由于小料的稱量誤差比較大，嚴(yán)重制約了優(yōu)質(zhì)浮法玻璃的生產(chǎn)。為了突破這項(xiàng)技術(shù)瓶頸的限制，國(guó)內(nèi)玻 璃行業(yè)的許多生產(chǎn)廠商也在想辦法來(lái)解決，我國(guó)在微量程精確稱量領(lǐng)域內(nèi)的研究進(jìn)展不大，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的相關(guān) 技術(shù)之間差距很大，因此研發(fā)一種新型的高清稱量設(shè)備勢(shì)在必行。

隨著高精度小量程的稱重傳感器和高分辨率的 顯示儀表等核心元件的問世，以及新材料新工藝的 出現(xiàn)，原先可望而不可及的“微量程精確稱量電子 秤”越來(lái)越近地走進(jìn)我們的視野。由于小料的稱量 誤差比較大，嚴(yán)重制約了優(yōu)質(zhì)浮法玻璃的生產(chǎn)。為 了突破這項(xiàng)技術(shù)瓶頸的限制，國(guó)內(nèi)玻璃行業(yè)的許多 生產(chǎn)廠商也在想辦法來(lái)解決，雖然做了一些有限的 技改，但效果有限。我國(guó)在微量程精確稱量領(lǐng)域內(nèi) 的研究進(jìn)展不大，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的相關(guān)技術(shù)之間 差距很大，因此研發(fā)一種新型的高清稱量設(shè)備勢(shì)在 必行。

采用自主研發(fā)的精確喂料螺旋給料機(jī)作為喂料 裝備，螺旋給料機(jī)自身配置緩沖倉(cāng)，緩沖倉(cāng)內(nèi)設(shè)有攪 拌葉片，能有效防止物料集塊結(jié)拱;螺旋輸送葉片采 用變節(jié)距設(shè)計(jì)，控制物料輸送高度由厚逐漸變薄，確 保物料均勻平穩(wěn)精確地喂入稱量載體中。

采用自主研發(fā)的精確稱量機(jī)構(gòu)作為稱量裝備， 保證物料稱量的精確性。在大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)過程 中，在工業(yè)自動(dòng)配料領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)了微量程精確稱量， 當(dāng)稱量范圍在20 g ~ 10 kg時(shí)，稱量精度達(dá)到±1 g, 填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域內(nèi)的空白。

1.詳細(xì)技術(shù)內(nèi)容

微量程精確稱量電子秤的喂料裝備為精確喂料 螺旋給料機(jī)，它主要由動(dòng)力裝置，緩沖倉(cāng)，攪拌裝置， 螺旋主軸及快速關(guān)斷閘門等幾大要素組成，參見圖 1。

如圖1所示，緩沖倉(cāng)1中下部安裝螺旋主軸牟 螺旋主軸4上的螺旋葉片5是變節(jié)距的，緩沖倉(cāng)1 的下方設(shè)置有電機(jī)12及其減速器12a作為動(dòng)力傳 動(dòng)裝置，減速器12a的輸出軸上連接鏈輪13，它通 過鏈條與連接于螺旋主軸4上的雙鏈輪14連接，雙鏈輪14通過鏈條與攪拌軸2上的鏈輪15連接，攪 拌軸2上設(shè)有一對(duì)攪拌葉片3。在緩沖倉(cāng)1的左側(cè) 連接一個(gè)送料管6，螺旋主軸4左端伸出緩沖倉(cāng)的 部分與送料管6套裝配合，以便輸送物料。在送料 管6的左端部連接一個(gè)支架11，支架11上連接一 個(gè)氣缸7，氣缸7的活塞軸上連接一個(gè)與送料管6 配合的快速閘門10，支架上還連接一個(gè)導(dǎo)桿8，導(dǎo)桿 8與支架11間連有彈簧9，導(dǎo)桿的另一端與快速閘 門10相連。

工作過程如下：電機(jī)12帶動(dòng)螺旋主軸4和攪拌 軸2同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入緩沖倉(cāng)1的物料隨著螺旋主軸 沿著送料管被向前輸送導(dǎo)入送料管6的管口，氣缸 7得到指令后，伸出活塞軸將快速閘門10打開，維 持一個(gè)短暫時(shí)間并迅速關(guān)閉，在這一短暫時(shí)間內(nèi)一 定量的物料流出送料管管口物料流出的量與快速 閘門開閉的時(shí)間之間相關(guān)，它是由計(jì)算機(jī)程序精確 控制，可以精確到1g。

該裝備釆用國(guó)際上先進(jìn)的設(shè)計(jì)及加工工藝?yán)?/span> 念，螺旋主軸在管徑內(nèi)釆用單點(diǎn)式支承設(shè)計(jì)，雖然設(shè) 計(jì)要求高，加工難度大，但確能保證主軸工作時(shí)能平 和穩(wěn)定均勻地輸送物料。主軸及葉片的材質(zhì)釆用先 進(jìn)的耐磨耐腐蝕加工處理工藝，為了應(yīng)對(duì)紛繁復(fù)雜 的多種物料的特殊料性，在螺旋節(jié)距的設(shè)計(jì)上釆用 變節(jié)距優(yōu)化設(shè)計(jì)，針對(duì)每種物料的特殊料性，螺旋節(jié) 距也有所不同，且同一根螺旋主軸上，其葉片的前后 節(jié)距也不同。在螺旋給料機(jī)的入料口處還設(shè)計(jì)了一 個(gè)緩沖倉(cāng)，內(nèi)部可容約20 kg的物料，最大限度地保 證該設(shè)備免受其它工作設(shè)備的外來(lái)干擾，同時(shí)為了 隨時(shí)隨地了解緩沖倉(cāng)內(nèi)部的物料狀況，還進(jìn)行了能 夠顯示料位的設(shè)計(jì)，通過通訊電纜與控制系統(tǒng)相聯(lián)， 把一個(gè)無(wú)序的變量參數(shù)納入自動(dòng)控制的范疇。另外 針對(duì)某些易潮易拱易結(jié)塊的特殊物料，還配套設(shè)計(jì) 了攪拌裝置，安裝在螺旋給料機(jī)的緩沖倉(cāng)內(nèi)部，既保 證了輸出物料的合格性，又保證了螺旋葉片的安全 性。

該喂料裝備的優(yōu)點(diǎn)在于:送料精度大幅提高，穩(wěn) 定性好，控制方便、計(jì)量精確。

精確喂料螺旋給料機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下： 螺旋主管與緩沖倉(cāng)之間的垂直度:<0.1 mm; 螺旋葉片外緣與螺旋主管內(nèi)壁之間的間隙:>

1. 0 mm ；

最大喂料速度約為60 r/min，且能實(shí)現(xiàn)由大至 小的無(wú)級(jí)調(diào)速；

工作噪聲:<20 dB。

微量程精確稱量電子秤的核心裝備為精確稱量 機(jī)構(gòu)，它主要由稱量單元，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，稱重傳感 器，底座，助流氣錘及密封罩等幾大要素組成，稱量 單元包含稱量容器，稱量軸，軸保護(hù)裝置，過載保護(hù) 裝置，軸承和軸承座，安裝板等，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包含 擺動(dòng)氣缸，氣動(dòng)電磁閥及其配件等，參見說(shuō)明圖2。

如圖2所示，它主要由密封罩1，稱量容器2，稱 量軸3，張緊桿4，軸保護(hù)裝置5，傳感器頂板6，過載 保護(hù)上件7，過載保護(hù)下件8，傳感器過渡板9，軸承 座10，接近開關(guān)支座11，感應(yīng)桿12，支座13，軸套 14，底座15，罩殼16，稱重傳感器17，擺動(dòng)氣缸18， 電磁閥19，助流氣錘20組成，稱量主軸的一端與稱 量容器連接，另一端與擺動(dòng)氣缸的輸出軸連接，擺動(dòng) 氣缸安裝在底座上，稱重傳感器連接于底座上并使其一端懸空，稱量主軸的中部由兩個(gè)軸承座支撐連 接，軸承座連接于一塊底板上，底板的一端與傳感器 懸空端連接，并且底板與稱重傳感器非連接端也保 持懸空狀態(tài)。

下面簡(jiǎn)單闡述一下它的工作原理：該機(jī)構(gòu)運(yùn)用 機(jī)械動(dòng)力學(xué)中的杠桿平衡原理，選用高精度的微量 程稱重傳感器，尾端固定在底座上，中間懸空，頭端 上部承載著一套周密復(fù)雜的稱量組件，稱量組件的 核心元件是稱量軸，稱量軸的頭端通過鍵與稱量容 器相聯(lián)，尾端伸進(jìn)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出軸槽內(nèi)，但不 與輸出軸相聯(lián)，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)也必須固定在底座上。 以稱量軸為主導(dǎo)的稱量組件與稱量容器一起組成一 個(gè)完全封閉獨(dú)立的稱量單元，該稱量單元在物理空 間內(nèi)擁有充分的自由度，當(dāng)稱量容器內(nèi)部稱入物料 時(shí)，其受重力作用會(huì)使稱重傳感器的頭端向下產(chǎn)生 細(xì)微的蠕動(dòng)，蠕動(dòng)產(chǎn)生的物理變形與物料的重量形 成一種線性比例關(guān)系，而稱重傳感器會(huì)將這種物理 變形通過惠斯通電橋的工作原理轉(zhuǎn)化為毫伏特輸出 的電訊號(hào)，傳遞給控制系統(tǒng)的中央控制器，最終實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)線性稱量的目的。

上述闡述的僅是靜態(tài)稱量的工作描述，若要實(shí) 現(xiàn)動(dòng)態(tài)的自動(dòng)線性稱量，還必須有一套受控制系統(tǒng) 指揮控制的執(zhí)行單元來(lái)完成目標(biāo)動(dòng)作，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī) 構(gòu)是重要的必不可少的執(zhí)行單元。當(dāng)稱量單元靜態(tài) 稱量完畢后，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)稱量軸，稱量軸進(jìn)而 帶動(dòng)整個(gè)稱量單元旋轉(zhuǎn)，將稱量完畢的物料倒入下 一道工序設(shè)備，然后接受控制指令再將稱量單元旋 轉(zhuǎn)過來(lái)，完成一個(gè)周期動(dòng)作。

如何保證稱量單元旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)稱重傳感器不會(huì)產(chǎn) 生較大的沖擊力，影響稱量精度，如何準(zhǔn)確反映稱量 容器的位置狀態(tài)，以及如何確保稱量物料全部排入 下一道工序設(shè)備，又不致使稱量單元遭受較大的沖 擊力，所有這些都采用了安全有效的硬件保障措施， 另外，為了提供給精確稱量機(jī)構(gòu)一個(gè)不受外部環(huán)境 干擾的優(yōu)越的工作環(huán)境，密封罩也是一個(gè)必不可少 的重要元件。

本機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于:可以達(dá)到微量程精確稱量， 量程很小，而且精度級(jí)別高，通常一個(gè)分度值為1 g, 零點(diǎn)漂移小，稱量機(jī)構(gòu)安全可靠，不受外界因素干 擾。

精確稱量機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)參數(shù)如下：

稱量容器在密封罩內(nèi)的垂直度:<0. 1mm;

物料稱量范圍為20 g ~ 10 kg時(shí)的稱量精度: ±1.0 g;

工作噪聲:<20 dB。

綜上所述，精確喂料螺旋給料機(jī)及精確稱量機(jī) 構(gòu)作為微量程精確稱量電子秤的兩大組成要素，決 定著微量程精確稱量電子秤的成敗，其中蘊(yùn)涵著許 許多多的新構(gòu)思新技術(shù)的設(shè)計(jì)理念及新材料新工藝 的實(shí)踐運(yùn)用。

4.發(fā)展前景

伴隨著席卷全球的科技浪潮，許多高科技的工 業(yè)產(chǎn)品不斷問世，為整個(gè)玻璃行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步奠定 了物質(zhì)基礎(chǔ)，而廣大玻璃生產(chǎn)廠商對(duì)生產(chǎn)高檔玻璃 終端產(chǎn)品的強(qiáng)烈渴望，又為玻璃裝備的更新?lián)Q代提 供了強(qiáng)勁的牽引動(dòng)力。正是在這樣日新月異的時(shí)代 背景下，“微量程精確稱量技術(shù)”及其成型設(shè)備應(yīng)運(yùn) 而生。

由于該技術(shù)及其成型設(shè)備的擲地有聲的高科技 尖端技術(shù)指標(biāo):稱量范圍<10 kg時(shí)，稱量精度為士 1 g;堅(jiān)如磐石的優(yōu)異性價(jià)比;加以我院全方位的優(yōu) 質(zhì)技術(shù)服務(wù)，已得到廣大業(yè)主的高度評(píng)價(jià)和贊譽(yù)，在 高質(zhì)量的浮法玻璃生產(chǎn)線中會(huì)被越來(lái)越多地應(yīng)用， 市場(chǎng)推廣和應(yīng)用前景相當(dāng)廣闊。該技術(shù)屬于稱量衡 器系統(tǒng)中的尖端技術(shù)不僅適用于浮法玻璃生產(chǎn)線， 也適用于其它的建材工業(yè)生產(chǎn)線。另外，在需要配 料稱量的生產(chǎn)行業(yè)，諸如醫(yī)藥、食品、化工等行業(yè)中， 該技術(shù)也有所應(yīng)用；就跨行業(yè)而言，市場(chǎng)推廣和應(yīng)用 前景也相當(dāng)廣闊。