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定量包裝秤是稱(chēng)重技術(shù)在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展，廣泛用于飼料、食品、糧油、化工、藥品等行業(yè)的成品定量包裝口。隨著飼料行業(yè)的快速發(fā)展,成品飼料的定量包裝已從傳統(tǒng)手工式的稱(chēng)重封包，發(fā)展成為自動(dòng)、快速的定量包裝。飼料定量包裝秤的需求前景廣闊，研發(fā)、生產(chǎn)企業(yè)也逐漸增多。本文從對(duì)粉料或者粒料定量包裝入手，研究設(shè)計(jì)本定量包裝秤的機(jī)械部分及其電控部分。通過(guò)對(duì)各機(jī)械部件合理設(shè)計(jì)及電控部分準(zhǔn)確控制，完成對(duì)成品物料的快速、精準(zhǔn)的定量包裝，提高飼料企業(yè)成品包裝效率及更好地減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度⑶。
1定量包裝秤機(jī)械部分設(shè)計(jì)
定量包裝秤機(jī)械部分是成品物料稱(chēng)重過(guò)程的載體,本定量包裝秤包括的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)部件（圖1）有：料倉(cāng)、給料機(jī)構(gòu)、截料機(jī)構(gòu)、稱(chēng)料機(jī)構(gòu)、箱體、卸料機(jī)構(gòu)和夾料機(jī)構(gòu)。

1.1料倉(cāng)
料倉(cāng)是本定量包裝秤的第一個(gè)部分，是定量包裝秤物料的進(jìn)料口，是物料的緩沖倉(cāng)叫包裝時(shí)，成品料通過(guò)成品倉(cāng)下的放料閥首先進(jìn)入定量包裝秤的料倉(cāng)。
1.2給料機(jī)構(gòu)
給料機(jī)構(gòu)是本定量包裝秤的重要機(jī)構(gòu)，完成物料的快速和慢速給料，包括皮帶輸送和電機(jī)傳動(dòng)2部分。
1.2.1皮帶輸送部分
根據(jù)調(diào)查,物料輸送形式有雙筒螺旋式、漏斗式、刮刀式、皮帶式、單筒雙速螺旋式等缶句。因刮刀喂料或螺旋容易使顆粒物料破碎和存在脈動(dòng)性，漏斗式喂料易使流動(dòng)性較差的粉料產(chǎn)生結(jié)拱造成物料流動(dòng)不均勻，影響輸送的速度和精度，所以本包裝秤選擇能實(shí)現(xiàn)高速、穩(wěn)定給料的皮帶輸送。
1.3截料機(jī)構(gòu)
截料機(jī)構(gòu)由氣缸及截料板組成，可阻止給料機(jī)構(gòu)在完成每包物料給料時(shí)，多余的物料進(jìn)入稱(chēng)料機(jī)構(gòu)。在定量包裝秤稱(chēng)重過(guò)程中，稱(chēng)料機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)物料的稱(chēng)重，當(dāng)物料重量達(dá)到規(guī)定時(shí)，給出重量到位信號(hào)，電控部分發(fā)出指令停止電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。但因慣性及皮帶輸送出口邊沿的物料還會(huì)掉入稱(chēng)重機(jī)構(gòu)，必將影響每包物料重量的準(zhǔn)確性。截料機(jī)構(gòu)就是在皮帶出口下端增加的裝置，當(dāng)電控部分發(fā)出停止電機(jī)工作的同時(shí)，啟動(dòng)截料板，使給料機(jī)構(gòu)多余的過(guò)沖量截止在截料板叫避免掉入稱(chēng)重機(jī)構(gòu)，從而保證稱(chēng)重機(jī)構(gòu)中稱(chēng)重物料的準(zhǔn)確性。
1.4稱(chēng)料機(jī)構(gòu)
秤料機(jī)構(gòu)是完成物料稱(chēng)重的核心機(jī)構(gòu)，由傳感器、稱(chēng)料斗、卸料機(jī)構(gòu)組成。
稱(chēng)重過(guò)程為:控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的給料量，啟動(dòng)皮帶給料機(jī)快速給料，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的慢給料量時(shí),控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的空中量控制皮帶給料機(jī)變換為慢速運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)慢速給料，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的空中量時(shí)，皮帶給料機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),截料機(jī)構(gòu)關(guān)閉，完成一次稱(chēng)量。
1.4.1傳感器
稱(chēng)重傳感器是定量包裝秤的心臟,選擇合適、精度靈敏的稱(chēng)重傳感器對(duì)保證定量包裝秤精度和速度至關(guān)重要。本包裝秤選擇只受拉力的波紋傳感器（圖2）。1.4.2秤料斗
秤料斗是物料的承載體，在保證稱(chēng)重物料的容積的同時(shí)，考慮到解決物料在稱(chēng)料斗中的掛料、漏料、粘料現(xiàn)象及完成快速卸料,對(duì)比市場(chǎng)上一般的原秤料斗（圖3）,將本定量包裝秤的秤料斗設(shè)計(jì)成八角、底部倒三角形狀（圖4）,較好地解決了物料在秤斗中掛料、漏料、粘料現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)物料平穩(wěn)、快速卸料。

1.4.3卸料機(jī)構(gòu)
卸料機(jī)構(gòu)是秤料斗承載物料和卸物料的開(kāi)關(guān)門(mén)，由氣缸、連桿傳動(dòng)、自鎖拉桿組成。秤斗由傳感器掛在包裝秤箱體里面,設(shè)計(jì)時(shí)在傳動(dòng)連桿上增加自鎖拉桿,使卸料機(jī)構(gòu)平穩(wěn)開(kāi)關(guān)，避免了對(duì)秤料斗偏振。
1.5夾袋機(jī)構(gòu)
夾袋機(jī)構(gòu)由氣缸、傳動(dòng)連桿組成,位于箱體出口下方，可實(shí)現(xiàn)定量包裝時(shí)對(duì)包裝袋的夾、放。

2定量包裝秤電控系統(tǒng)
電控系統(tǒng)由電路板、電器元件、PLC控制器等組成厠。本定量包裝秤的機(jī)械部分是完成快速、定量包裝的基礎(chǔ)，能夠完成各自在快速、定量包裝工作中工作量的機(jī)械動(dòng)作功能。電控部分是這些機(jī)械工作的組織和控制者，只有有效的組織和控制，包裝秤的各機(jī)械部件才能準(zhǔn)確、協(xié)調(diào)、高效地完成各自的工作。它通過(guò)電控信號(hào)在傳感器、電機(jī)、氣缸控制元件等信號(hào)控制元之間來(lái)回穿梭，準(zhǔn)確、高效地完成稱(chēng)重傳感器信號(hào)的接收、信號(hào)參數(shù)對(duì)比、控制指令信號(hào)發(fā)出等電控工作。
為了能更好地完成對(duì)機(jī)械部件電控控制，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)配套了一個(gè)電控控制箱，在電器選擇上，選擇質(zhì)量穩(wěn)定可靠的正泰電器元件、歐姆龍可編程控制器及志美稱(chēng)重顯示控制儀表回。
電控部分主要完成的任務(wù)及解決的問(wèn)題是如何保證稱(chēng)重信號(hào)的保真性、準(zhǔn)確控制各機(jī)械部件的工作。本包裝秤通過(guò)應(yīng)用具有高精度、A/D快速轉(zhuǎn)換、抗干擾力強(qiáng)的2—A型A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)的,具有組裝密度高、可靠性能高、抗振能力強(qiáng)的SMT表面貼片技術(shù)，具有高級(jí)數(shù)字信號(hào)調(diào)節(jié)、過(guò)濾噪聲及振動(dòng)能力強(qiáng)的TraxDSP輔三階段過(guò)濾技術(shù)。通過(guò)三項(xiàng)電控技術(shù)來(lái)保證稱(chēng)重信號(hào)在轉(zhuǎn)換、傳輸過(guò)程中重量信號(hào)的真實(shí)性。在電控控制過(guò)程中（圖5）,通過(guò)運(yùn)行封裝在中央PLC控制器中的電控程序：傳感器稱(chēng)重的重量模擬信號(hào)通過(guò)2-A型A/D轉(zhuǎn)換成電路的數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)進(jìn)入電控控制模塊，與控制模塊中的預(yù)設(shè)參數(shù)對(duì)比形成控制指令,控制指令由控制模塊發(fā)出，指揮控制各機(jī)械部件的工作。

3試用
根據(jù)機(jī)械部分及電控部分設(shè)計(jì)，生產(chǎn)出試用樣機(jī)（圖6）,制定出試驗(yàn)方案，將樣機(jī)配套在飼料成套設(shè)備包裝工段，對(duì)樣機(jī)進(jìn)行實(shí)際成品包裝試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量及計(jì)算得出靜態(tài)精度（表1）、動(dòng)態(tài)精度(表2)、包裝速度(表3)。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)表可得：本定量包裝秤靜態(tài)精度W0.1%,動(dòng)態(tài)精度W0.2%,符合定量包裝秤包裝精度要求；包裝速度為每分鐘6~7包，比其他多數(shù)企業(yè)的定量包裝秤（一般為每分鐘4~5包）要快。

4小結(jié)
本文通過(guò)對(duì)飼料行業(yè)及定量包裝秤的發(fā)展研究分析,研制了一款同時(shí)適合飼料成品粉料、粒料定量包裝的包裝秤，并從機(jī)械部分和電控系統(tǒng)進(jìn)行了論述。同時(shí)，通過(guò)樣機(jī)的試制、試驗(yàn)及飼料生產(chǎn)廠(chǎng)家的應(yīng)用，其包裝精度符合包裝秤精度要求,包裝速度也快于其他多數(shù)定量包裝秤,可以得到很好的推廣應(yīng)用。

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