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定量包裝秤是稱重技術在包裝領域的應用和發(fā)展，廣泛用于飼料、食品、糧油、化工、藥品等行業(yè)的成品定量包裝口。隨著飼料行業(yè)的快速發(fā)展,成品飼料的定量包裝已從傳統(tǒng)手工式的稱重封包，發(fā)展成為自動、快速的定量包裝。飼料定量包裝秤的需求前景廣闊，研發(fā)、生產企業(yè)也逐漸增多。本文從對粉料或者粒料定量包裝入手，研究設計本定量包裝秤的機械部分及其電控部分。通過對各機械部件合理設計及電控部分準確控制，完成對成品物料的快速、精準的定量包裝，提高飼料企業(yè)成品包裝效率及更好地減輕工人的勞動強度⑶。
1定量包裝秤機械部分設計
定量包裝秤機械部分是成品物料稱重過程的載體,本定量包裝秤包括的運動機構部件（圖1）有：料倉、給料機構、截料機構、稱料機構、箱體、卸料機構和夾料機構。

1.1料倉
料倉是本定量包裝秤的第一個部分，是定量包裝秤物料的進料口，是物料的緩沖倉叫包裝時，成品料通過成品倉下的放料閥首先進入定量包裝秤的料倉。
1.2給料機構
給料機構是本定量包裝秤的重要機構，完成物料的快速和慢速給料，包括皮帶輸送和電機傳動2部分。
1.2.1皮帶輸送部分
根據(jù)調查,物料輸送形式有雙筒螺旋式、漏斗式、刮刀式、皮帶式、單筒雙速螺旋式等缶句。因刮刀喂料或螺旋容易使顆粒物料破碎和存在脈動性，漏斗式喂料易使流動性較差的粉料產生結拱造成物料流動不均勻，影響輸送的速度和精度，所以本包裝秤選擇能實現(xiàn)高速、穩(wěn)定給料的皮帶輸送。
1.3截料機構
截料機構由氣缸及截料板組成，可阻止給料機構在完成每包物料給料時，多余的物料進入稱料機構。在定量包裝秤稱重過程中，稱料機構負責物料的稱重，當物料重量達到規(guī)定時，給出重量到位信號，電控部分發(fā)出指令停止電機運轉。但因慣性及皮帶輸送出口邊沿的物料還會掉入稱重機構，必將影響每包物料重量的準確性。截料機構就是在皮帶出口下端增加的裝置，當電控部分發(fā)出停止電機工作的同時，啟動截料板，使給料機構多余的過沖量截止在截料板叫避免掉入稱重機構，從而保證稱重機構中稱重物料的準確性。
1.4稱料機構
秤料機構是完成物料稱重的核心機構，由傳感器、稱料斗、卸料機構組成。
稱重過程為:控制系統(tǒng)根據(jù)設定的給料量，啟動皮帶給料機快速給料，當達到設定的慢給料量時,控制系統(tǒng)根據(jù)設定的空中量控制皮帶給料機變換為慢速運轉，實現(xiàn)慢速給料，當達到設定的空中量時，皮帶給料機停止運轉,截料機構關閉，完成一次稱量。
1.4.1傳感器
稱重傳感器是定量包裝秤的心臟,選擇合適、精度靈敏的稱重傳感器對保證定量包裝秤精度和速度至關重要。本包裝秤選擇只受拉力的波紋傳感器（圖2）。1.4.2秤料斗
秤料斗是物料的承載體，在保證稱重物料的容積的同時，考慮到解決物料在稱料斗中的掛料、漏料、粘料現(xiàn)象及完成快速卸料,對比市場上一般的原秤料斗（圖3）,將本定量包裝秤的秤料斗設計成八角、底部倒三角形狀（圖4）,較好地解決了物料在秤斗中掛料、漏料、粘料現(xiàn)象，實現(xiàn)物料平穩(wěn)、快速卸料。

1.4.3卸料機構
卸料機構是秤料斗承載物料和卸物料的開關門，由氣缸、連桿傳動、自鎖拉桿組成。秤斗由傳感器掛在包裝秤箱體里面,設計時在傳動連桿上增加自鎖拉桿,使卸料機構平穩(wěn)開關，避免了對秤料斗偏振。
1.5夾袋機構
夾袋機構由氣缸、傳動連桿組成,位于箱體出口下方，可實現(xiàn)定量包裝時對包裝袋的夾、放。

2定量包裝秤電控系統(tǒng)
電控系統(tǒng)由電路板、電器元件、PLC控制器等組成厠。本定量包裝秤的機械部分是完成快速、定量包裝的基礎，能夠完成各自在快速、定量包裝工作中工作量的機械動作功能。電控部分是這些機械工作的組織和控制者，只有有效的組織和控制，包裝秤的各機械部件才能準確、協(xié)調、高效地完成各自的工作。它通過電控信號在傳感器、電機、氣缸控制元件等信號控制元之間來回穿梭，準確、高效地完成稱重傳感器信號的接收、信號參數(shù)對比、控制指令信號發(fā)出等電控工作。
為了能更好地完成對機械部件電控控制，專門設計配套了一個電控控制箱，在電器選擇上，選擇質量穩(wěn)定可靠的正泰電器元件、歐姆龍可編程控制器及志美稱重顯示控制儀表回。
電控部分主要完成的任務及解決的問題是如何保證稱重信號的保真性、準確控制各機械部件的工作。本包裝秤通過應用具有高精度、A/D快速轉換、抗干擾力強的2—A型A/D轉換技術的,具有組裝密度高、可靠性能高、抗振能力強的SMT表面貼片技術，具有高級數(shù)字信號調節(jié)、過濾噪聲及振動能力強的TraxDSP輔三階段過濾技術。通過三項電控技術來保證稱重信號在轉換、傳輸過程中重量信號的真實性。在電控控制過程中（圖5）,通過運行封裝在中央PLC控制器中的電控程序：傳感器稱重的重量模擬信號通過2-A型A/D轉換成電路的數(shù)字信號，數(shù)字信號進入電控控制模塊，與控制模塊中的預設參數(shù)對比形成控制指令,控制指令由控制模塊發(fā)出，指揮控制各機械部件的工作。

3試用
根據(jù)機械部分及電控部分設計，生產出試用樣機（圖6）,制定出試驗方案，將樣機配套在飼料成套設備包裝工段，對樣機進行實際成品包裝試驗。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)測量及計算得出靜態(tài)精度（表1）、動態(tài)精度(表2)、包裝速度(表3)。由試驗數(shù)據(jù)表可得：本定量包裝秤靜態(tài)精度W0.1%,動態(tài)精度W0.2%,符合定量包裝秤包裝精度要求；包裝速度為每分鐘6~7包，比其他多數(shù)企業(yè)的定量包裝秤（一般為每分鐘4~5包）要快。

4小結
本文通過對飼料行業(yè)及定量包裝秤的發(fā)展研究分析,研制了一款同時適合飼料成品粉料、粒料定量包裝的包裝秤，并從機械部分和電控系統(tǒng)進行了論述。同時，通過樣機的試制、試驗及飼料生產廠家的應用，其包裝精度符合包裝秤精度要求,包裝速度也快于其他多數(shù)定量包裝秤,可以得到很好的推廣應用。

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