香料稱分機稱重系統設計

摘要：隨著我國輕工業生產的發展，產品包裝已逐步實現機械化，并且向著應用包裝自動機、包裝自動線的方向發展。近年來，各企業紛紛對其包裝流水線做了結構性和技術性的調整。有著悠久歷史的香料企業，更是不甘落后，它將生產效率放在第一位，迫切要求包裝生產線能夠實現自動化。而稱重機構是包裝生產線中的一個非常重要的部分，它的準確性影響到整條生產線的工作質量，它的稱重頻率影響到整個包裝生產線的效率。本文根據現有的稱分技術，再結合要稱物料的特性，研究出一套適合的稱分香的方案。

關鍵詞：香料稱分香料包裝

0 引言

隨著國民經濟的不斷發展，人民生活水平的不斷提高，人民對民間傳統文化的學習也上了一個臺階，特別是佛教文化的發展現代更是空前旺盛，悠久歷史的香料制造業也因此變得十分地火紅起來。為了滿足越來越大的市場需求，促進香料制造業的發展，在香料的生產過程中必須提高我們的造香技術。近幾年來，香料的制造技術有了很大的發展，香的品種越來越多，質量也越來越好。但在香的制造過程中起著決定性的香的包裝技術還是停留在人工手動的包裝水平，就是包裝前的香的稱重動作也是人工用稱來完成，其生產效率可想而知。為了提高香企業的生產效率，增強企業在國際市場上的競爭力，必須有一套自動化的香的包裝技術。然而包裝香流水線實現自動化的前提就是要有一套全自動化的香的稱分系統。

1 香的稱重技術分析

當前對集中物品的包裝（香的包裝屬于此類），有采取計數計量法和質量計量法兩種，其中計數計量法有以下幾種方法[1]：模孔計數法、空腔計數法、推板式定長計算法、齒輪計數法、光電計數法；質量計量法最直接和準確的方式是通過稱量來實現，通過稱量完成質量定量的裝置，稱作定量包裝秤。定量包裝秤有多種結構形式，目前較為實用的主要有以下三種。如圖1[2]所示：

根據對香的物料特性、稱重技術以及在包裝流水線上完成動作的要求，設計出了一套由皮帶機輸送、電磁鐵做控制動力源的稱分香系統。該系統結構簡單，成本低，完成包裝香前的稱分動作穩定性好，工作可靠，相對于其他行業的稱重系統有一定的優勢。

2 總體方案設計

本設計是香的包裝流水線作業上的一個動作，就是把香稱分出來，好讓下一步接著進行包裝。這個動作的準確性直接關系到整個流水線工作的質量，會影響到整條流水線工作的速度和包裝產品質量的準確性等。為了能讓下一步包裝動作能夠更好的完成，在這一步的稱分過程中，必須在保證被稱出的香是平整的送出來。

通過了解現有的稱重技術和計量技術，并總結它們的優缺點，再根據實際工作情況，設計出了一套完整的方案。如圖2所示。

工作原理步驟：

皮帶機一3把成堆的香從粗給料漏斗中運出，輸送到稱斗4，稱斗4的上下兩個稱斗按一定頻率做互鎖試閉合，稱分出預定重量的90%的香，接著皮帶機二5把稱分出來的香，輸送到電子稱1上，電子稱1稱量香的準確重量，給控制元件發送信號，控制元件接收到信號，進行分析，然后給細給料機構發送控制信號，控制細給料機構向電子稱的稱盤上輸送剩余重量的香，在輸送過程中，電子稱動態稱量稱盤上的香的重量，并向控制元件發送信號，當稱盤上香的重量達到預定重量，控制元件向控制推板的電機發送信號，該電機帶動推板把稱盤上的香推到捆扎機構。

控制原理框圖如圖3所示：

3 誤差分析

稱重誤差是指稱重計量誤差值與預定值的比率，即

δ=■×100%

影響稱重計量精度的因素有以下兩方面：電子稱的影響和控制方式的影響。

3.1 電子稱的影響

在電子稱傳感器感應稱盤上的香的重量時，其稱重測量方程是F=R-M，式中R為傳感器測量的重量，M為電子稱連臂、稱盤的和支柱的質量之和，其精確度主要取決于連臂與轉軸之間的轉動靈敏度，也會因為電子稱的連臂、稱盤、支柱生銹而影響到M的精確度。所以，要確保連臂與轉軸間有良好的潤滑狀態，也要注意保持工作環境的水分含量。過一定的時間段，需檢查測量精度，及時修正誤差，保證生產質量。

3.2 控制方式的影響

由于給料滾筒的出料口與稱盤之間有一定高度差，在此落差中的物料就會造成誤差。

若選擇動態控制，無論控制元件如何給控制給料滾筒的電機發送控制信號，都會存在誤差。

第一種假設，假定控制元件在稱盤上香的重量與預定的重量一樣的時候才發送控制信號，并假設給料滾筒能準時停止給料，但給料出口稱盤上物料表面之間仍存在一段連續物流，它必定要落入稱量料斗，從而也引起計量誤差；第二種假設，假定控制元件在稱盤上香的重量還沒達到預定的重量的時候，通過計算預給定的程序估計應該停止給料的時間，一樣存在落差中物料的重量（落差中的物料并非做拋體運動，去運動時間難以估計），因此，要減少物流“落差”的影響。設計時，應盡可能地減少給料裝置出口至稱量料斗之間的距離，并減少給料時的物流量。

若選擇計數控制，在這個控制方法中可以很好地消除落差的影響，但這個控制方法一樣存在誤差。誤差產生在香的生產過程中。因為這個控制方法是要求每根香的重量是一定的。

4 結束語

本設計的重點和難點在于如何在要求高生產效率的情況下保證高精度的稱分要求。設計中采用了機電一體的設計思想，利用電子稱代替了常規的桿式稱，利用電器元件來控制給料、排料動作，減少了影響稱重精度的給料、排料動作，簡化了稱分機結構，提高了稱量精度，從而達到在要求高生產效率的情況下保證高精度稱分要求的目的。

參考文獻:

[1]關震球.輕工業包裝機與生產線.輕工業出版社.1991:24-38.

[2]陸佳平.螺旋式定量包裝秤的研究.萬方數據庫.2000:33-38.