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80年代末，國內(nèi)陸續(xù)引進(jìn)并迅速發(fā)展了一系列機(jī)械傳動的全自動包（灌）裝機(jī)，因其實現(xiàn)了自動化作業(yè)且投資少，占地面積小，因而深受用戶的歡迎。然而，現(xiàn)有的包裝機(jī)傳動鏈長，傳動機(jī)構(gòu)復(fù)雜，當(dāng)所包裝物品、制袋材料及尺寸發(fā)生變化或機(jī)械傳動鏈本身的動態(tài)誤差發(fā)生變化時，各部分動作的協(xié)調(diào)調(diào)整十分困難。針對上述缺陷，我們在新型全自動包裝機(jī)中加入了自動檢測和控制電路，用以準(zhǔn)確控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動，從而使產(chǎn)品岀廠時誤差較小。
1全自動包裝機(jī)的設(shè)計構(gòu)想
新型全自動包裝機(jī)采用三臺步進(jìn)電機(jī)分別實現(xiàn)落料、制袋、切斷獨立動作的設(shè)計方案。
1-1自動稱重與填實
DXD1000型全自動包裝機(jī)用一臺步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動螺旋推進(jìn)器自動落料，稱重后送人一端封口的袋中，等待封口。一般的稱重系統(tǒng)都是先稱重后落料，但由于面粉奶粉等特殊物料在落料時易粘連等原因易導(dǎo)致稱重不準(zhǔn)確。在新型全自動包裝機(jī)用一臺步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動螺旋推進(jìn)器自動落料。將物料重量轉(zhuǎn)化為脈動當(dāng)量。假設(shè)物品重量1500克需用1500個脈沖信號完成，按69袋/min的生產(chǎn)效率,設(shè)計在0.4s內(nèi)完成1400個脈沖的快速落料，再用0.2實現(xiàn)100個脈沖的慢速落料，通過電子稱重動態(tài)計量，將計量誤差信號反饋到計算機(jī)系統(tǒng)，隨機(jī)調(diào)整落料步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動脈沖即可實現(xiàn)十分準(zhǔn)確的包裝計量要求,當(dāng)所包裝物料品種比重計量發(fā)生變化時通過自動調(diào)整相應(yīng)的加減脈沖數(shù)。
1.2制袋與切割
本機(jī)采用兩片塑料薄膜〈紙）自動制袋。兩卷塑料薄膜分別裝在機(jī)架上的兩個紙卷支承上，釆用一臺步進(jìn)電機(jī)經(jīng)一對齒輪驅(qū)動紙卷進(jìn)給，塑料紙經(jīng)過走紙輪后進(jìn)入熱壓合輪，從而使紙袋兩側(cè)熱合，同時剪掉紙的多余部分。為了保證塑料薄膜充分壓合而不會熔化需要對溫度進(jìn)行測量控制，這里加裝溫度檢測電路。為了控制袋長，加裝光電檢測裝置，并有缺紙檢測與缺紙報警。
本系統(tǒng)要求對重量、溫度、袋長進(jìn)行巡回檢測,從而控制三臺步進(jìn)電機(jī)按一定的時序循環(huán)起停,保證制袋美觀，填料準(zhǔn)確；保證日期正確，袋圖1系統(tǒng)總體設(shè)計框圖長合適，動作與制袋、填料協(xié)調(diào)（如圖Do2控制電路設(shè)計為控制三臺步進(jìn)電機(jī)按一定的時序循環(huán)起停，協(xié)調(diào)工作，方便調(diào)整,我們以可編程計數(shù)器8253為核心構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)接口電路。由8253的三個定時器輸出三臺歩進(jìn)電機(jī)的實時控制脈沖，該電路具有精度高、工作穩(wěn)定、控制靈活等特點。并且在步進(jìn)電機(jī)工作期間，不用CPU直接干預(yù),大大提高了CPU實時處理能力。由于三臺步進(jìn)電機(jī)頻繁起停，釆用自動升降速控制電路實現(xiàn)升降速控制，以減輕 軟件的工作量;然后由分相電路產(chǎn)生符合步進(jìn)電機(jī)需要的二相脈沖源。
3稱重測量電路設(shè)計

3.1稱重測量電路的組成
稱重測量電路由螺旋推進(jìn)器、稱重臺面、秤架、電子秤、推進(jìn)器組成。稱重測量電路是通過傳感器（電子秤）將物料重量轉(zhuǎn)化為電量，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，將計量誤差信號反饋到計算機(jī)系統(tǒng)。隨機(jī)調(diào)整落料步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動脈沖數(shù)即可實現(xiàn)十分準(zhǔn)確的包裝計量要求，如圖1所示。電子秤始終對稱重臺面進(jìn)行跟蹤、查詢、處理。螺旋推進(jìn)器在驅(qū)動脈沖的作用下工作，當(dāng)重量達(dá)到要求的重量時進(jìn)行包裝,然后推進(jìn)器將包裝袋推止傳送帶。
3.2傳感器
傳感器是稱重測量電路的關(guān)鍵元件。稱重測量電路的安裝與包裝機(jī)緊鄰，振動較大，自然條件惡劣，要求傳感器非線性誤差小，溫度漂移小，密封防振，過載能力強(qiáng)，長期穩(wěn)定可靠等，應(yīng)選用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)重力傳感器。
秤體的設(shè)計應(yīng)該滿足以下要求⑴：
(a).秤體須分為固定秤架和活動稱重臺面兩部分，固定秤架和地面連接,而活動稱重臺面和固定秤體之間用若干個傳感器柔性連接，各傳感器的受力必須均勻平衡。
(b).稱重臺面要用不影響垂直受力的特殊方法固定以保證在稱重時活動秤體不會前后左右晃動。
(c).秤體要有不變形、抗震動、防銹等功能以保證皮帶
秤的測量精度和壽命。根據(jù)以上要求稱重傳感器的安裝如圖3。
承載的四個傳感器通常采用全并聯(lián)連接方式的橋式測量電路⑵。
3.3稱重系統(tǒng)
傳感器將物料重量轉(zhuǎn)化為電量，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化成數(shù)字量,將計量誤差信號反饋到計算機(jī)系統(tǒng)。這里選用16位高精度高速A/D元件,轉(zhuǎn)換速率可達(dá)104次/S,分辨率可達(dá)lg/碼,即儀表靈敏度可達(dá)lg-A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)字量輸出之16位二進(jìn)制數(shù)經(jīng)并行接口送微機(jī)。

圖3電子秤傳感器的安裝
微機(jī)始終對稱重臺面進(jìn)行數(shù)據(jù)釆集。
4位置檢測裝置設(shè)計
為了控制袋長，加裝了光電檢測裝置。對于無檢測標(biāo)記位的制袋材料，制袋電機(jī)則按預(yù)設(shè)的袋長工作，當(dāng)脈沖數(shù)減為零時開始制袋，從而可控制袋長。
5溫度檢測電路設(shè)計
為了保證塑料薄膜充分壓合而又不會熔化需要對溫度進(jìn)行測量控制，這里加裝溫度檢測電路。采用MAX6507/6508雙閾值溫度開關(guān)組成溫度測量控制電路s(圖4)。

圖4溫度測量控制電路
根據(jù)MAX65073C50-T的輸岀特性，當(dāng)溫度高于80t,反Er及OK輸出為00,單片機(jī)控制風(fēng)扇工作；當(dāng)溫度低于60C.OVER及OK輸出為10,單片機(jī)控制加熱裝置加熱工作;當(dāng)溫度在0P與751之間,及OK輸岀為11,單片機(jī)控制加熱裝置與風(fēng)扇均停止工作。
5結(jié)束語
全自動包裝機(jī)是一個較復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備,工作現(xiàn)場環(huán)境惡劣，設(shè)備頻繁起停,電磁干擾嚴(yán)重，因此必須將電機(jī)和控制部分光電隔離，才能使包裝機(jī)很好地協(xié)調(diào)工作。

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