軟包行業常用計米系統的分析

一、計米系統的確定不重視大米計算機化是目前軟包行業普遍存在的問題。隨著各種自動收割機在食品、飲料等行業的廣泛應用，軟包行業的終端客戶通常需要在包裝行業的薄會計賬簿中計算大米的裝載和處理。計米不準將會被立即發現并反饋投訴,同時,計米不準影響內部材料流轉考核及對采購原料的核準。為了應對投訴,大多軟包廠被迫選擇增加卷材米數,但增量控制存在很大的不確定性,造成工廠利潤的直接流失。如每卷1000m的包裝每增加10m,意味著1%的純利潤損失。此外,也有廠家選擇計重交貨,但涉及去除紙芯、電子秤校準等不確定因素,也十分不便。以下是對軟包行業常用的計米系統的分析。目前,計米系統大多由傳感器和計米器構成,下面分別進行分析。1.計數器傳感器分析見表12.數碼操作用戶系統或者系統操作用戶選擇為用戶,但背景技術即采集用戶。請選擇“員工”或更.計米器大多采用MCU單片機控制,(4～6)位數碼顯示,按鍵或撥碼操作,但選型主要考慮以下功能和技術參數(其他如尺寸、電源、輸出、復位、停電記憶等不再說明)。(1)設備停機計數模式(1)兩段輸出:一段控制降速,二段控制停機。(2)步長修正:用于修正計長誤差的系數,(0.001～1.000)m。(3)輸入信號:光電、接近開關的非接點信號,或行程開關觸點信號等。(4)計數模式:加法、減法、可逆。(5)計數停止:設備停機時自動切斷傳感器信號,避免誤計數。(6)累計米數:累計機臺投產后所有生產米數不需復位清零。(2)靜接合線l(1)輸入阻抗:4.7kΩ(2)門限電壓:H:(4～30)V;L:(0～2)V(4)極限電壓:50V(5)抗干擾能力:IEC801,3級,3G(6)計數速度范圍:20CPS、200CPS、3000CPS(CPS為每秒計數,即次/秒)3.改造方案(1)通過測量系統算法的使用,可以實現測量的準確度傳感器的選擇:鑒于機械計長中機械檢測輪壽命有限,且使用中存在磨損、跳動等問題,因此,改造中選用永不磨損的電子計長-計米傳感器,以及對環境適應強且價格低廉的金屬接近開關。接近開關的選擇:市場上銷售的國產合格產品,兩線、三線、NPN或PNP,只要輸出電流大于100mA就可以長期使用。實踐中假定每單位計量長度為0.1m,車速為600m/min,需要頻率僅為100CPS,而目前接近開關的技術非常成熟,一般頻率范圍為(100～800)CPS。步長長度的選擇:傳統機械測量輪的周長一般為333.333mm,根據準確度要求,建議將其設置為(200～500)mm。檢測輥的選擇:安裝接近開關的檢測輥最好選擇主動驅動輥,為避免丟轉,不選擇惰輥,檢測輥輥徑沒有特殊要求,如果輥徑大,可以根據步長多安裝傳感點。計米器的選擇:使用頻率計作為計米器使用,因其內部有步長修正系數(注:對磨損、打滑、材料拉伸等的修正,但目前市場銷售的計米器一般沒有此參數)。以上接近開關及頻率計,電子市場一般有售。測量主動輥周長,再除以檢測點個數,設定步長系數。運轉校準后,系統計米準確度始終可以控制在0.1%,客戶投訴明顯減少。其他:復位最好使用外接按鈕,國產計米器面板微型按鈕壽命較短。(2)主動鋼輥的安裝購買金屬接近開關,根據控制功能要求購買計米器。選擇主動檢測輥,例如我們選擇周長為0.45m的主動鋼輥,在軸頭安裝2個檢測螺釘,這樣步長長度為0.45/2=0.225(m)。安裝接近開關并安裝保護罩,最好將接近開關指示燈外露,以便觀察。在控制面板上替換或新裝計米器、復位按鈕。反復校準,設定步長修正系數,并建議每3個月標定1次。4.異常停機時的量測(1)生產管理:生產及客戶使用中對異常停機時已計米長度編輯后的放量處理。(2)系統其他次要因素:溫濕度變化、張力下收卷、計米器重復性誤差。二、印刷卷材總米數的確定以上改造系統,在使用中對計米器的步長修正系數的標定是最重要的,鑒于軟包企業的終端用戶對包材大多計個使用,我們也嘗試通過計個來計數標定,用色標電眼抓取印刷卷材上每個單元的色標個數,乘以單元長度得到的總米數,再和上述計米系統米數反復核對,最終確定修正系數。1.每米長度的色標(1)軟包設備生產速度最大按10CPS計算。(2)最小以每2.5cm為一個單元長度,每個單元長度印刷一個色標。(3)每米長度共40個色標。(4)每秒10m×40個色標=400個色標。所以,選擇的接近開關及計米器的響應速度要大于400CPS(2500μs)。2.cz-v型光纖傳感器通過對邦納、神視、施克、基恩士等的色標傳感器的對比,最終選擇如下:傳感器為KEYENCE數字高速色標光纖傳感器CZ-V型,其主要特點:數字色深顯示;RGB三光源;高速度(300μs);抗震動。計米器為KEYENCE的RC-13型。3.計個、計米準確性驗證通過選擇典型色標(矩形,白底黑標,尺寸為5mm×10mm)和拉伸系數較小的復合材料,對交貨長度為2000m的產品,同時使用計個、計米連續對比跟蹤5次,取均值設定系數,計米準確性在0.1%以內,以后每3個月校準1次。注意:一般分切機每月產量在300萬米左右,社會上一般意義上的百米或千米標定結果對計米器準確與否毫無意義。三、計個系統主要是利用2.從技術上而言,在600m/min生產車速下完全可以實現對軟包卷材標準色標的準確計個。但軟包產品色標大小、顏色、形式存在許多差異,準確設定要求相當的專業知識,而且設定使用過程比較繁瑣,而生產中針對不同客戶產品換單又比較頻繁,同時此套計個系統價格不低于5000元,如每臺機器安裝價格較高,維護費用較高(如光纖損耗品)。綜上所述,筆者認為,計個系統單純作為計米系統校準使用,不具推廣價值,但考慮