浅谈数字称重式全自动包装机
发布时间：2020-09-18
在1980年代末，一系列具有机械传动的自动包装（灌装）机器相继问世并在中国迅速发展。由于它们的自动操作，低投资和占地面积小，它们受到用户的欢迎。然而，现有的包装机具有较长的传动链和复杂的传动机构。当包装物品，制袋材料和尺寸发生变化或机械传动链本身的动态误差发生变化时，各部分动作的协调调整非常困难。鉴于上述缺陷，我们在新型全自动包装机中增加了自动检测和控制电路，以精确控制步进电机的运动，从而使产品在出厂时的误差较小。
一、全自动包装机的设计
新型全自动包装机采用三台步进电机，分别实现落料、制袋、切断独立动作的设计方案。
1、自动称重和填实
DXD1000型自动包装机使用步进电机来驱动螺旋推进器以自动将物料遮盖，然后在称重后将其发送到密封袋中，然后等待密封。一般称重系统先称重，然后下料，但面粉和奶粉等特殊材料在落料等过程中容易粘住，可能导致称量不准确。在新的自动包装机中，使用步进电机来驱动螺旋推进器，以自动使物料落料。将物料重量转换为脉冲动量等效。假设物品的重量为1500克，则需要1500个脉冲信号才能完成。根据69袋/分钟的生产效率，它设计为在0.4秒内完成1400脉冲的快速消隐，然后使用0.2达到100脉冲的慢速落料，通过电子称重动态测量，将测量误差信号反馈到计算机系统，并随机调整落料步进电机的驱动脉冲，以达到非常精确的包装测量要求。当装载的物料种类的比例发生变化时，将自动调整相应的加减脉冲数。
2、制袋和切割
本机使用两片塑料薄膜（纸）自动制袋。两卷塑料薄膜分别安装在机架上的两个纸卷支承上，并且使用步进电机驱动纸卷通过一对齿轮进给。纸轮进入热压轮后，将纸袋的两侧进行热封，并同时切除多余的纸张部分。为了确保塑料薄膜被完全压紧而不熔化，需要测量和控制温度，这是温度检测电路。为了控制袋子的长度，安装了光电检测装置，并且有缺纸检测和缺纸警报。
该系统需要对重量，温度和袋长进行巡回检查，以控制三个步进电动机按一定的时间顺序启动和停止，以确保制袋的美观和准确的填充；为了确保日期正确，车身设计框图合适，动作与制袋，装袋协调（如图所示），Do2控制电路设计成控制三个步进电机按一定的时间顺序启动和停止，协调工作，并方便调整。计数器8253形成步进电机接口电路作为核心。 8253的三个计时器输出三个步行电机的实时控制脉冲。该电路具有精度高，工作稳定，控制灵活的特点。并且在步进电机的运行过程中，没有CPU的直接干预，这大大提高了CPU的实时处理能力。由于三个步进电机频繁启动和停止，因此使用自动加速和速度控制电路来实现加速和减速控制。减少软件的工作量；分相电路产生满足步进电机需求的两相脉冲源。
二、称重测量电路的设计
1、称重测量电路的组成
称重测量电路由螺旋桨，称重台，称重架，电子秤和螺旋桨组成。称重测量电路通过传感器（电子秤）然后通过A / D转换器将物料的重量转换为电能它被转换为数字量，并且测量误差信号被反馈到计算机系统。随机调整消隐步进电机的驱动脉冲数，以达到非常精确的包装测量要求，跟踪，查询和处理称重表。螺旋推进器在驱动脉冲的作用下工作，当重量达到要求的重量时进行包装，然后推进器将包装袋推向传送带。
2、传感器
传感器是称重测量电路的关键元件。称重测量电路安装在靠近包装机的地方，振动大，自然条件恶劣，要求传感器非线性误差小，温度漂移小，密封防振，超强的过载能力，长期的稳定性和可靠性等，应使用进口优质重力传感器。
秤体的设计应满足以下要求：
（1）秤体必须分为两个部分，一个固定的秤架和一个可移动的秤台。固定秤架接地，可动秤台和固定秤体通过多个传感器灵活连接。每个传感器的力必须为必须平衡。
（2）称重台应采用不影响垂直力的特殊方法固定，以确保可动秤体在称重过程中不会来回摆动。
（3）标尺主体必须具有不变形，抗振动和防锈的功能，以确保皮带秤的测量精度和寿命。通常携带的四个传感器是并联连接的桥式测量电路
3、称重系统
传感器将物料的重量转换为电能，然后通过A/D转换器将其转换为数字量，然后将测量误差信号反馈到计算机系统。在这里，选择了16位高精度高速A/D组件，转换速率可以达到104次/S，分辨率可以达到lg/码，也就是说，仪器的灵敏度可以达到lg-A/D转换器数字量输出之16位二进制数，通过并行接口发送到微机。
三、位置检测装置的设计
为了控制袋的长度，安装了光电检测装置。对于没有检测标记的制袋材料，制袋电机将按照预设的袋长运行。当脉冲数减少到零时，将开始制袋，从而可以控制袋的长度。
四、温度检测电路设计
为了确保塑料薄膜被完全压紧而不熔化，需要测量和控制温度，并在此处安装温度检测电路。利用MAX6507/6508双阈值温度开关构成温度测量控制电路s。
根据MAX65073C50-T的输出特性，当温度高于80t时，反Er和OK输出为00，单片机控制风扇工作；温度低于60℃时，OVER和OK输出为10，单片机控制加热装置增加热功；当温度在0P到751之间且OK输出为11时，单片机控制加热装置和风扇停止工作。
自动包装机是一种相对复杂的机械设备，工作现场环境恶劣，设备频繁启停，电磁干扰严重。因此，必须使电机和控制部件光电隔离，以使包装机正常工作。
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