随着饲料行业的快速发展，成品饲料的定量包装已从传统手工式的称重封包，发展成为自动、快速的定量包装，饲料定量包装秤的需求前景广阔，研发、生产企业也逐渐增多。定量包装秤是称重技术在包装领域的应用和发展，广泛用于饲料、食品、粮油、化工、药品等行业的成品定量包装。本文从对粉料或者粒料定量包装入手，研究设计本定量包装秤的机械部分及其电控部分。通过对各机械部件合理设计及电控部分准确控制，完成对成品物料的快速、的定量包装，提高饲料企业成品包装效率及更好地减轻工人的劳动强度。
 

　　1 定量包装秤机械部分设计
 

　　定量包装秤机械部分是成品物料称重过程的载体，本定量包装秤包括的运动机构部件(图1)有：料仓、给料机构、截料机构、称料机构、箱体、卸料机构和夹料机构。
 

　　1.1 料仓
 

　　料仓是本定量包装秤的*个部分，是定量包装秤物料的进料口，是物料的缓冲仓[4]。包装时，成品料通过成品仓下的放料阀首*入定量包装秤的料仓。
 

　　1.2 给料机构
 

　　给料机构是本定量包装秤的重要机构，完成物料的快速和慢速给料，包括皮带输送和电机传动2部分。
 

　　1.2.1 皮带输送部分
 

　　通过包装量可以计算出物料输送量Q=7×60×40=16 800 kg/h，根据电机输送速度取V 为1.2 m/s，物料容重r 取0.6，修正系数C 取1.0。根据公式1，可求得需求皮带宽度B=0.446 m，经皮带宽度规格表查询可取皮带宽度为480 mm。
 

　　1.2.2 电机传动部分
 

　　为了能快速、准确的完成物料输送工作，选择具有二极、十二极2 种运转速度的双速电机。在每包称量过程中，为了完成快速给料，控制电机以二*速运转，实现快速输送物料；为了保证称重的准确性，在每包物料输送的后面部分控制电机以十二极慢速运转，通过闸板机构动作控制皮带输送机上料层的厚度，实现慢速给料，从而保证了称重过程的准确性。电机传动除选择运转方式外，运转功率也是电机选择的重要参数，根据定量包装速度、包装重量及理论计算公式来选择电机的功率。
 

　　1.3 截料机构
 

　　截料机构由气缸及截料板组成，可阻止给料机构在完成每包物料给料时，多余的物料进入称料机构。在定量包装秤称重过程中，称料机构负责物料的称重，当物料重量达到规定时，给出重量到位信号，电控部分发出指令停止电机运转。但因惯性及皮带输送出口边沿的物料还会掉入称重机构，必将影响每包物料重量的准确性。截料机构就是在皮带出口下端增加的装置，当电控部分发出停止电机工作的同时，启动截料板，使给料机构多余的过冲量截止在截料板[7]，避免掉入称重机构，从而保证称重机构中称重物料的准确性。
 

　　1.4 称料机构
 

　　秤料机构是完成物料称重的核心机构，由传感器、称料斗、卸料机构组成。称重过程为：控制系统根据设定的给料量，启动皮带给料机快速给料，当达到设定的慢给料量时，控制系统根据设定的空中量控制皮带给料机变换为慢速运转，实现慢速给料，当达到设定的空中量时，皮带给料机停止运转，截料机构关闭，完成一次称量。
 

　　1.4.1 传感器
 

　　称重传感器是定量包装秤的心脏，选择合适、精度灵敏的称重传感器对保证定量包装秤精度和速度至关重要。本包装秤选择只受拉力的波纹传感器。
 

　　1.4.2 秤料斗
 

　　秤料斗是物料的承载体，在保证称重物料的容积的同时，考虑到解决物料在称料斗中的挂料、漏料、粘料现象及完成快速卸料，对比市场上一般的原秤料斗(图3)，将本定量包装秤的秤料斗设计成八角、底部倒三角形状(图4)，较好地解决了物料在秤斗中挂料、漏料、粘料现象，实现物料平稳、快速卸料。
 

　　1.4.3 卸料机构
 

　　卸料机构是秤料斗承载物料和卸物料的开关门，由气缸、连杆传动、自锁拉杆组成。秤斗由传感器挂在包装秤箱体里面，设计时在传动连杆上增加自锁拉杆，使卸料机构平稳开关，避免了对秤料斗偏振。
 

　　1.5 夹袋机构
 

　　夹袋机构由气缸、传动连杆组成，位于箱体出口下方，可实现定量包装时对包装袋的夹、放。
 

　　2 定量包装秤电控系统
 

　　电控系统由电路板、电器元件、PLC 控制器等组成[8]。本定量包装秤的机械部分是完成快速、定量包装的基础，能够完成各自在快速、定量包装工作中工作量的机械动作功能。电控部分是这些机械工作的组织和控制者，只有有效的组织和控制，包装秤的各机械部件才能准确、协调、地完成各自的工作。它通过电控信号在传感器、电机、气缸控制元件等信号控制元之间来回穿梭，准确、地完成称重传感器信号的接收、信号参数对比、控制指令信号发出等电控工作。为了能更好地完成对机械部件电控控制，专门设计配套了一个电控控制箱，在电器选择上，选择质量稳定可靠的正泰电器元件、欧姆龙可编程控制器及志美称重显示控制仪表[9]。电控部分主要完成的任务及解决的问题是如何保证称重信号的保真性、准确控制各机械部件的工作。本包装秤通过应用具有高精度、A/D 快速转换、抗干扰力强的Σ—Δ 型A/D 转换技术[10]，具有组装密度高、可靠性能高、抗振能力强的SMT 表面贴片技术，具有数字信号调节、过滤噪声及振动能力强的TraxDSPTM 三阶段过滤技术。通过三项电控技术来保证称重信号在转换、传输过程中重量信号的真实性。在电控控制过程中(图5)，通过运行封装在*PLC 控制器中的电控程序：传感器称重的重量模拟信号通过Σ—Δ 型A/D 转换成电路的数字信号，数字信号进入电控控制模块，与控制模块中的预设参数对比形成控制指令，控制指令由控制模块发出，指挥控制各机械部件的工作。