組合秤（多頭秤）運作原理：五個稱重步驟與組合運算

多頭組合秤（Multihead Weigher）又稱組合秤或多頭秤，是一種自動稱重設備。它把多個料斗各自秤好的份量組合起來，湊成每一包的重量。產品先分送到各個頭，每個頭同時各自稱重；控制器再從中挑出總重最接近目標、且不低於目標的那一組料斗排料。

每一台組合秤的原理都一樣，不同機型的差異在於怎麼處理產品。以我們的兩款 10 頭機型為例，重量範圍同樣是 15–1000 g，標稱精度卻一款是 ±0.5–2 g、一款是 ±1–10 g，因為前者是為自由流動的產品設計，後者是為黏性產品設計。

比較規格表時，可以把頭數當成產能的參考、把料斗設計當成精度的參考。

多頭組合秤的主要構造

多頭組合秤的核心是一圈相同的稱重單元，也就是「頭」，排列在中央進料口的下方。每個頭都有自己的進料器、料斗與稱重感測器，再由一台控制器統一協調。

我們的組合秤採用食品級 304 不鏽鋼製造，IP66 防護等級（Ingress Protection, IP）的機型則專為嚴格的沖洗環境設計。每一個構造都有不同版本可選，例如壓紋或光面的料斗、不同設計的進料器；選哪一種，會同時影響速度，以及機器處理產品的方式。

多頭組合秤如何運作：稱重循環的五個步驟

多頭組合秤每分鐘會重複好幾次同一套五步驟循環：分散產品、送料、稱重、組合、排料。控制器計算下一輪組合的同時，排空的料斗就開始回填。我們的多頭組合秤系列從 6 頭到 30 頭，都依這套循環運作。

稱重循環的五個步驟。步驟 1、2、5 負責移動產品，會受產品流動性影響；步驟 3、4 負責稱重與運算，對每一種產品都一樣。

步驟 1：進料與分散

產品從輸送帶或斗式提升機送來，落在頂錐上，頂錐以振動把料往外推向各個線性進料器。這個階段還不稱重，目的是把料鋪均勻；圓周上只要有一段缺料，那一段的頭就沒有料可秤。

料位感測器會隨著頂錐上的料位高低，啟動或停止提升機，讓供料維持穩定。供料要穩定，是因為送進料斗的料一旦過多或過少，各料斗的重量就會偏離控制器運算的範圍；能落在目標附近的組合變少，速度與精度都會下降。

步驟 2：線性送料

每一個線性進料器把產品往外送進自己的進料斗。控制器在這一步調整每個進料器的振幅與送料時間，決定每個料斗分到多少料。14 頭機器就有 14 個進料器要個別設定，所以換新產品時，試車時間通常比買主預期的長。

步驟 3：稱重

稱重料斗一排空，上方的進料斗就會打開，補入下一份料。每個稱重料斗下方的稱重感測器各自量測斗內的份量，10 個頭會同時得到 10 筆重量。這時還沒有任何加總：機器手上只有 10 份秤好的料，下一步才決定哪幾份放進同一包。組合秤和一般磅秤的不同，就在這裡。

步驟 4：組合運算

控制器同時讀取所有稱重料斗的數值，挑出總重最接近目標、且不低於目標的那一組，接著通知包裝機「組合已就緒」。這一組是怎麼挑出來的，下一節會說明。

步驟 5：排料與回填

包裝機要料時，步進馬達打開被選中的稱重料斗。料經過下料槽落入集料斗；沒有集料斗的機型則直接落進包裝袋。組合秤隨即回報「已下料」，包裝機收到後封口。排空的稱重料斗再由上方的進料斗補料，加入下一輪組合。

限制產能的主要是回填時間。還在補料的料斗無法參與下一輪組合，所以只要回填變慢，整台機器就會跟著變慢，稱重感測器再快也沒用。組合秤如何和製袋包裝機、檢測設備搭配成一條產線，可參考自動稱重包裝機。

組合運算如何挑出最接近目標重量的組合

每多一個稱重料斗，可選的組合數就增加很多：10 個稱重料斗有 1,023 種組合，14 個則有 16,383 種。候選越多，控制器通常越能找到貼近目標的組合，每一包超出標示重量的產品也就越少。

以一台 10 頭機器、目標重量 250 g 為例，假設十個稱重料斗此刻裝的份量如下（示意數字）：

如果像單台秤裝袋那樣一份接一份往上加，直到超過目標為止，加到第 5 斗是 288.4 g，這一包超了 38.4 g。組合運算則會找出第 1、2、4、8 斗：58.4 + 61.2 + 66.3 + 64.2 = 250.1 g，只超 0.1 g。只有這四個料斗打開，其餘六個保留原本的份量，直接進入下一輪運算。

多頭組合秤原本就是為了這種挑選而開發的。它在 1970 年代問世，早期用來秤特定蔬菜。蔬果最能說明這個問題：單顆重量差異大，一顆一顆往上加，幾乎不可能剛好湊到包裝重量；把小顆青椒換成大顆、反覆換到秤上數字對了為止，既慢又很少精準。從許多已秤好的份量裡挑出最合適的一組，就能同時解決這兩個問題。

至於控制器是把所有組合都算過，還是只在最有可能的一部分裡搜尋，那是設計上的取捨。採購時可以直接問我們，也可以拿同一個問題問其他供應商。

精度、速度與超填量

超填量（Giveaway）指的是包裝袋裡超過標示重量的那部分產品。企業購買組合秤，主要就是為了減少超填量。有一部分超填量是躲不掉的。步驟 4 挑的是「達到目標且不低於目標」的組合，所以結果通常會略高於目標，很少剛好等於目標。

會讓超填量變大的因素有三個：每個料斗填得越粗，可用的最小增量就越大；候選組合越少，就越難貼近目標，下一節談頭數時會再說明；影響最大的則是產品沒辦法從料斗排乾淨，秤到的重量和實際進到袋子裡的重量就會不一樣。

規格表上的最高速度，要先看清楚是一道出料，還是好幾道加起來的。以我們的30頭記憶斗組合秤為例，規格標示為每分鐘稱重 300 次（Weighments Per Minute, WPM），也可寫成 5 × 60 WPM。它的 30 個頭分成五組、各自獨立稱重，每組每分鐘 60 次，並各自接一台包裝機。300 是這五道出料加起來的數字；如果你的產線只有一台包裝機，適用的是 60 WPM。

任何速度規格都是同樣的道理：WPM 數字如果沒有附上測試條件，也就是產品、目標重量和公差，意義就不大。同一台機器秤 500 g 白米和秤 150 g 乳酪絲，跑不出同樣的速度。也因為組合秤只能保證它秤到的重量，許多產線會在包裝機後面再加一台選別秤，確認每一包成品的實際重量。檢重指南說明了這最後一道檢查怎麼運作。

讓組合秤維持精度

標稱精度的前提，是每一顆稱重感測器都從正確的歸零基準開始量測。稱重料斗裡的產品殘留、接觸面的粉塵，或清潔時的一次碰撞，都會讓這個基準偏移，所以每天做零點檢查、每 6 到 12 個月正式校正一次，是標準做法。我們的控制器支援多級重量校準，並具備智慧故障警報，能及早發現異常。從每日檢查到年度保養的完整排程，請參考多頭秤保養與校正指南。

頭數如何影響速度與精度

理論上，頭數越多，組合應該越貼近目標，因為每多一個頭，可選的組合數大約就多一倍。不過從公開規格來看，多出來的組合主要反映在產能上。4.0G基本型10頭組合秤跑 70 WPM，4.0G基本型14頭組合秤跑 110 WPM，而兩者都是在同樣的 1.6 L 料斗、同樣的 15–1000 g 範圍下標稱 ±0.5–2 g。

在同一個機型系列裡多加四個頭，產能提升 57%，標稱精度範圍不變；頭數相同、但換成另一種產品時，精度範圍則寬了大約五倍。整個系列可選的頭數為 6、8、10、14、16、18、20、24、30；料斗容量從 ≤1 L 到 ≤8 L，依機型搭配。

以下三個公開機型並排比較：

防黏型系列的三款機型也呈現同樣的規律：6 頭 40 WPM、8 頭 60 WPM、10 頭 80 WPM，三者的標稱精度都是 ±1–10 g。兩個系列都一樣，多加的頭數改變了速度，精度規格卻沒有變。

從 10 頭到 14 頭，候選組合數從 1,023 種增加到 16,383 種，機器把這些多出來的候選用在更快湊到目標重量。精度的上限則在前段就決定了，也就是每個料斗能填得多精細、排得多乾淨。

記憶斗也是同樣的邏輯。它把已經秤好、但沒被選中的份量留給下一輪運算，讓控制器不必等回填就多了一批候選。我們的記憶斗組合秤就是靠這個做法，在 16 到 30 頭上達到 160 到 300 WPM，多數機型分成二到五道出料。

頭數只是規格表上的一項。頭數、料斗容量和速度要怎麼依產品搭配，屬於另一個選型問題。

產品特性如何改變稱重循環

在多頭組合秤裡，稱重與組合運算（步驟 3、4）對每一種產品都一樣。產品會影響的是步驟 1、2、5：它在頂錐上怎麼分散、怎麼送進料斗，以及排料時怎麼落下。所以我們各機型的差別主要在送料方式、料斗大小與料斗表面；頭數相同的兩台機器，標稱精度也可能差很多。

零食、堅果、糖果與冷凍食品這類自由流動的產品，是標準型組合秤設計時的基準。它們分散均勻，只靠振動就能順利送料，落下時也乾淨，所以通用機型可以發揮完整的標稱精度。休閒食品產線的細節，請參考休閒食品包裝機械和稱重解決方案。

五金、塑膠件這類非食品也是同樣的道理，因為不管料斗裡裝的是什麼，稱重原理都一樣。細長產品是例外：香腸、筷子這類產品，需要我們的條形秤。以下幾類產品，則會干擾其中一個負責移動產品的步驟。所有機型都可以在多頭組合秤系列裡比較，各系列的詳細介紹則請參考 12 種組合秤與多頭秤。

黏性與含水產品

黏性產品干擾的是稱重循環中的線性送料與排料，也就是步驟 2 與步驟 5。它會沾在振動盤、料斗壁與閘門上，振動往往只會把料壓實，而不是往前送。排料後殘留在料斗裡的部分，是有被秤到、卻沒有進到袋子裡的重量。

我們從三個地方著手。第一是料斗：防黏型 10 頭組合秤採用 1.5 L 刮料斗，在排料時把產品刮乾淨。第二是送料方式：防黏型6頭組合秤可選輸送帶送料或螺旋送料，適合肉丁這類帶油或不易流動的產品。

第三是接觸面：微型組合秤的料斗有壓紋與光面兩種。壓紋表面能減少產品與鋼材的接觸，讓略帶油分或潮濕的產品比較容易乾淨脫落。

易碎產品

對易碎產品來說，機器裡的每一次轉移都是一次掉落：頂錐到進料斗、進料斗到稱重料斗、稱重料斗到下料槽、下料槽到包裝袋。破損會在這四次掉落中逐步累積，所以能處理好蘇打餅的機器，不只是把標準機的速度調慢而已。

我們的手動秤以帶式輸送取代振動送料，減少產品掉落的高度，適合易碎或黏性產品；防黏型系列也適用於易碎與不易移動的產品。

處理越輕柔，速度通常越慢：採帶式輸送的手動秤，速度為 50 WPM。我們沒有公開落差高度的數值，所以不論誰提供破損率，都建議先用你自己的產品實測。

大體積產品與生鮮蔬果

大體積產品的限制條件在料斗容量。步驟 3 一次秤的是一整份料，一份料如果放不進一個料斗，就根本秤不了，加再多頭也解決不了。我們的大量程組合秤搭配 5.5 L 或 7.5 L 料斗、更強勁的振動器與更大的閘門開口。可調節的旋轉頂錐，則讓葉菜類產品在步驟 1 就分布均勻。馬鈴薯這類農產品，則有使用 5 L 料斗的馬鈴薯秤。

粉塵多的產品與粉體

粉塵不會改變稱重感測器的稱重方式。它是在步驟 1、2 的分散與送料過程中揚起，再沉積在稱重感測器與活動零件周圍。細顆粒也可能在料斗裡架橋，而不是順利流下。這些問題都出在組合秤賴以運作的送料步驟，所以處理粉體時，我們建議使用失重秤，而不是組合秤。

極小的目標重量

每包只有幾公克時，限制在於線性進料器能把每一份料送得多精細。單一顆粒就占了目標重量的一大部分，標準料斗太粗，無法精準湊出重量。我們的微型組合秤涵蓋 2–300 g，標稱精度 ±0.1–1 g。最小的份量則交給 14 頭微量秤：料斗 0.1 L，適用 0.5–50 g，標稱精度 ±0.03 g。

精度比通用型 ±0.5–2 g 的機器高 17 到 67 倍，但最大只能秤 50 g。這種精度取決於料斗設計，沒辦法加到大型機器上。

組合秤之外，也有構造較簡單的稱重方式可以比較。

多頭組合秤、線性秤與單斗秤：原理有什麼不同

線性秤與單斗秤不做組合，每個料斗各自填到目標重量就排料。線性秤是好幾個這樣的料斗並排運作；單斗秤則只有一個。由於沒有組合運算，兩者都比較慢、機構比較簡單，價格也便宜得多。

多數產線我們都建議使用組合秤，因為它速度更快，重量也抓得更準。組合秤特別值得投資的場合有三種：高速產線；較難處理的物料，例如不規則、長條、易碎或黏稠的產品；以及單價高的產品，每包多送一公克，一年累積下來就是一筆可觀的金額。線性秤則是預算有限時的選擇，適合只跑一種固定包規、速度不高、產品自由流動，而且公差夠寬、不值得為了減少超填量多花設備費用的產線。

如果還不確定哪一種適合你的產線，線性秤與多頭秤的選型指南會把這個決策談得更細。

常見問題

比較多頭組合秤時，買主也常問到這些問題：

1. 組合秤和多頭秤是同一種機器嗎？

   
   

   是。組合秤、電腦組合秤與多頭秤（多頭組合秤）指的是同一種機器。前兩個名稱描述的是步驟 4 的組合運算，多頭秤則是指提供重量讀值的那一圈稱重頭。規格表與搜尋結果裡，這幾個名稱都是混用的。

2. 多頭組合秤和選別秤有什麼不同？

   
   

   兩者分別在包裝機的前後兩端。多頭組合秤在製袋之前，把每一份料組合到目標重量；選別秤則在封口之後逐包秤重，把超出公差的產品剔除。前者減少超填量，後者確認每一包都符合標示重量，所以許多產線兩台都會配。選別秤的部分，請參考檢重指南。

3. 多頭組合秤可以搭配哪些包裝機？

   
   

   多頭組合秤裝在包裝機上方，每一輪把一份秤好的料往下送，所以能搭配從上方接料的包裝機。我們的組合秤可與立式製袋充填包裝機（Vertical Form-Fill-Seal, VFFS）、托盤封口機與熱成型包裝機整合。兩台機器靠簡單的訊號交換協調：組合秤回報組合已就緒，包裝機要料，排料後組合秤再回報已下料。

4. 什麼是混料秤（mix weigher）？

   
   

   混料秤讓兩種以上的產品通過同一台機器，依設定比例組合進同一包：綜合堅果、零食拼盤與組合包就是這樣包裝的。我們的記憶斗組合秤支援最多 5-mix 配置。在機構上，這代表把頭分組、一種產品一組，步驟 4 再針對每一組各自的目標重量進行運算。

下一步：為你的產品挑選組合秤

頭數決定多頭組合秤跑得多快；產品以及為它設計的料斗，決定重量抓得多準。所以哪一台適合你的產品，取決於你的應用條件。想先自己比較機型的話，可以從多頭組合秤完整機型列表看起。

如果想直接和工程師討論，請把你的應用資料寄給我們。我們會依你的產品建議適合的機型，並提供它處理你的產品時實際可達的速度，而不是規格表上的最大值。我們的設備已在超過 120 個國家使用，並有台灣與德國分公司就近支援。我們的聯絡表單只有一個自由填寫欄位，下面三件事請一併寫進去：

1. 你要秤的是什麼（產品，以及單顆／單片的典型尺寸）
2. 每包的目標重量與你的公差
3. 需要達到的每分鐘包數

把你的產品資料寄給我們的工程師