引言

  隨著科技進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 人們的經(jīng)濟(jì)交易活動(dòng)越來(lái)越頻繁, 對(duì)稱(chēng)重計(jì)量工具的精度、使用方便性等均提出了更高的要求。于是, 作為數(shù)字化稱(chēng)量工具之一的電子秤, 其需求量增幅每年均在50%以上。當(dāng)前, 在商業(yè)活動(dòng)中電子秤的普及率極高, 但對(duì)電子秤的技術(shù)要求也越來(lái)越高, 不但要求其準(zhǔn)確度高, 運(yùn)行速度快, 而且還要求價(jià)格低廉。因此, 電子秤制造廠除了采用先進(jìn)技術(shù)和生產(chǎn)工藝外, 還應(yīng)在電子衡器的出廠檢測(cè)方面采用先進(jìn)技術(shù), 來(lái)降低人力成本并提高產(chǎn)品質(zhì)量。目前在我許多中小規(guī)模電子衡器生產(chǎn)廠家中, 對(duì)電子臺(tái)秤的出廠檢驗(yàn), 仍然以手工檢測(cè)為主, 存在效率低、工作強(qiáng)度大、容易受到人為因素影響、管理水平較低等缺點(diǎn)。為此, 我們開(kāi)發(fā)了一種自動(dòng)檢測(cè)裝置, 對(duì)電子臺(tái)秤的性能指標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、存儲(chǔ)與處理等, 能有效解決人工檢測(cè)所存在的問(wèn)題, 大大提高了檢測(cè)效率與管理水平, 也提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

  1  檢測(cè)裝置構(gòu)成

  為了判斷一臺(tái)電子臺(tái)秤是否合格, 需要根據(jù)家計(jì)量檢定規(guī)程JJG- 539- 97 要求, 對(duì)電子臺(tái)秤進(jìn)行外觀檢查、置零與除皮裝置的準(zhǔn)確度測(cè)試、零點(diǎn)測(cè)試、稱(chēng)量性能測(cè)試、除皮稱(chēng)量測(cè)試、偏載測(cè)試、鑒別力測(cè)試、重復(fù)性測(cè)試、空秤試驗(yàn)和超載測(cè)試等, 只有技術(shù)指標(biāo)完合符合JJG- 539- 97 規(guī)程要求的電子臺(tái)秤才是合格產(chǎn)品, 否則為不合格產(chǎn)品。為了自動(dòng)完成上述測(cè)試項(xiàng)目, 我們?cè)O(shè)計(jì)了一種自動(dòng)化的電子臺(tái)秤檢測(cè)裝置。它是由PC 機(jī)、PLC 控制系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)砝碼加載機(jī)構(gòu)、位置探測(cè)傳感器、工作臺(tái)移動(dòng)裝置等組成。其中, 要檢測(cè)的電子臺(tái)秤在PC 機(jī)的控制下, 將標(biāo)準(zhǔn)砝碼的重量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量后, 實(shí)時(shí)地傳輸給PC 機(jī)處理。PC 機(jī)是本系統(tǒng)的控制與管理中心, 它主要負(fù)責(zé)向電子臺(tái)秤和PLC 控制系統(tǒng)發(fā)送指令, 接受電子臺(tái)秤送來(lái)的重量數(shù)據(jù), 接收PLC控制系統(tǒng)返回的信息, 輸入電子臺(tái)秤的編號(hào)、型號(hào)規(guī)格、工號(hào)、檢驗(yàn)員、外觀檢查結(jié)果等信息, 實(shí)時(shí)顯示工作狀態(tài), 對(duì)輸入數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析判斷、查詢(xún)、生成報(bào)表、保存與打印輸出等。PLC 控制系統(tǒng)一方面將工作臺(tái)位置和標(biāo)準(zhǔn)砝碼的數(shù)據(jù)送給PC 機(jī), 另一方面將PC 機(jī)送來(lái)的電子臺(tái)秤規(guī)格尺寸指令轉(zhuǎn)化為控制信號(hào), 去控制工作臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)砝碼動(dòng)作。位置探測(cè)傳感器由3 排均勻排列、相鄰間距小于1cm 的霍爾傳感器組成,分別將砝碼的垂直位置和工作臺(tái)的水平位置信息轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào), 送給PLC 進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)與定位控制。標(biāo)準(zhǔn)砝碼加載機(jī)構(gòu)由三相交流電機(jī)、減速與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、砝碼的升降機(jī)構(gòu)等組成,在PLC 的控制下完成砝碼的加載任務(wù)。工作移動(dòng)裝置由兩臺(tái)三相交流電動(dòng)機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)裝置等組成, 在PLC 的控制下完

成工作臺(tái)的左右、前后移動(dòng)任務(wù)。

  2 工作原理

  2、 1 工作方式

  本檢測(cè)裝置是由電氣控制電路和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成。它有連續(xù)檢測(cè)和單步檢測(cè)兩種工作方式。工作在連續(xù)檢測(cè)方式時(shí), 只要操作員將電子臺(tái)秤放在工作臺(tái)上, 輸入有關(guān)編號(hào)及外觀檢查結(jié)果等信息, 然后確認(rèn)輸入信號(hào)正確, 就能自動(dòng)完成所有測(cè)試項(xiàng)目。工作在單步檢測(cè)工作方式時(shí), 工作臺(tái)移動(dòng)和砝碼加載任務(wù)是由操作員按下相關(guān)按鈕( 點(diǎn)動(dòng)) 來(lái)實(shí)現(xiàn)的, 在確認(rèn)操作完成的情況下, 由PC 機(jī)讀取標(biāo)準(zhǔn)砝碼的重量數(shù)據(jù),每操作一次, 只能讀取一個(gè)重量數(shù)據(jù)。

  2、 2 工作臺(tái)移動(dòng)控制流程

  在自動(dòng)檢測(cè)工作方式下, 要完成中心點(diǎn)( 1 點(diǎn)) 和4 個(gè)偏載點(diǎn)( 2、3、4、5 點(diǎn)) 的稱(chēng)量性能測(cè)試。工作臺(tái)在中心點(diǎn)時(shí), 完成電子臺(tái)秤的準(zhǔn)確度、重復(fù)性和線(xiàn)性度的測(cè)量。工作臺(tái)在4 個(gè)偏載點(diǎn)時(shí), 完成電子臺(tái)秤的偏載性能測(cè)量。在PLC 控制下, 工作臺(tái)按照先后順序分別在1、2、3、4、5 五個(gè)位置點(diǎn)停留, 以便完成相關(guān)測(cè)試工作。

  2、3 砝碼加載控制

  以大秤量( MAX) 為單位, 在進(jìn)行準(zhǔn)確度/ 重復(fù)性/ 線(xiàn)性度測(cè)試時(shí), 砝碼加載按照0、1/ 150、1/ 6、1/ 3、1/ 2、2/ 3、1 的倍數(shù)進(jìn)行; 在進(jìn)行偏載測(cè)試時(shí), 按照大秤量的1/ 3 加載砝碼; 在進(jìn)行超載測(cè)試時(shí), 按照大秤量的125% 加載砝碼。

  3  結(jié)束語(yǔ)

  本檢測(cè)裝置集計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理與管理功能和PLC的高可靠順序控制與通信功能于一體, 具有操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行可靠等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的試運(yùn)行表明, 原先手工測(cè)試一臺(tái)電子臺(tái)秤需要十幾min 才能完成全部測(cè)試項(xiàng)目, 現(xiàn)在使用該裝置后只需3~ 5min 就能完成, 并且實(shí)現(xiàn)了測(cè)試數(shù)據(jù)的自動(dòng)處理與保存等工作, 既提高了電子臺(tái)秤出廠檢驗(yàn)效率, 又提高了產(chǎn)品質(zhì)量與管理水平。