)的倍數(shù)，分成幾次數(shù)粒。再將幾次的結(jié)果累加起來，計(jì)算單位粒重；每次數(shù)粒粒數(shù)達(dá)到目標(biāo)粒數(shù)時(shí)，將其排入包裝秤的計(jì)量斗進(jìn)行稱重并記憶，計(jì)量斗將物料排出到包裝容器中；最后一次的數(shù)粒粒數(shù)如果小于包裝的目標(biāo)粒數(shù)，缺少的粒數(shù)由包裝秤的加料裝置補(bǔ)足。本發(fā)明方法實(shí)施過程中，單位粒重計(jì)算方法可根據(jù)不同物料特性，采用最適合的單位粒重計(jì)算方法，具體可采用的方法如下
I)每次以小樣本數(shù)粒，采用移動(dòng)平均或移動(dòng)加權(quán)平均，計(jì)算出單位粒重。以3次為例
第一次的單位粒重是A ;
第二次的單位粒重是B ；
第三次的單位粒重是C ;將A、B、C平均(或加權(quán)平均)獲得第I個(gè)單位粒重a ； 第四次的單位粒重是D ;將B、C、D平均(或加權(quán)平均)獲得第2個(gè)單位粒重b ； 第五次的單位粒重是E ;將C、D、E平均(或加權(quán)平均)獲得第3個(gè)單位粒重c ；
以此類推。2)以單次的大樣本數(shù)粒結(jié)果，計(jì)算出單位粒重。第一次的單位粒重是A，直接獲得第I個(gè)單位粒重a=A ；
第一次的單位粒重是B，直接獲得第2個(gè)單位粒重b=B ；
第一次的單位粒重是C，直接獲得第2個(gè)單位粒重c=C ；
以此類推。3)每次以大樣本數(shù)粒，采用移動(dòng)平均或移動(dòng)加權(quán)平均，計(jì)算出單位粒重。算法同I)。綜上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種按粒數(shù)分裝的定量包裝秤，其特征在于它由儲料斗(I)、單位粒重獲取單元和定量包裝部分組成；其中所述的單位粒重獲取單元由取樣裝置(2)、供料器(3)、多列振動(dòng)器(4)、儲料溜槽(7)、照相機(jī)(5)、照相機(jī)控制器、光源(6)、輸入裝置組成；所述的定量包裝部分是單頭定量包裝秤或多頭定量包裝秤，它由分料溜槽(9)、加料裝置(10)、計(jì)量斗(8、11)和稱重控制器組成；所述的單位粒重獲取單元和定量包裝部分的各部件動(dòng)作均由PLC協(xié)調(diào)控制； 所述的單位粒重獲取單元還包括一數(shù)粒計(jì)量斗，該數(shù)粒計(jì)量斗的作用是稱出由多列振動(dòng)器排入的經(jīng)數(shù)粒的物料重量；該數(shù)粒計(jì)量斗可以單獨(dú)設(shè)置或與計(jì)量斗(8、11)中的一個(gè)共用； 所述的取樣裝置(2)設(shè)置在儲料斗(I)中，其作用是對被包裝物料取樣并將取到的樣品排入供料器(3)中； 所述的供料器(3)的作用是將物料均勻的輸送給多列振動(dòng)器(4)； 所述的多列振動(dòng)器(4)的作用是使物料在其凹槽中加速，并使所有顆粒都排入到凹槽內(nèi)防止顆粒重疊，排列好的顆粒下落到下端帶門的存儲溜槽(7)中； 所述的照相機(jī)(5)配合光源(6)對下落的顆粒高速掃描，并將圖像傳給照相機(jī)控制器； 所述的照相機(jī)控制器對圖像進(jìn)行分析、計(jì)算粒數(shù)； 所述的儲料溜槽(7)的作用是，當(dāng)達(dá)到數(shù)粒設(shè)定值時(shí)，儲料溜槽底門打開，將數(shù)好的顆粒排放到數(shù)粒計(jì)量斗中進(jìn)行稱重；當(dāng)數(shù)粒計(jì)量斗與計(jì)量斗(8、11)中的一個(gè)共用時(shí)，儲料溜槽(7)的底部要設(shè)置底門； 所述的PLC的作用是根據(jù)粒數(shù)和粒數(shù)對應(yīng)的重量計(jì)算出單位粒重，再根據(jù)包裝規(guī)定的粒數(shù)計(jì)算出包裝重量，修改定量包裝秤的重量設(shè)定值； 所述的稱重控制器的作用是按PLC給出的重量設(shè)定值進(jìn)行稱重； 所述的分料溜槽(9)設(shè)置在儲料斗(I)下方，其各出料口通過各加料裝置(10)將物料投入到下方的計(jì)量斗(8、11)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的按粒數(shù)分裝的定量包裝秤，其特征在于所述的取樣裝置(2)設(shè)置在靠近包裝秤分料溜槽(9)取料點(diǎn)的上部。
3.一種使用如權(quán)利要求I或2所述的按粒數(shù)分裝的定量包裝秤的定量稱重方法，其特征在于步驟是， 首先通過輸入裝置設(shè)定包裝秤的包裝規(guī)格、設(shè)定單位粒重獲取單元每次數(shù)粒的粒數(shù)；該包裝規(guī)格即包裝的目標(biāo)粒數(shù)； 設(shè)定后啟動(dòng)單位粒重獲取單元開始數(shù)粒； 當(dāng)單位粒重獲取單元數(shù)出的粒數(shù)達(dá)到設(shè)定的粒數(shù)值時(shí)，數(shù)粒停止；數(shù)粒計(jì)量斗稱出已數(shù)粒的物料重量；PLC計(jì)算單位粒重并根據(jù)設(shè)定的包裝規(guī)格求出包裝重量，寫入包裝秤的稱重控制器； 包裝秤開始稱量； 在包裝秤工作期間，單位粒重獲取單元連續(xù)不斷的給出單位粒重，修正包裝重量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在保證每次數(shù)粒的粒數(shù)能充分代表正在包裝物料的前提下，每隔幾十秒就可以調(diào)整一次包裝重量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于設(shè)定包裝秤的包裝規(guī)格和單位粒重獲取單元每次數(shù)粒的粒數(shù)時(shí)，各種不同的情況下的操作方式如下 當(dāng)單位粒重獲取單元設(shè)定的每次數(shù)粒粒數(shù)等于包裝規(guī)格時(shí)，每次數(shù)出的粒數(shù)，經(jīng)包裝秤的計(jì)量斗稱重，獲取單位粒重后，將物料排出到包裝容器中； 單位粒重獲取單元設(shè)定的每次數(shù)粒粒數(shù)小于包裝規(guī)格時(shí)，每次數(shù)出的粒數(shù)，經(jīng)包裝秤的計(jì)量斗稱重，獲取單位粒重后，缺少的粒數(shù)由包裝秤的加料裝置補(bǔ)足后，再將物料排出到包裝容器中； 單位粒重獲取單元設(shè)定的每次數(shù)粒粒數(shù)大于包裝規(guī)格時(shí)，單位粒重獲取單元將按包裝的目標(biāo)粒數(shù)的倍數(shù)，分成幾次數(shù)粒； 再將幾次的結(jié)果累加起來，計(jì)算單位粒重；每次數(shù)粒粒數(shù)達(dá)到目標(biāo)粒數(shù)時(shí)，將其排入包裝秤的計(jì)量斗進(jìn)行稱重并記憶，計(jì)量斗將物料排出到包裝容器中；最后一次的數(shù)粒粒數(shù)如果小于包裝的目標(biāo)粒數(shù)，缺少的粒數(shù)由包裝秤的加料裝置補(bǔ)足。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的單位粒重的計(jì)算方法是每次以小樣本數(shù)粒，采用移動(dòng)平均或移動(dòng)加權(quán)平均，計(jì)算出單位粒重。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的單位粒重的計(jì)算方法是以單次的大樣本數(shù)粒結(jié)果，計(jì)算出單位粒重。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的單位粒重的計(jì)算方法是每次以大樣本數(shù)粒，采用移動(dòng)平均或移動(dòng)加權(quán)平均，計(jì)算出單位粒重。
全文摘要
本發(fā)明涉及衡器及稱重方法，特別是一種按粒數(shù)分裝的定量包裝秤及其定量稱重方法。該包裝秤由儲料斗、單位粒重獲取單元和定量包裝部分組成；其中所述的單位粒重獲取單元由取樣裝置、供料器、多列振動(dòng)器、儲料溜槽、照相機(jī)、照相機(jī)控制器、光源、輸入裝置組成；所述的定量包裝部分是單頭定量包裝秤或多頭定量包裝秤，它由分料溜槽、加料裝置、計(jì)量斗和稱重控制器組成；所述的單位粒重獲取單元和定量包裝部分的各部件動(dòng)作均由PLC協(xié)調(diào)控制；它可進(jìn)行即時(shí)獲得物料單位粒重，修正分裝重量，提高按粒數(shù)分裝的精度。
文檔編號B65B1/34GK102700739SQ20121020444
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者宗斌, 崔英欣, 廖有鈞, 戈敖興 申請人:上海大和衡器有限公司