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继电器控制的双称自动定量包装机的设计(一)

作者:包装秤小编    发布时间:2015-11-05 08:51     浏览次数 :


自动定量包装机主要由秤量单元、给料机构、显示控制系统执行机构和机械结构件等组成。这款包装机结构紧凑合理、安装简便,能够针对各种生产现场和生产能力作相关调整,满足用户的需求。适用于肥料、饲料、树脂颗粒等多个行业。

自动定量包装机是利用称重控制器通过传感器采集数据并进行运算判断来控制执行元件,实现对物料进行自动称重并卸料包装的。目前市场上大多单称定量自动包装机是一个称重控制器只对一个计量斗进行控制,即单喂料单卸料的工作方式。这种控制方法已经比较成熟,并广泛应用于自动包装控制系统中。
 
一、单称定量自动包装机的控制系统
 
1、系统基本组成
 
当前大部分定量自动包装机是由称重控制器、备料斗、计量斗、卸料斗、传感器、封装机、支架等组成。
 
2、系统控制过程
 
见图1所示其工作过程为,由进料电机给备料斗喂料,物料再从备料斗中进入计量斗,这时计量斗内物料的重量由传感器通过A/D转换被称重控制器所采集,称重控制器连续采集数据并根据采集的时间差 计算出当前计量斗进料的速度。再由预先设定的值和当前计量斗内物料的重量比较并计算出需要继续进料的时间。由于称重控制器不停地采集数据并进行判断计算出新的进料速度和需要进料的时间,再加上备料斗喂料入计量斗的喂料口大小是由称重控制器控制的,所以可以保证计量的精度。其中称重控制器是这样控制配料斗喂料口大小的:刚开始喂料口是最大的(大投),当计量斗内的物料的重量接近设定值的70%~80%(具体由称重控制器的软件部分设定)时,喂料口收缩一部分(中投),接近80%~95%(具体由称重控制器的软件部分设定)时,喂料口收缩为最小投料口(小投),最后当计量斗内的物重加上空中落料的重量达到设定值时即关闭备料斗的喂料口,称重结束。计量斗卸料入包装袋即可封口。

 
由于计量斗在卸料入包装袋的同时不能够进料,所以备料斗每次喂料到计量斗预先设定的值后需要等待计量斗卸料完毕方能再喂料。因此工作周期较长,效率不高。而当备料斗喂料到计量斗这段时间内工人也只有等待喂料完毕才能卸料入袋。所以人力也不能够很充分地利用。针对以上问题,笔者设计了由继电器实现的双称定量自动包装机。
 
二、继电器控制的双称定量自动包装机
 
1)双称控制方法的分析
 
双称控制的方法有很多,考虑到包装袋袋口的大小是固定的,通过降低卸料时间来缩短工作周期很难实现,故一般采用降低喂料时间来改变工作周期。改变喂料时间一般有两种方法:一是提高供料机构的进料速度;二是增加计量斗数目。前者在所选进料电机固定的情况下,只能增加进料电机的数目。但增加电机会存在以下问题:①成本问题;②安装空间问题;③噪音问题。考虑到以上问题,故不宜多选。增加计量斗数目又可以有多种方式进行控制工作。较常用的是PLC编程控制和单片机编程控制。但考虑到PLC编程器价格稍高,单片机编程控制稳定性不理想等因素,本设计主要采用继电器控制两个仪表的工作,使两个仪表既能够同时独立工作又能够互相通信,实现交替工作和优先工作,有效地解决了工作周期长,人力成本大的问题。具有较好的经济意义。

2)继电器实现的双称定量自动包装机的设计
 
(1)双称定量自动包装机的结构简图
如图2所示,继电器控制的双称定量自动包装机的组成与单称自动包装机基本相同,不同的是计量斗的个数变为2个,称重控制装置内部有2个称重控制 器,备料斗的内部结构和称重控制器的控制电路也都有所改变。

 
(2)双称工作过程示意图
 
如图3所示,物料由供料机构送至备料斗,再由备料斗向2个计量斗喂料,物料在两个计量斗中谁先完成定量称量,就先卸料至包装袋中,另一个计 量斗一直等待到先定量完的那个计量斗卸料结束再卸料。如果同时定量完毕就由计量斗1先卸料。在一个计量斗卸料时,如果另一个计量斗还没有完成定量,备料斗继续喂料入该计量斗,直到完成定量,相应的出料口才封口。整个称重、卸料、相互协调过程及夹袋、松袋均由称重控制装置进行控制。


 
继电器控制部分电路如图4所示。



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