隨著工業生產的迅速發展‚傳統對粉狀、粒狀、塊狀等產品的地磅計量方法費時、費工‚效率又低‚已不能滿足生產需要‚後來我國科技人員又研製了類似於水泥自動定量包裝的包裝機。由於其精度較低‚一般在5％左右‚所以隻能適用於一些價格較低的產品如水泥、化肥、糧食等‚但對於像鈦白粉、聚四乙烯等昂貴材料1％的誤差足以引起買、賣糾紛‚因此‚金陵石化煉油廠委托我們為其開發0∙1級高精度包裝秤。

1包裝秤的工作原理

如圖1所示‚包裝秤共分三個主要部分。

1∙1定量秤重係統

物料經給料機構‚通過秤重控製器與可編程序控製器控製氣動元件‚將給料弧形門打開‚向秤重料鬥進料‚當物料重量至給料預定值時‚秤重控製器發出停止給料信號‚由可編程序控製器控製給料氣缸執行關閉弧形門‚給料結束秤重完成。

1∙2裝包係統

當定量秤重完成後‚人工套袋‚觸動拔拉開關‚發出夾袋信號‚夾袋機構將包裝袋夾緊‚秤重料鬥打開卸料‚經延時幾秒後‚秤重料鬥關閉‚夾袋鬆開‚料包落至輸送機‚裝包完成。準備第二次秤量‚循環開始‚並由計數累計包裝次數。

1∙3輸送、縫包係統

運行的輸送皮帶將料包送到縫包機進行縫

包‚人工協助縫包‚縫包機啟動‚當料包縫完後‚縫紉機停止。完成縫包後‚料包經輸送機將料包入庫。

2提高秤重精度的關鍵部位

2∙1給料控製係統

2∙1∙1氣動、秤重儀表和PLC

如圖1所示‚水泥包裝機的氣動係統‚主要是通過PLC控製電磁閥達到控製弧形門進行給料——秤重鬥落料－－夾袋等過程的。從經驗我們可以看出‚當給料電磁閥打開時‚物料開始落下‚對秤量鬥有一個衝擊加速度‚當給料電磁閥關閉時‚空中仍有一段“懸浮量”未落入秤重鬥‚這是引起秤重精度不高的主要原因‚如圖2所示。盡管可以采取懸浮量提前補償的辦法‚即預先估計懸浮量加在設定值裏‚但由於懸浮量無法準確估算且隨機變化毫無規律的‚因此誤差是難免的‚而且無法控製。既便采用粗加＋細加的方法減少懸浮量‚但仍不盡人意。要想從給料方麵消除誤差首先必須：a∙消除落料衝擊‚即落料漸漸增加或減少。b∙消除懸浮量‚即關閉料門時料門與秤鬥之間幾乎沒有落料。如圖3所示料門開閉的光滑過渡才是消除落料衝擊和懸浮量的唯一有效辦法。

從圖3曲線可以看出完全沒有落料衝擊過程‚且在關閉區重量值基本已接近設定值‚懸浮量幾乎為零。為了達到上述曲線‚我們在給料電磁閥通道前麵加上薄膜式脈衝電磁閥‚進行脈寬調製連續調節‚根據測量重量的大小與儀表內設定的曲線進行比較後‚輸出調製脈衝反饋到PLC‚對脈衝電磁閥進行調節如圖4所示。

連續調節的關鍵是脈衝電磁閥‚其結構如圖5所示‚因為膜片組件結構簡單可靠‚體積小重量輕‚所以響應速度很快‚是較理想的脈衝電磁閥。

為了減少落料衝擊和懸浮量‚除了用脈衝電磁閥控製弧形門的轉速得以光滑過渡以外‚還要在開啟和關閉時對弧形門的過流麵A進行控製‚如圖6所示△／L應在20～30％之間‚這樣既可以減少落料衝擊和懸浮量‚又可以減少轉角行程L‚即所謂的穩、準、快。

2∙2秤重料鬥

2∙2∙1重力自鎖機構

為了提高秤鬥的可靠性和穩定性‚設計了如圖7所示的啟、閉秤門的杠杆機構‚由於F1＝F2且在一條直線上‚所以不論mg的大小‚都能自動保證自鎖‚既不會因為重力使秤門向下旋轉而卸料‚也不會因氣缸內漏氣而自動打開秤門。當需要打開秤門時‚隻要很小的縱向力（氣缸的啟動壓力很小）就可以推開秤門‚快速卸料。

2∙2∙2阻尼器

在秤重過程中‚為了提高測量響應時間‚讓擺動的秤重鬥快速穩定下來‚我們加了四條橫向阻尼繩如圖7所示‚由於阻尼繩隻產生橫向力F3‚不產生縱向力‚所以不影響秤重精度。

3PLC軟件係統

軟件主要完成：包裝袋數量計數、對脈衝閥連續控製、運行顯示和故障報警等具體見PLC流程圖。

4結論

該係統主要指標為：

a∙新係統鋸台進給速度為2mm／s～21mm／s原係統為5mm／s～20mm／s）；

b∙新係統圓鋸鋸切速度為150～1480rpm（原係統為200～1300rpm）；

c∙改造後電機裝機容量僅132kW左右（原裝機容量513∙4kW）。由此可見‚新係統加工範圍得到提高‚同時變頻調速控製節能最少可達50％左右‚節能效果十分可觀。

本文源於網絡轉載，如有侵權，請聯係刪除