称重计数装置的制作方法

本实用新型涉及称重计数领域，尤其涉及针对标准重量产品的一种称重计数装置。

背景技术：

食品、药品、保健、日化品、五金等固体散料的包装品，由液体、软膏等灌装来的包装品，尤其是软袋包装品，由于包装机常常需要续接包材或更换包装材料，需要调试机器包装试产，包括正常生产中也常常出现空包或包装不标准需要有操作者剔除的情况，无法通过包装机来计数统计，一般都是先用大框接料、留给后面工序来计数统计。单台多列包装机由于下料封口时剪切包材不顺畅，或，多台包装机的出料口连接同一台输送线时，也常常出现产品在生产输送线上彼此重叠或单包折叠，此时，既无法通过气动吸盘准确单个捡起计数，无法通过光电或成像方式计数，也无法通过在标准箱体内码垛来实现自动计数；目前，大多都是通过人工手动计数，导致人手需求多，劳动强度大，效率低、成本高、容易出错。还有，铸造、注塑、挤塑、压制、分割、模切、冲压等机械加工出的标准制造品，以及标准重量的汽车部件、电子、塑料或金属组件等，如果在连续移动的生产传送带上彼此重叠交错，也很难自动快速统计数量。

这些包装机出来的或机加工出来的标准产品的重量基本一致，对目标重量的误差均在一定范围内，少量个数的产品可以通过整体称重再除以单个产品目标重量并四舍五入后取整数快速得出物体的个数。这种办法对于数量很多的产品，称重得出的个数可能出现较大误差。很多生产现场，每个产品的重量误差虽然在一定范围内，但由于生产设备的调整状况不同，产品的重量可能在一定时间内都偏大或都偏小。

技术实现要素：

针对现有称重计数方法和装置存在的上述问题，本实用新型通过把连续产品流按一小段时间、一小段时间截断成个数小于小堆称重计数误差上限的一小堆、一小堆，让小堆整体一次性分时上料称总重、求上料前后总重差和本小堆的产品个数、累计总数，实现了对高速连续输送线上无序的标准产品（包括软包装产品）的安全、精确称重和精确计数。

本实用新型所采取的技术措施是：一种称重计数装置，它包括秤台以及与秤台电连接的称重仪表，其特征是，它还包括分堆机构，分堆机构与称重仪表电连接，分堆机构设置于连续运行的生产传送带与秤台之间，分堆机构承载一定时间内自生产传送带卸下的若干产品并受称重仪表的控制将承载的若干产品输送至秤台上。

本方案的具体特点还有：分堆机构为皮带输送机或链板输送机，皮带输送机或链板输送机的皮带或链板外表面设置有等分隔板，将整个皮带或链板表面分成2K个区段，K≥2，每一区段形成两端高中间低的区隔，皮带或链板停止时有K个区段在上面，K个区段在下面。

皮带输送机或链板输送机的驱动可以采用步进伺服电机，精密控制一个产品加载周期内皮带或链板移动的长度，还可在皮带输送机或链板输送机的错开接料的区段的位置上加装一个用于光电位置校准的遮光物或透光孔，来保证皮带输送机或链板输送机上部接料的区段位置长时间运行后的一致性。

分堆机构为底部带料斗门的料斗，料斗位于生产传送带的出料口下方且位于秤台上方，料斗门的开启和关闭受称重仪表的控制。

分堆机构为转轮，转轮位于生产传送带的出料口下方且位于秤台上方，转轮由转轮旋转驱动装置驱动，转轮旋转驱动装置的转轴沿水平布置，转轮由沿旋转圆周等角度均匀布置的由转轴中心向外辐射的n(6≥n≥2)块光滑的隔板组成，转轴两端布置有挡板，转轮的动作受称重仪表的控制。

分堆机构为转盘，转盘位于生产传送带出料口下方且位于上方，转盘转轴垂直于水平面，转盘由栅格盘和光滑的托板组成，转盘驱动装置驱动栅格盘转动，托板固定不动，栅格盘由位于以转盘转轴为圆心的同一个圆周上等角度分布的n个栅格组成，栅格由内圈板、从转盘转轴中心向外辐射的立栅板、外圈板组成且上下通透，栅格也可以是一个上下通透的管筒，托板在正对秤台的部位有一个与格栅对应位置的且与格栅形状和大小对应的缺口，生产传送带出料口与秤台在垂直方向上错开布置，生产传送带出料口对应一个或多个栅格，栅格盘中有产品的栅格转到托板的缺口位置时，其中的小堆产品一次性落入秤台上，转盘的动作受称重仪表的控制。

分堆机构也可以是螺旋输送器，控制螺旋输送器旋转一定角度，推动一定数量的产品上秤台。

分堆机构为皮带输送机或转轮或转盘或螺旋输送器时，可采用步进伺服电机驱动，精确控制旋转速度、节奏和角度、近似控制一个产品加载周期内的给料量。

秤台位于分堆机构的出料口下方，秤台由称重皮带输送机及与其刚性连接的称重传感器组成，称重皮带输送机左边设置有上料皮带输送机、右边设置有下料皮带输送机，上料皮带输送机、称重皮带输送机上面均有同样重量和形状的周转接料框，上料皮带输送机、称重皮带输送机、下料皮带输送机均与称重仪表电连接，被称重的产品被倒入称重皮带输送机上的周转接料框内，当N大于（P-D）=100-6=94，称重设备发出警示，同时称重仪表控制上料皮带输送机、称重皮带输送机、下料皮带输送机同时且同步向右方移动周转接料筐，把称重皮带输送机上的装有N个药袋的周转接料框移动到下料皮带输送机上，把位于上料皮带输送机上的空的周转接料框移动到称重皮带输送机上准备下一次接料称重计数，操作者可根据刚才的总个数N对P的差，人工对已经移到下料皮带输送机上的周转接料筐进行添减产品，使周转接料筐里的产品总个数等于P，最后，下料皮带输送机上的周转接料框要么被操作者移走，要么等待称重仪表下一次命令移动到再下一个工位。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过把连续产品流截断成一小堆、一小堆，让小堆整体分时上料、称秤台及其上产品总重、求上料前后总重差和本小堆中个数、累计总数，产生了如下技术效果。

通过分堆机构把连续移动的生产传送带上无规律间距的散落或堆积的标准产品在生产传送带与秤台之间截断成一小堆、一小堆，再以小堆整体为单位先后分别移上秤台，使各堆之间留出稳定的称重时间间隔，有益效果如下：不影响生产传送带的连续运转，不损坏产品和输送线；解决了所有小堆的准确称重问题；解决了现有技术无法对无规律间距的散落或堆积在连续移动的生产传送带上的标准产品通过准确称重问题；解决了软包装的准确称重问题。

根据生产传送带上标准产品的重量对目标重量的偏差率a，每次只加载数量少于等于小堆称重计数误差上限SM(如果0.5/a为整数，则SM=（0.5/a-1）；如果0.5/a不为整数，则SM取0.5/a的整数部分)的一小堆产品，分别对秤台上在加载本次一小堆产品之前、之后的（包含以前加载的所有产品在内的）总重量进行称量，求本次加载前、后的秤台上总重量之差，得出本次加载的这一小堆产品的重量值，把该重量值除以目标重量m先四舍五入后取整，求出本次加载的这一小堆产品对应的精确数量，解决了小堆产品准确称重后的准确计数问题。通过断流、分小堆、称前后总重、求前后总重之差、计小堆数、把本小堆产品的数量累计进总数，解决了大数量标准产品的准确计数问题。

通过称量每次加载前后秤台上所有产品的总重，不须频繁卸载清空秤台，不须把每小堆移出秤台再称下一小堆，解决了高速输送线上产品快速称重问题；还解决了下游设备和人员频繁接料时的劳动强度问题。相比现有技术，本方法优点如下：1）高效、简单、快速、成本低，尤其适于高速率连续的生产传送带；2）下游接料设备或接料操作人员只在产品总数接近或达到总数时动作一次，效率高、劳动强度小。

通过设置每次小堆个数的判定警示，反馈给操作工或加料设备上次加料的个数情况和本次可以加料的时机，降低了操作工的专注紧张程度。

通过设置目标个数和个数差，实现了接近目标总数时报警，由人工最后加减产品来实现目标总数的准确加（卸）载，解决了称重计数装置的半自动准确计数问题。虽然是半自动，但仍然实现了快速称量计数，劳动强度小，减少人工、效率高、速度快，精度高，成本低。

附图说明

图1为本实用新型的装置结构示意图。图2为本实用新型装置采用料斗式分堆机构的结构示意图。图3为本实用新型装置采用转轮式分堆机构的结构示意图。图4为本实用新型装置采用转盘式分堆机构的俯视示意图。图5为图4的正视示意图。图6为本实用新型的秤台采用称重皮带输送机的结构示意图。

图中，1-生产传送带，2-产品，3-皮带输送机，4-秤台，5-料斗门，6-铰轴，7-隔板，8-外圈板，9-转盘旋转驱动装置，10-托盘，11-转轮旋转驱动装置,12-立栅板，13-内圈板，14-上料皮带输送机，15-称重皮带输送机，16-下料皮带输送机，17-称重传感器，弧形箭头为转动方向。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，一种称重计数装置，它包括分堆机构和秤台4及称重仪表，分堆机构和秤台4均与称重仪表电连接，秤台4及称重仪表组成称重设备，称重仪表选用山东西泰克仪器有限公司生产的SCW-PLC200型称重控制器，分堆机构设置于连续运行的生产传送带1与秤台4之间，把无规律间距的散落或堆积在连续移动的生产传送带1上的标准产品2按收料时间t的时间段收集成一小堆后一次性移动到秤台4上。分堆机构为皮带输送机3，皮带输送机3的皮带外表面设置有等分隔板，将整个皮带表面分成4个区段，每一区段形成两端高中间低的区隔，皮带停止时有2个区段在上面，2个区段在下面。

产品2为10g重的塑料包装的药袋，称重设备的称重误差为0.09g，所有产品2的重量对目标重量m的偏差率a=3%=0.03，每次加载的包数须小于等于SM=16（0.5/a=16.66667，SM取0.5/a的整数部分，为16）个，一台或多台包装机对生产传送带1的上料速度（4秒内为480包/分钟）为120包/分钟（即，平均流量V=120包/分钟=2个/s），产品2之间有堆积，峰值流量Vp=4个/s，峰值时间tp=2s，收料时间t=SM/V+(1-Vp/V)×tp=6s，目标个数P为100,个数差D为6＜SM，根据生产传送带1的堆积情况，控制皮带输送机3间歇性启停，每个周期内长时间停止、短时快速移动，使其一个区段或一格位于生产传送带1下方、长停快启总共等待收料时间t，本区段接到的一小堆产品2被一次性倾倒在秤台4上，又马上停止，继续由皮带输送机3上后面的区段承接生产输送带1上后续的产品2，此时，秤台4对包括刚倒入的和以前倒入的所有产品2的总重量进行稳定的精确称量，把本次秤台总重量G减去上次秤台总重量T得出本次刚倒入的小堆中产品的重量，以此小堆产品重量除以目标重量m，四舍五入到整数得出本次小堆中产品个数M, 把M累计进入总个数N，直到总个数N大于（P-D）=100-6=94，称重设备发出警示，操作工把秤台上所有药袋移出，秤台重新开始计数，同时操作者根据刚才的总个数N对P的差，人工对移出的产品进行添减，使移出的产品总个数等于P。

皮带输送机3的驱动采用步进伺服电机，精密控制一个产品加载周期内皮带移动的长度，在皮带输送机3的错开接料的区段的位置上加装一个用于光电位置校准的遮光物或透光孔，来保证皮带输送机3上部接料的区段位置长时间运行后的一致性。

结果如下，设定皮带输送机3间歇启停，收料时间t设定为6s，每次收料在12（≤16)包左右，由于生产传送带1上产品2之间可能堆积出现峰值流量、也可能间隔较大空隙，实际每次收料加载数在9-15包之内，一个加载称重周期约占6秒，其中：皮带输送机3静止接料5.5秒，后快速启动、全部清空皮带上的一格占用0.5秒（这期间为动态收料，可能收集到皮带输送机3的本区段格内，也可能收集到皮带输送机3的下一区段格内）。另一方面，对称重而言，药袋全部落到秤台4上并稳定下来占用0.5秒，称重及其他操作时间有5.5秒，实际上，1秒钟就可以称出精确的重量值，计数自然精确，可以在本周期剩余的4.5秒钟进行别的操作）。8次加载占用约48秒左右、秤台4上药袋总数接近96包，称重设备报警，工人接到警示后先把秤台4上所有产品2移出秤台，再手工补料或减料，使该批次达到100包。大大降低了工人的劳动强度，杜绝了计数出错，原来人工数袋需要2-3人，现在只需1人即可。

也可以通过周转筐放到秤台4上来接料，新周转筐上到秤台4上后，开始称重计数，周转筐的重量与秤台4机械结构的重量一起作为第一次读取的总重量G存入第一次加载前的总重量T；移走已经称量够数或接近目标总数的产品和周转筐，重新放上新周转筐，这个间隙有4.5秒钟时间，工人可以很从容操作，劳动强度很低，且不需要暂停或干涉连续移动的生产传送带；两次换筐之间工人可以有将接近42秒钟的时间干别的事，包括再对刚刚移出的周转筐进行添减药包的操作，使该筐产品个数达到100；本装置可以大幅提高劳动生产率。

实施例2：一种称重计数装置，如图2所示，与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于，分堆机构为底部带料斗门5的料斗，料斗位于生产传送带1的出料口下方且位于秤台4上方，料斗门5的开启和关闭受称重仪表的控制，料斗门5可以绕铰轴6开启和关闭。称重仪表通过启闭料斗门5把连续生产传送带上无规律间距的散落或堆积的产品断流一段时间，分割成个数小于等于16、平均数等于12的一小堆，一次性加载到秤台4上。

实施例3：一种称重计数装置，如图3所示，与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于，分堆机构为转轮，转轮位于生产传送带1的出料口下方、秤台4上方，转轮由转轮旋转驱动装置11驱动，转轮旋转驱动装置11的转轴沿水平布置，转轮由沿旋转圆周等角度均匀布置的由转轴中心向外辐射的n(6≥n≥2)块光滑的隔板7组成，转轴两端布置有挡板，防止产品从转轴两端掉出去，转轮的动作受称重仪表的控制。

实施例4：一种称重计数装置，如图4和5所示，与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于，分堆机构为转盘，转盘位于生产传送带1出料口下方、秤台4上方，转盘转轴垂直于水平面，转盘由栅格盘和光滑的托板10组成，转盘驱动装置9驱动栅格盘转动，托板10固定不动，栅格盘由位于以转盘转轴为圆心的同一个圆周上等角度分布的n个栅格组成，栅格由内圈板13、从转盘转轴中心向外辐射的立栅板12、外圈板8组成且上下通透，托板10在正对秤台4的部位有一个与格栅对应位置的且与格栅形状和大小对应的缺口，生产传送带1出料口与秤台4在垂直方向上错开布置，生产传送带1出料口对应一个或多个栅格，栅格盘中有产品的栅格转到托板10 的缺口位置时，其中的小堆产品一次性落入秤台4上，转盘的动作受称重仪表的控制。

实施例5：一种称重计数装置，如图6所示，与实施例3相同之处不再赘述，不同之处在于，秤台位于分堆机构的出料口下方，秤台由称重皮带输送机15及与其刚性连接的称重传感器17组成，称重皮带输送机15左边设置有上料皮带输送机14、右边设置有下料皮带输送机16，上料皮带输送机16、称重皮带输送机15上面均有同样重量和形状的周转接料框，上料皮带输送机14、称重皮带输送机15、下料皮带输送机16均与称重仪表电连接，被称重的产品2被倒入称重皮带输送机15上的周转接料框内，当N大于（P-D）=100-6=94，称重设备发出警示，同时称重仪表控制上料皮带输送机14、称重皮带输送机15、下料皮带输送机16同时且同步向右方移动周转接料筐，把称重皮带输送机15上的装有N个药袋的周转接料框移动到下料皮带输送机16上，把位于上料皮带输送机14上的空的周转接料框移动到称重皮带输送机15上准备下一次接料称重计数，操作者可根据刚才的总个数N对P的差，人工对已经移到下料皮带输送机16上的周转接料筐进行添减产品，使周转接料筐里的产品总个数等于P，最后，下料皮带输送机16上的周转接料框要么被操作者移走，要么等待称重仪表下一次命令移动到再下一个工位。