大米氣調(diào)保鮮包裝機(jī)稱(chēng)量機(jī)構(gòu)試驗(yàn)研究

砝碼自動(dòng)兩段加載的工作示意圖見(jiàn)圖2。作為杠桿機(jī)構(gòu)的機(jī)械秤，在稱(chēng)量過(guò)程中，落料沖擊力對(duì)其工作穩(wěn)定性影響很大，為了解決這一問(wèn)題，采用了砝碼自動(dòng)兩段加載的辦法。在開(kāi)始稱(chēng)量時(shí)，砝碼中的一個(gè)X（例如200克），支撐在支撐座上（圖2之上圖），并不加載到杠桿上，這樣加載到杠桿上的砝碼僅為設(shè)定稱(chēng)重量-X=Y，當(dāng)料斗中的物料+落料沖擊力達(dá)到Y(jié)時(shí)，杠桿便上抬，砝碼X就離開(kāi)了支撐座，它的重量加載到杠桿上，克服了杠桿上抬的慣性，杠桿按設(shè)定稱(chēng)重量重新進(jìn)行平衡。平衡結(jié)果若杠桿仍可上抬一點(diǎn)，下光電開(kāi)關(guān)感知，關(guān)閉大下料口。小下料口繼續(xù)落料，直至杠桿徐徐上抬到水平位置，上光電開(kāi)關(guān)感知，關(guān)閉小下料口。光電控制器圖見(jiàn)圖3。

該裝置的最大優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本很低，稱(chēng)量精度也能滿(mǎn)足要求。但是，由于不同設(shè)定稱(chēng)重量對(duì)應(yīng)的殘留料柱重量及其沖擊力不同，需要由設(shè)定稱(chēng)重量值減去不同的值來(lái)進(jìn)行修正，這在使用操作上很不方便。加之，機(jī)械電子式自動(dòng)稱(chēng)量裝置結(jié)構(gòu)尺寸要大一些，致使整機(jī)尺寸較大。所以，在經(jīng)過(guò)試驗(yàn)之后，便放棄了這一方案。

樣機(jī)正式采用的是電子式自動(dòng)稱(chēng)量裝置，它是直接在市售的電子秤上，安裝帶充料門(mén)的稱(chēng)料斗而成。市售的電子秤是經(jīng)國(guó)家計(jì)量部門(mén)檢定過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，其精度為1/3000（精度高于1/3000者為電子天平），最大稱(chēng)量為3㎏、6㎏、15㎏等。由于該包裝機(jī)最大稱(chēng)量為5㎏，加上稱(chēng)料斗的重量，已經(jīng)大于6㎏，便只有選擇15㎏的電子秤，其分辨率為5 g。電子秤的自動(dòng)稱(chēng)量由單片機(jī)為核心的稱(chēng)量控制器控制，其面板上有兩個(gè)顯示器，一個(gè)顯示重量值，一個(gè)顯示各種設(shè)定值或包裝的袋數(shù)，并有相應(yīng)的各種設(shè)定鍵。稱(chēng)量控制器輸入的除稱(chēng)重信號(hào)外，還有允許稱(chēng)重、停止稱(chēng)重、倒料狀態(tài)等，而稱(chēng)量控制器輸出的信號(hào)有倒料、充氣、大、中、小料門(mén)控制等，直接輸出220V控制各電磁閥開(kāi)關(guān)，如圖4所示。從電子秤內(nèi)單片機(jī)的串口取出電子秤的稱(chēng)重信號(hào)，直接輸入稱(chēng)量控制器，由控制器依據(jù)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而編制的軟件去控制大、中、小料門(mén)的開(kāi)閉，并由面板上的顯示器將重量值顯示出來(lái)。

該電子式自動(dòng)稱(chēng)量裝置經(jīng)實(shí)驗(yàn)，稱(chēng)量5 kg大米100次，其平均重量為4991.9 g（即平均誤差為8.1 g），標(biāo)準(zhǔn)差為4.9 g，最大誤差為15 g，其出現(xiàn)概率為2%。平均稱(chēng)量時(shí)間為2.5S。

自動(dòng)倒料充填機(jī)構(gòu)是電子式自動(dòng)稱(chēng)量裝置的一個(gè)必不可少的部分，它實(shí)際上是稱(chēng)量斗的可控制斗底。但是，為了保證稱(chēng)量精度，在稱(chēng)量時(shí)控制部分不能接觸斗底，只有在倒料充填時(shí)控制部分才能接觸斗底進(jìn)行工作。為此試驗(yàn)了幾種方案，最終選擇氣缸下拉式，在斗底加上平衡重塊，回位彈簧很軟，沖擊力小。這種倒料充填機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，反應(yīng)迅速，工作可靠。

4 結(jié)束語(yǔ)

作為大米氣調(diào)保鮮自動(dòng)包裝機(jī)的關(guān)鍵部件之一的自動(dòng)稱(chēng)量裝置，采用自重直流型下料機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，同時(shí)用雙料口（雙門(mén)）、三料口（三門(mén)）、四料口（四門(mén)）下料器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比，結(jié)果表明三料口下料器在解決稱(chēng)量的高精度和稱(chēng)量的高速度之間的矛盾方面明顯地優(yōu)于雙料口下料器，而又與四料口下料器較為接近。機(jī)械電子式自動(dòng)稱(chēng)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本很低，稱(chēng)量精度也能滿(mǎn)足要求；但是尺寸較大，且自動(dòng)化水平不夠高。電子式自動(dòng)稱(chēng)量裝置是直接在市售的電子秤基礎(chǔ)上增加稱(chēng)量控制器而成的，因此電子秤本身的精度和檢定便不存在問(wèn)題。這樣研制出的大米氣調(diào)保鮮自動(dòng)包裝機(jī)的自動(dòng)稱(chēng)量裝置，最大稱(chēng)量5 kg時(shí)的誤差不大于15 g，平均稱(chēng)量時(shí)間為2.5S，不僅能完全滿(mǎn)足大米氣調(diào)保鮮包裝對(duì)高速度和高精度的要求，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，成本低廉。 (end)