CN115924160B - 一种基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统及方法，该系统包括：中央控制系统以及与中央控制系统连接的检重秤、样品传送分选装置、缓冲落位辅助装置、AB双工位自旋转盘、空桶补位装置、振动装置；中央控制系统用于根据设计的基于数理统计的精密配重算法，在稀土金属智能检测、抛丸、配重、包装自动化系统流水线上实现稀土金属样品的自动配重；检重秤用于样品称重，样品传送分选装置用于自动配重；缓冲落位辅助装置用于辅助落位；AB双工位自旋转盘用于成品桶顺位；空桶补位装置用于空桶补位；振动装置用于将成品桶内的稀土金属样品振动均匀。本发明使配重工序工作量小、准确度高、速度快、工序简易，大大提高了生产效率。

Description

一种基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统及方法

技术领域

本发明涉及稀土金属生产技术领域，特别涉及一种基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统及方法。

背景技术

稀土金属及其合金是稀土功能材料的重要基础材料。随着永磁材料、储氢材料等稀土功能材料大量应用，促进了作为基础原料的稀土金属产业的快速发展。经过多年的发展，我国稀土金属冶炼产业依托资源和成本优势，不断提升制备技术和产品质量，形成了一整套完备成熟的稀土金属制备工艺路线，为先进材料的高质量发展奠定了坚实原料基础。

在稀土金属产业的制备工艺路线上的配重工序，人工对稀土金属成品进行配重装桶，过程如下，首先收集目标重量左右的样品放到地秤称重，通过替换样品来达到目标重量。而替换过程中需要多次取放稀土金属成品，直至达到目标重量。稀土金属的单块重量大，所以需要消耗大量人力，且人工试错次数多。导致配重工序工作量大，准确度低，速度慢。其次，人工配重达到目标重量后，将样品转移至成品桶。成品桶提前人工套上包装袋，转移时，通过加一个套桶作为缓冲，来防止样品转移至成品桶过程中，包装袋破裂。待样品全部进入成品桶内，将套桶抖动抽出，振平样品。可见，现有的人工配重工序过程繁杂，生产效率低。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统及方法，通过分析每炉中稀土金属样品的重量统计分布规律，开发了一种单向无返回的精密配重系统，省去了人工称重和配重的过程，实现了样品的称重、配重、分选、落桶、双工位互换、空桶补位、振动等功能全自动化，过程快速、准确、高效，节省了时间和人工成本，提高了生产效率。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统，包括：

中央控制系统以及与中央控制系统连接的检重秤、样品传送分选装置、缓冲落位辅助装置、AB双工位自旋转盘、空桶补位装置、振动装置，还包括成品桶；

所述中央控制系统用于根据设计的基于数理统计的精密配重算法，在稀土金属智能检测、抛丸、配重、包装自动化系统流水线上实现稀土金属样品的自动配重；

所述检重秤用于在中央控制系统的指令下，对稀土金属样品进行逐块称重，并将称重数据上传到中央控制系统的数据库；

所述样品传送分选装置用于根据设计的基于数理统计的精密配重算法分选稀土金属样品进入成品桶；

所述缓冲落位辅助装置用于辅助稀土金属样品顺利进入成品桶；

所述AB双工位自旋转盘用于转换两个成品桶的位置，两个成品桶为A成品桶和B成品桶；

所述空桶补位装置用于输送空桶至AB双工位自旋转盘的空工位进行补位；

所述振动装置用于将成品桶内的稀土金属样品振动均匀。

优选地，所述缓冲落位辅助装置包括支架，所述支架上设置有提拉杆以及提拉爪，所述提拉杆和所述提拉爪可上下伸缩移动，所述提拉杆的末端设置有半圆形挡板，所述半圆形挡板倾斜设置，在所述提拉杆下移时，所述半圆形挡板位于成品桶的中间位置，用来缓冲第一层进入成品桶的稀土金属样品，第一层稀土金属样品铺满后，所述提拉杆将所述半圆形挡板提出，所述成品桶的桶壁套有尼龙材质的保护套桶，待成品桶内稀土金属样品装满后，提拉爪将保护套桶提出。

优选地，所述AB双工位自旋转盘包括相对设置的A工位和B工位，通过旋转实现两个所述A工位和B工位上成品桶的位置互换，A工位和B工位均设置有检重秤和旋转盘，分别用于单工位的实时称重和成品桶自旋。

优选地，所述成品桶放在所述旋转盘上，稀土金属样品降落过程中所述旋转盘一直旋转，保证稀土金属样品均匀的落于成品桶中。

优选地，所述空桶补位装置提前储存当天使用的空桶，当自动配重位置的成品桶达到目标重量，离开工位后，空桶会及时补位，将空桶补充到AB双工位自旋转盘的空工位，保证自动配重位置始终有两个成品桶工作。

优选地，在配重过程中，当成品桶达到目标重量后，将其转移到振动工位，通过所述振动装置振动使样品桶内的稀土金属样品进一步均匀化，保证成品桶内堆放的稀土金属样品高度低于桶的边沿。

一种基于数理统计算法的稀土金属精密配重方法，应用于所述的基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统，包括以下步骤：

基于每炉每块样品的重量统计分布规律，绘制分布曲线，计算出单块样品平均重量H，并得出80％的置信区间；

根据每桶需要配重的样品数量k，得出一个临界值M，临界值之内的稀土金属样品无需筛选，直接进入A成品桶，当进入A成品桶的样品数量达到临界值M后，记录此时成品桶内样品的重量为R；

设定目标重量为Z，基于R与Z，计算出此时还需添加的样品数量N和均重h_i；

对比h_i和H，判断并筛选合适重量的样品进入A成品桶内，当h_i≥H时，筛选一块重量m≥H的样品进入A成品桶，当h_i＜H时，筛选一块重量m＜H的样品进入A成品桶，若样品重量不符合则进入B成品桶；

每进入A成品桶一块样品，重新计算h_i，直至倒数第三块样品时，限制筛选区间为60％置信区间，倒数第二块样品时，限制筛选区间为40％置信区间，最后一块样品落在20％置信区间，最终A成品桶内样品总重量控制在误差允许范围内。

优选地，所述基于每炉每块样品的重量统计分布规律，绘制分布曲线，计算出单块样品平均重量H，并得出80％的置信区间，包括：

样品重量分布分析：收集每一炉生产的稀土金属样品的重量，共收集q炉，以样品重量m为横坐标，间距为p，数量为纵坐标，数量即为落在(m,m+p)的稀土金属样品数量，绘制稀土金属样品重量的分布曲线，并分析所有炉生产的稀土金属样品的重量分布情况，计算出单块样品平均重量H；

确定置信区间：根据每炉每块样品的重量统计分布结果，计算得出80％的置信区区间(m_a,m_b)。

优选地，所述根据每桶需要配重的样品数量k，得出一个临界值M，包括：

k值为每桶目标重量与所有炉单块样品均重H的比值，即k＝Z/H，确定临界值为M＝k*80％块。

优选地，所述设定目标重量为Z，基于R与Z，计算出此时还需添加的样品数量N和均重h_i，包括：

当(Z-R)/H＝N，N为四舍五入取得的整数，N为此时还需添加的样品数量；

(Z-R)/N＝h_i，为后续进入的所述稀土金属样品需要满足的均重。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明设计了一种基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统及方法，配合单向运行的稀土金属智能检测、抛丸、配重、包装自动化系统流水线，对样品进行逐块称重后，根据稀土金属精密配重算法，分配到A、B成品桶，来进行精密配重，另外，成品桶配备了缓冲落位辅助装置，来减小稀土金属块的降落速度，避免成品桶内塑料包装袋破裂，同时，成品桶放在旋转盘上，金属降落过程中旋转盘一直旋转，保证金属块低速均匀的落于成品桶中，配重工序工作量小、准确度高、速度快、工序简易，大大提高了生产效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统的结构示意图；

图2为基于数理统计算法的稀土金属精密配重方法的流程图；

图3为样品传送分选装置的结构示意图；

图4为缓冲落位辅助装置的结构示意图；

图5为AB双工位自旋转盘的结构示意图；

图6为稀土金属样品重量的分布曲线示意图。

图中：1、检重秤，2、传送分选装置，3、缓冲落位辅助装置，4、AB双工位自旋转盘，5、空桶补位装置，6、振动装置，7、支架，8、提拉爪，9、提拉杆，10、A成品桶，11、B成品桶，12、半圆形挡板，13、A工位，14、B工位。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明，本实施例用于生产的11炉稀土金属样品(尺寸为110mm*80mm*70mm，重量在1.7～2.86kg范围)进行自动化称重和精密配重。目标是将每桶稀土金属样品的总重量控制在

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

如图1所示，本发明提供了一种基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统，包括：中央控制系统以及与中央控制系统连接的样品检重秤1、传送分选装置2、缓冲落位辅助装置3、AB双工位自旋转盘4、空桶补位装置5、振动装置6，还包括成品桶；

所述中央控制系统用于根据设计的基于数理统计的精密配重算法，对稀土金属样品进行逐块称重，在稀土金属智能检测、抛丸、配重、包装自动化系统流水线上实现稀土金属样品的自动配重；

所述检重秤1用于在中央控制系统的指令下，对稀土金属样品进行逐块称重，并将称重数据上传到中央控制系统的数据库；

如图3所示，所述样品传送分选装置2用于根据设计的基于数理统计的精密配重算法分选稀土金属样品进入成品桶；

如图4所示，所述缓冲落位辅助装置3用于辅助稀土金属样品顺利进入成品桶，能够减小稀土金属块的降落速度，避免成品桶内塑料包装袋破裂。

如图5所示，所述AB双工位自旋转盘4用于转换两个成品桶的位置，两个成品桶为A成品桶10和B成品桶11；

所述空桶补位装置5用于输送空桶至AB双工位自旋转盘4的空位进行补位；空桶补位装置5提前储存当天使用的空桶，当自动配重位置的成品桶达到目标重量，离开工位后，空桶会及时补位，将空桶补充到AB双工位自旋转盘4的空工位，保证自动配重位置始终有两个成品桶工作；

所述振动装置6用于将成品桶内的稀土金属样品振动均匀。

通过设计基于数理统计算法的稀土金属精密配重方法及系统，配合单向运行的稀土金属智能检测、抛丸、配重、包装自动化系统流水线，对样品进行逐块称重后，根据稀土金属精密配重算法，分配到A、B成品桶，来进行精密配重，另外，成品桶配备了缓冲落位辅助装置，来减小稀土金属块的降落速度，避免成品桶内塑料包装袋破裂，同时，成品桶放在旋转盘上，金属降落过程中旋转盘一直旋转，保证金属块低速均匀的落于成品桶中，配重工序工作量小、准确度高、速度快、工序简易，大大提高了生产效率。

进一步地，所述缓冲落位辅助装置3包括支架7，所述支架7上设置有提拉杆9以及提拉爪8，所述提拉杆9和所述提拉爪8可上下伸缩移动，所述提拉杆9的末端设置有半圆形挡板12，所述半圆形挡板12倾斜设置，在所述提拉杆9下移时，所述半圆形挡板12位于成品桶的中间位置，用来缓冲第一层进入成品桶的稀土金属样品，第一层稀土金属样品铺满后，提拉杆9将半圆形挡板12提出，所述成品桶的桶壁套有尼龙材质的保护套桶，待成品桶内稀土金属样品装满后，提拉爪8将保护套桶提出。两者同时作用，保护包装袋的底部和侧面。另外，成品桶放在旋转盘上，金属降落过程中旋转盘一直旋转，保证金属块均匀的落于成品桶中。

进一步地，所述AB双工位自旋转盘包括相对设置的A工位13和B工位14，通过旋转实现两个所述A工位和B工位上成品桶的位置互换，A工位13和B工位14均设置有检重秤和旋转盘，分别用于单工位的实时称重和成品桶自旋；

具体地，当A成品桶达到目标重量移走后，AB双工位自旋转盘将B成品桶移动至原A成品桶位置，并记为A成品桶继续配重，并且AB双工位自旋转盘的每个工位都整合了检重秤和旋转盘，可实现单工位的实时称重和成品桶自旋。

进一步地，所述成品桶放在旋转盘上，稀土金属样品降落过程中旋转盘一直旋转，保证稀土金属样品均匀的落于成品桶中。

进一步地，所述空桶补位装置5提前储存当天使用的空桶，当自动配重位置的成品桶达到目标重量，离开工位后，空桶会及时补位，将空桶补充到AB双工位自旋转盘4的空工位，保证自动配重位置始终有两个成品桶工作。

进一步地，在配重过程中，当成品桶达到目标重量后，将其转移到振动工位，通过所述振动装置6振动使样品桶内的稀土金属样品进一步均匀化，减小成品桶内稀土金属空隙，保证成品桶内堆放的稀土金属样品高度低于桶的边沿，便于后续包装。

一种基于数理统计算法的稀土金属精密配重方法，应用于所述的基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统，包括以下步骤(如图2所示)：

基于每炉每块样品的重量统计分布规律，绘制分布曲线，计算出单块样品平均重量H，并得出80％的置信区间；

根据每桶需要配重的样品数量k，得出一个临界值M，临界值之内的稀土金属样品无需筛选，直接进入A成品桶，当进入A成品桶的样品数量达到临界值M后，记录此时成品桶内样品的重量为R；

设定目标重量为Z，基于R与Z，计算出此时还需添加的样品数量和均重h_i；

对比h_i和H，判断并筛选合适重量的样品进入A成品桶内，当h_i≥H时，筛选一块重量m≥H的样品进入A成品桶，当h_i＜H时，筛选一块重量m＜H的样品进入A成品桶，若样品重量不符合则进入B成品桶；

每进入A成品桶一块样品，重新计算h_i，直至倒数第三块样品时，限制筛选区间为60％置信区间，倒数第二块样品时，限制筛选区间为40％置信区间，最后一块样品落在20％置信区间，最终A成品桶内样品总重量控制在误差允许范围内。

进一步地，所述基于每炉每块样品的重量统计分布规律，绘制分布曲线，计算出单块样品平均重量H，并得出80％的置信区间，包括：

样品重量分布分析：收集每一炉生产的稀土金属样品的重量，共收集q炉，以样品重量m为横坐标，间距为p，数量为纵坐标，数量即为落在(m,m+p)的稀土金属样品数量，绘制稀土金属样品重量的分布曲线，并分析所有炉生产的稀土金属样品的重量分布情况，计算出单块样品平均重量H；

确定置信区间：根据每炉每块样品的重量统计分布结果，计算得出80％的置信区区间(m_a,m_b)。

进一步地，所述根据每桶需要配重的样品数量k，得出一个临界值M，包括：

k值为每桶目标重量Z与所有炉单块样品均重H的比值，即k＝Z/H，确定临界值为M＝k*80％块。

进一步地，所述设定目标重量为Z，基于R与Z，计算出此时还需添加的样品数量N和均重h_i，包括：

当(Z-R)/H＝N，N为四舍五入取得的整数，N为此时还需添加的样品数量；

(Z-R)/N＝h_i，为后续进入的所述稀土金属样品需要满足的均重。

具体地，一种基于数理统计算法的稀土金属精密配重方法，包括：

S1、精密配重算法设计：(如图2所示)

S1.1、样品重量分布分析。收集每一炉生产的稀土金属样品的重量，共收集q炉。以样品重量m为横坐标(间距为p)，数量为纵坐标，数量即为落在(m,m+p)的稀土金属样品数量，绘制稀土金属样品重量的分布曲线，并分析所有炉生产的稀土金属样品的重量分布情况，计算出单块样品平均重量H。

S1.2、确定置信区间。根据每炉每块样品的重量统计分布结果，计算得出80％的置信区间(m_a,m_b)。

S1.3、确定临界值。需要配重的稀土金属样品数量为k＝Z/H块，则可以确定临界值为M＝k*80％块。

S1.4、自动配重时，前M块稀土金属样品无需筛选，直接分选进入A成品桶，当进入A成品桶的数量达到M时，A成品桶内样品的总重量为R。对比R与目标重量Z，分析确定后续进入样品的块数和重量。

(Z-R)/H＝N(四舍五入取整数)，即为后续需要进入的样品块数。

(Z-R)/N＝h_i，为后续进入的样品需要满足的均重。比较H与h_i的大小：若h_i≥H，则第1块需要选重量m₁≥H的样品进入A成品桶；若h_i＜H，则第1块需要选重量m₁＜H的样品进入A成品桶。

第1块样品进入后，重新计算后续需要进入的N-1块样品的均重，(Z-R-m₁)/(N-1)＝h_i，若h_i≥H，则第2块需要选重量m₂≥H的样品进入A成品桶；若h_i＜H，则第2块需要选重量m₂＜H的样品进入A成品桶。

...

第1～(N-3)块都采取相同的筛选方法，从第N-2块开始逐渐缩小筛选范围。

第N-3块样品进入后，计算后续需要进入的3块样品的均重，(Z-R-m₁-m₂-…m_N-3)/3＝h_i，若h_i≥H，则第N-2块需要选重量在60％置信区间内且m_N-2≥H的样品进入A成品桶；若h_i＜H，则第N-2块需要选重量在60％置信区间且m_N-2＜H的样品进入A成品桶。

第N-2块样品进入后，重新计算后续需要进入的2块样品的均重，(Z-R-m₁-m₂-…-m_N-3-m_N-2)/2＝h_i，若h_i≥H，则第N-1块需要选重量在40％置信区间内且m_N-1≥H的样品进入A成品桶；若h_i＜H，则第N-1块需要选重量在40％置信区间且m_N-1＜H的样品进入A成品桶。

则第N块需要挑选的样品重量极大的概率会落在20％置信区间内。保证在分选进入B成品桶的数量达到M之前，使成品桶内样品达到目标重量。

具体分析过程如下：

S1、精密配重算法设计：

S1.1、样品重量分布分析。收集每一炉生产的稀土金属样品的重量，共收集11炉。以样品重量为横坐标(间距为0.02kg)，数量为纵坐标，绘制稀土金属样品重量的分布曲线(如图6所示)，并分析所有炉生产的稀土金属样品的重量分布情况，计算出单块样品平均重量2.47kg。

S1.2、确定置信区间。根据每炉每块样品的重量统计分布结果，计算得出80％的置信区间(2.24,2.70)。

S1.3、确定临界值。需要配重的稀土金属样品数量为块，则可以确定临界值为M＝101×80％＝81块。

S1.4、自动配重时，前81块稀土金属样品无需筛选，直接分选进入A成品桶，当进入A成品桶的数量达到81块时，A成品桶内样品的总重量为192.84kg。对比192.84kg与目标重量分析确定后续进入样品的块数和重量。

即为后续需要进入的样品块数。

为后续进入的样品需要满足的均重。2.49kg＞2.47kg，则第1块需要选重量m₁≥2.47kg的样品进入A成品桶。筛选到m₁＝2.52kg符合要求，进入A成品桶。

第1块样品进入后，重新计算后续需要进入的22块样品的均重，因2.48kg＞2.47kg，则第2块需要选重量m₂≥2.47kg的样品进入A成品桶。一块重量为1.94kg的样品不符合要求，进入B成品桶。接着筛选到m₂＝2.63kg符合要求，进入A成品桶。

第1～20块都采取相同的筛选方法，从第21块开始逐渐缩小筛选范围。

第20块样品进入后，计算后续需要进入的3块样品的均重， 因2.46kg＜2.47kg，则第21块需要选重量在60％置信区间(2.32，2.64)且m₂₁＜2.47kg的样品进入A成品桶。重量为2.23kg一块样品不符合要求，进入B成品桶。接着筛选到m₂₁＝2.46kg进入A成品桶。

第21块样品进入后，重新计算后续需要进入的2块样品的均重，若2.46kg＜2.47kg，则第22块需要选重量在40％置信区间(2.37，2.58)内且m₂₂＜2.47kg的样品进入A成品桶。重量为2.18、2.26、2.07kg的几块样品不符合要求，进入B成品桶。接着筛选到m₂₂＝2.44kg进入A成品桶。

第23块需要挑选的样品重量在2.48～2.52kg范围内即可，这进一步证实，最后一块样品重量落在了20％置信区间(2.43,2.52)内。重量为2.12、2.37、2.23kg的样品不符合要求，进入B成品桶。筛选到m₂₃＝2.48kg进入A成品桶，成品桶内样品的重量达到250.00kg，在允许误差范围内。此时分选进入B成品桶的样品数量为29块。

表1分选进入A成品桶的样品重量数据

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
												1	2.6	2.5	2.67	2.34	2.38	2.37	2.37	2.24	2.40	2.26	2.41
2	2.32	2.17	2.59	2.47	2.43	2.33	2.41	2.42	2.52	2.48	2.46
												3	2.28	2.64	2.42	2.3	2.22	2.23	2.38	2.36	2.63	2.54	2.44
4	2.3	2.34	2.34	2.55	2.51	2.57	2.36	2.13	2.47	2.61	2.48
												5	2.06	2.31	2.26	2.32	2.48	2.1	2.25	2.2	2.54	2.27
6	2.62	2.65	1.98	2.3	2.26	2.62	2.2	2.47	2.51	2.59
												7	2.18	2.57	2.45	2.33	2.5	2.32	2.48	2.23	2.60	2.86
8	1.98	2.28	2.52	2.36	2.36	2.53	2.27	2.44	2.41	2.15
												9	2.43	2.51	2.31	2.37	2.51	2.44	2.37	2.56	2.25	2.36
10	2.58	2.65	2.5	2.4	2.35	2.43	2.54	2.07	2.66	2.66

S2、样品称重：

对流水线上通过人工质检的稀土金属样品进行逐块自动称重，数据上传至中央控制系统的数据库。

S3、自动配重：

根据设计的稀土金属精密配重算法分选稀土金属样品进入成品桶，合适重量的稀土金属样品分选进入A成品桶，不符合的稀土金属样品分选进入B成品桶，实时统计A、B成品桶的重量，直至A成品桶达到目标重量。

S4、辅助落位：

成品桶配备缓冲落位辅助装置，在配重过程中，可以减小稀土金属块的降落速度，避免成品桶内塑料包装袋破裂。另外，成品桶放在旋转盘上，金属降落过程中旋转盘一直旋转，保证金属块均匀的落于成品桶中。

S5、成品桶顺位：

A成品桶达到目标重量，移动至振动工位。接着AB双工位自旋转盘转动，将B成品桶移动至原A成品桶位置，并记为A成品桶完成后续的配重。

S6、空桶补位：

A成品桶达到目标重量后移动至振动工位，B成品桶转动至原A成品桶位置继续配重，空桶补位装置及时输送空桶至AB双工位自旋转盘的空位进行补位。

S7、成品桶振动

A成品桶达到目标重量后，移动至振动工位，通过振动使样品桶内的稀土金属样品进一步均匀化，减小成品桶内稀土金属样品空隙，保证成品桶内堆放的稀土金属样品高度低于桶的边沿，便于后续包装。

S8、基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统自动化过程结束。

所述系统的全流程在15分钟内完成。

本发明的基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统集样品的自动称重和精密配重于一体，可将每桶样品的总重量控制范围内，配重精度达到0.016％，配重速度快，准确度高，与传统的过程相比，本发明省去了人工称重、配重过程，实现了智能的自动化精密配重，过程快速、准确、高效，大大减轻了人力消耗，节约了时间和人工成本，提高了生产效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统，其特征在于，包括：中央控制系统以及与中央控制系统连接的检重秤、样品传送分选装置、缓冲落位辅助装置、AB双工位自旋转盘、空桶补位装置、振动装置，还包括成品桶；

所述中央控制系统用于根据设计的基于数理统计的精密配重算法，在稀土金属智能检测、抛丸、配重、包装自动化系统流水线上实现稀土金属样品的自动配重；

所述检重秤用于在中央控制系统的指令下，对稀土金属样品进行逐块称重，并将称重数据上传到中央控制系统的数据库；

所述样品传送分选装置用于根据设计的基于数理统计的精密配重算法分选稀土金属样品进入成品桶；

所述缓冲落位辅助装置用于辅助稀土金属样品顺利进入成品桶；

所述AB双工位自旋转盘用于转换两个成品桶的位置，两个成品桶为A成品桶和B成品桶；

所述空桶补位装置用于输送空桶至AB双工位自旋转盘的空位进行补位；

所述振动装置用于将成品桶内的稀土金属样品振动均匀。

2.根据权利要求1所述的基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统，其特征在于，所述缓冲落位辅助装置包括支架，所述支架上设置有提拉杆以及提拉爪，所述提拉杆和所述提拉爪可上下伸缩移动，所述提拉杆的末端设置有半圆形挡板，所述半圆形挡板倾斜设置，在所述提拉杆下移时，所述半圆形挡板位于成品桶的中间位置，用来缓冲第一层进入成品桶的稀土金属样品，第一层稀土金属样品铺满后，所述提拉杆将所述半圆形挡板提出，所述成品桶的桶壁套有尼龙材质的保护套桶，待成品桶内稀土金属样品装满后，提拉爪将保护套桶提出。

3.根据权利要求1所述的基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统，其特征在于，所述AB双工位自旋转盘包括相对设置的A工位和B工位，通过旋转实现两个所述A工位和B工位上成品桶的位置互换，A工位和B工位均设置有检重秤和旋转盘，分别用于单工位的实时称重和成品桶自旋。

4.根据权利要求3所述的基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统，其特征在于，所述成品桶放在所述旋转盘上，稀土金属样品降落过程中所述旋转盘一直旋转，保证稀土金属样品均匀的落于成品桶中。

5.根据权利要求1所述的基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统，其特征在于，所述空桶补位装置提前储存当天使用的空桶，当自动配重位置的成品桶达到目标重量，离开工位后，空桶会及时补位，将空桶补充到AB双工位自旋转盘的空工位，保证自动配重位置始终有两个成品桶工作。

6.根据权利要求1所述的基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统，其特征在于，在配重过程中，当成品桶达到目标重量后，将其转移到振动工位，通过所述振动装置振动使成品桶内的稀土金属样品进一步均匀化，保证成品桶内堆放的稀土金属样品高度低于桶的边沿。

7.一种基于数理统计算法的稀土金属精密配重方法，应用于权利要求1-6任一项所述的基于数理统计算法的稀土金属精密配重系统，其特征在于，包括以下步骤：

基于每炉每块样品的重量统计分布规律，绘制分布曲线，计算出单块样品平均重量H，并得出80％的置信区间；

根据每桶需要配重的样品数量k，得出一个临界值M，临界值之内的稀土金属样品无需筛选，直接进入A成品桶，当进入A成品桶的样品数量达到临界值M后，记录此时成品桶内样品的重量为R；

设定目标重量为Z，基于R与Z，计算出此时还需添加的样品数量N和均重h_i；

对比h_i和H，判断并筛选合适重量的样品进入A成品桶内，当h_i≥H时，筛选一块重量m≥H的样品进入A成品桶，当h_i＜H时，筛选一块重量m＜H的样品进入A成品桶，若样品重量不符合则进入B成品桶；

每进入A成品桶一块样品，重新计算h_i，直至倒数第三块样品时，限制筛选区间为60％置信区间，倒数第二块样品时，限制筛选区间为40％置信区间，最后一块样品落在20％置信区间，最终A成品桶内样品总重量控制在误差允许范围内。

8.根据权利要求7所述的基于数理统计算法的稀土金属精密配重方法，其特征在于，所述基于每炉每块样品的重量统计分布规律，绘制分布曲线，计算出单块样品平均重量H，并得出80％的置信区间，包括：

样品重量分布分析：收集每一炉生产的稀土金属样品的重量，共收集q炉，以样品重量m为横坐标，间距为p，数量为纵坐标，数量即为落在(m,m+p)的稀土金属样品数量，绘制稀土金属样品重量的分布曲线，并分析所有炉生产的稀土金属样品的重量分布情况，计算出单块样品平均重量H；

确定置信区间：根据每炉每块样品的重量统计分布结果，计算得出80％的置信区区间(m_a,m_b)。

9.根据权利要求7所述的基于数理统计算法的稀土金属精密配重方法，其特征在于，所述根据每桶需要配重的样品数量k，得出一个临界值M，包括：

k值为每桶目标重量与所有炉单块样品均重H的比值，即k＝Z/H，确定临界值为M＝k*80％块。

10.根据权利要求7所述的基于数理统计算法的稀土金属精密配重方法，其特征在于，所述设定目标重量为Z，基于R与Z，计算出此时还需添加的样品数量N和均重h_i，包括：

当(Z-R)/H＝N，N为四舍五入取得的整数，N为此时还需添加的样品数量；

(Z-R)/N＝h_i，为后续进入的所述稀土金属样品需要满足的均重。