由于小料的称量误差比较大，严重制约了优质浮法玻璃的生产。为了突破这项技术瓶颈的限制，国内玻 璃行业的许多生产厂商也在想办法来解决，我国在微量程精确称量领域内的研究进展不大，与国外发达国家的相关 技术之间差距很大，因此研发一种新型的高清称量设备势在必行。

随着高精度小量程的称重传感器和高分辨率的 显示仪表等核心元件的问世，以及新材料新工艺的 出现，原先可望而不可及的“微量程精确称量电子 秤”越来越近地走进我们的视野。由于小料的称量 误差比较大，严重制约了优质浮法玻璃的生产。为 了突破这项技术瓶颈的限制，国内玻璃行业的许多 生产厂商也在想办法来解决，虽然做了一些有限的 技改，但效果有限。我国在微量程精确称量领域内 的研究进展不大，与国外发达国家的相关技术之间 差距很大，因此研发一种新型的高清称量设备势在 必行。

采用自主研发的精确喂料螺旋给料机作为喂料 装备，螺旋给料机自身配置缓冲仓，缓冲仓内设有搅 拌叶片，能有效防止物料集块结拱;螺旋输送叶片采 用变节距设计，控制物料输送高度由厚逐渐变薄，确 保物料均匀平稳精确地喂入称量载体中。

采用自主研发的精确称量机构作为称量装备， 保证物料称量的精确性。在大规模的工业生产过程 中，在工业自动配料领域内实现了微量程精确称量， 当称量范围在20 g ~ 10 kg时，称量精度达到±1 g, 填补了国内在该领域内的空白。

1.详细技术内容

微量程精确称量电子秤的喂料装备为精确喂料 螺旋给料机，它主要由动力装置，缓冲仓，搅拌装置， 螺旋主轴及快速关断闸门等几大要素组成，参见图 1。

如图1所示，缓冲仓1中下部安装螺旋主轴牟 螺旋主轴4上的螺旋叶片5是变节距的，缓冲仓1 的下方设置有电机12及其减速器12a作为动力传 动装置，减速器12a的输出轴上连接链轮13，它通 过链条与连接于螺旋主轴4上的双链轮14连接，双链轮14通过链条与搅拌轴2上的链轮15连接，搅 拌轴2上设有一对搅拌叶片3。在缓冲仓1的左侧 连接一个送料管6，螺旋主轴4左端伸出缓冲仓的 部分与送料管6套装配合，以便输送物料。在送料 管6的左端部连接一个支架11，支架11上连接一 个气缸7，气缸7的活塞轴上连接一个与送料管6 配合的快速闸门10，支架上还连接一个导杆8，导杆 8与支架11间连有弹簧9，导杆的另一端与快速闸 门10相连。

工作过程如下：电机12带动螺旋主轴4和搅拌 轴2同时转动，进入缓冲仓1的物料随着螺旋主轴 沿着送料管被向前输送导入送料管6的管口，气缸 7得到指令后，伸出活塞轴将快速闸门10打开，维 持一个短暂时间并迅速关闭，在这一短暂时间内一 定量的物料流出送料管管口物料流出的量与快速 闸门开闭的时间之间相关，它是由计算机程序精确 控制，可以精确到1g。

该装备釆用国际上先进的设计及加工工艺理 念，螺旋主轴在管径内釆用单点式支承设计，虽然设 计要求高，加工难度大，但确能保证主轴工作时能平 和稳定均匀地输送物料。主轴及叶片的材质釆用先 进的耐磨耐腐蚀加工处理工艺，为了应对纷繁复杂 的多种物料的特殊料性，在螺旋节距的设计上釆用 变节距优化设计，针对每种物料的特殊料性，螺旋节 距也有所不同，且同一根螺旋主轴上，其叶片的前后 节距也不同。在螺旋给料机的入料口处还设计了一 个缓冲仓，内部可容约20 kg的物料，最大限度地保 证该设备免受其它工作设备的外来干扰，同时为了 随时随地了解缓冲仓内部的物料状况，还进行了能 够显示料位的设计，通过通讯电缆与控制系统相联， 把一个无序的变量参数纳入自动控制的范畴。另外 针对某些易潮易拱易结块的特殊物料，还配套设计 了搅拌装置，安装在螺旋给料机的缓冲仓内部，既保 证了输出物料的合格性，又保证了螺旋叶片的安全 性。

该喂料装备的优点在于:送料精度大幅提高，稳 定性好，控制方便、计量精确。

精确喂料螺旋给料机的主要技术参数如下： 螺旋主管与缓冲仓之间的垂直度:<0.1 mm; 螺旋叶片外缘与螺旋主管内壁之间的间隙:>

1. 0 mm ；

最大喂料速度约为60 r/min，且能实现由大至 小的无级调速；

工作噪声:<20 dB。

微量程精确称量电子秤的核心装备为精确称量 机构，它主要由称量单元，气动执行机构，称重传感 器，底座，助流气锤及密封罩等几大要素组成，称量 单元包含称量容器，称量轴，轴保护装置，过载保护 装置，轴承和轴承座，安装板等，气动执行机构包含 摆动气缸，气动电磁阀及其配件等，参见说明图2。

如图2所示，它主要由密封罩1，称量容器2，称 量轴3，张紧杆4，轴保护装置5，传感器顶板6，过载 保护上件7，过载保护下件8，传感器过渡板9，轴承 座10，接近开关支座11，感应杆12，支座13，轴套 14，底座15，罩壳16，称重传感器17，摆动气缸18， 电磁阀19，助流气锤20组成，称量主轴的一端与称 量容器连接，另一端与摆动气缸的输出轴连接，摆动 气缸安装在底座上，称重传感器连接于底座上并使其一端悬空，称量主轴的中部由两个轴承座支撑连 接，轴承座连接于一块底板上，底板的一端与传感器 悬空端连接，并且底板与称重传感器非连接端也保 持悬空状态。

下面简单阐述一下它的工作原理：该机构运用 机械动力学中的杠杆平衡原理，选用高精度的微量 程称重传感器，尾端固定在底座上，中间悬空，头端 上部承载着一套周密复杂的称量组件，称量组件的 核心元件是称量轴，称量轴的头端通过键与称量容 器相联，尾端伸进气动执行机构的输出轴槽内，但不 与输出轴相联，气动执行机构也必须固定在底座上。 以称量轴为主导的称量组件与称量容器一起组成一 个完全封闭独立的称量单元，该称量单元在物理空 间内拥有充分的自由度，当称量容器内部称入物料 时，其受重力作用会使称重传感器的头端向下产生 细微的蠕动，蠕动产生的物理变形与物料的重量形 成一种线性比例关系，而称重传感器会将这种物理 变形通过惠斯通电桥的工作原理转化为毫伏特输出 的电讯号，传递给控制系统的中央控制器，最终实现 自动线性称量的目的。

上述阐述的仅是静态称量的工作描述，若要实 现动态的自动线性称量，还必须有一套受控制系统 指挥控制的执行单元来完成目标动作，气动执行机 构是重要的必不可少的执行单元。当称量单元静态 称量完毕后，气动执行机构旋转称量轴，称量轴进而 带动整个称量单元旋转，将称量完毕的物料倒入下 一道工序设备，然后接受控制指令再将称量单元旋 转过来，完成一个周期动作。

如何保证称量单元旋转时对称重传感器不会产 生较大的冲击力，影响称量精度，如何准确反映称量 容器的位置状态，以及如何确保称量物料全部排入 下一道工序设备，又不致使称量单元遭受较大的冲 击力，所有这些都采用了安全有效的硬件保障措施， 另外，为了提供给精确称量机构一个不受外部环境 干扰的优越的工作环境，密封罩也是一个必不可少 的重要元件。

本机构的优点在于:可以达到微量程精确称量， 量程很小，而且精度级别高，通常一个分度值为1 g, 零点漂移小，称量机构安全可靠，不受外界因素干 扰。

精确称量机构的主要技术参数如下：

称量容器在密封罩内的垂直度:<0. 1mm;

物料称量范围为20 g ~ 10 kg时的称量精度: ±1.0 g;

工作噪声:<20 dB。

综上所述，精确喂料螺旋给料机及精确称量机 构作为微量程精确称量电子秤的两大组成要素，决 定着微量程精确称量电子秤的成败，其中蕴涵着许 许多多的新构思新技术的设计理念及新材料新工艺 的实践运用。

4.发展前景

伴随着席卷全球的科技浪潮，许多高科技的工 业产品不断问世，为整个玻璃行业的技术进步奠定 了物质基础，而广大玻璃生产厂商对生产高档玻璃 终端产品的强烈渴望，又为玻璃装备的更新换代提 供了强劲的牵引动力。正是在这样日新月异的时代 背景下，“微量程精确称量技术”及其成型设备应运 而生。

由于该技术及其成型设备的掷地有声的高科技 尖端技术指标:称量范围<10 kg时，称量精度为士 1 g;坚如磐石的优异性价比;加以我院全方位的优 质技术服务，已得到广大业主的高度评价和赞誉，在 高质量的浮法玻璃生产线中会被越来越多地应用， 市场推广和应用前景相当广阔。该技术属于称量衡 器系统中的尖端技术不仅适用于浮法玻璃生产线， 也适用于其它的建材工业生产线。另外，在需要配 料称量的生产行业，诸如医药、食品、化工等行业中， 该技术也有所应用；就跨行业而言，市场推广和应用 前景也相当广阔。