定量包装机是未泥、化肥、石耆场等厂家必备的包装设 备之一，目前中小型生产厂普遍采用自动化程度优、包 装精度差、工人劳动强度大的机械式包我过装机进行包装。包装 时易堵料，且堵料后排除费时费力，加上扬尘较严重,直接影 府环境及工人的身体健康。针对以上问题,开发秤量精度、自 动化程度高、扬尘少的。

二、设计要求及总体方案

包装机主要用于细颗粒及输状物料的标准自封口纸袋 的包装。生产效率：每嘴15〜18吨/■小时I袋重及精度：、 5峙'kg,可根据要求在50kg以下任意设定，计量稳定，能自 动调速误差;除插袋外,装包、秤量、料门控制、卸裏全部自动 化，并配置应急、调整用的手动操作系统I跟踪显示袋重，自 动累计装裏数，袋重超差报警及断电保持记忆功能等J整机 安装高度H<2000mm,ft少，结构简单.易维修，工作安 全可靠，噪音低"

通过对现有包装机的结构进行分析，对中、小型水泥厂 使用的单嘴包装机本文釆用两级刚性叶轮送料，由两个电机 分别驱动，每級电机的开停分开控制,以防机内小料仓堵料. 第一级叶轮保证包装机来料均匀，由料位计控制电机开停。 第二级叶轮保证包装机生产效率，由微机控制其开停"釆用 传癘器秤量"送料闸门采用三位闸□,保证秤量准确。卸袋由 推包机枸完成。整机由微机控制,烦序动作"系统的启动靠插 裝时纸装带动一摆杆，使水银开关转动角度，接通电源，向系 统发出启动命令。

三、机械系统设计

1.送料聚统

标准的自封口纸袋装料口小，要满足每分钟装5〜6包 (250〜300kg)的生产效率要求，必须设法提高输送速度.

第一级送料是为了保证包装机来料充分、均匀、 采用刚性叶轮送料机构。由于物状物料的内摩擦增加，将使 侧向压力显著降低,即对竖直壁上的分布由较竟的三角形向 较窄的非线性的三侑形分布变化.为防止两纹送料 之间机内料仓发生堵料，控制机内物料量，在机内料仓中装 有薄膜式料位计•当料仓中物料低于某一高度时(料位计的

第一級刚性叶轮送料

第二级主送料机构, 为保证生产率、送料均勻，也用 叶轮送料，只是速度较快。叶轮 珈分为立置和卧置两种。立置叶 轮不-易堵料，且叶轮磨损后易更 换和维修,为防止出料嘴处发生 堵料，每装一袋，主电机开停一 次.第二级刚性叶轮送料到出料 口的距离应尽可能短,并且尽可能使送料口到出料口之间的 距离E与管径a之比接近于库仑滑移平面与水平面之间夹 角正切的两倍-实际结拘上可考恵出料嘴要有一定的顿斜， 以便出料"一般与水平成10"〜15"为好，太大会影响插袋，如 图4.

密封是送料机构中必须注意的问题，在主送料机构中轴 承的密封釆用了迷宫式、填料及J型骨架密封圏组合密封， 防止灰粉进入轴承。在电机上方装有打灰叶轮，防止灰尘堆 淤在电动机上。

2.秤■架

秤重架上装有料聲、压包机构、托包架、推包机构、秤重 传感器及控制开关等，承担起袋重及秤量.

横向轴动,闸板易卡死，故以垂直抽动闸板为好。闸板可 以用电磁铁、气紅、液压缸或电动液压推杆来抽动.如上所 述，以电动液压推杆作为执行元件较好工作过 程为:大.小液压推杆得电，闸门全开，大液压推杆'失电.小液 压推杆使闸门微开

在料嘴的上方装有压包块，插袋时压包块顺时 针转动，袋插入料嘴，逆时针则自锁，'防止在灌装过程中倒 袋。插袋时靠纸袋拨动一摆杆。带动水银开关动作，实现系统 的自动.当袋重达到设定重量时，系统控制俩门机构，出料嘴 关闭.同时接通推包液压推杆,机构带动压包块順时针转动 压包架,推包架顺时针转动推包架.掉袋时弹黃使水银开关 复位。托包架主要起托包作用，可願时针转动，以便卸包，并 可在垂直方向调整高度以适应袋长的要求。托包架支点稍 偏，以减小的推包力.

秤重架在工作中需和整机机架软连接，防止秤重架左 右摆动，可用四个一定宽度的弹性薄钢片把秤重架和整机架 机相连，弹性薄钢片在垂直方向刖度很小，而在水平方向刖 性较大。也可用四个宽铉支联接.

出料嘴和第二级送料口的联接可用橡胶软管联接，这种 联接没有跑灰。也可用两法兰面对接，中间加泡沫的塑料防 止跑灰.

推包执行元件的选择，推包执行元件可以釆用电磁铁、 气压亂、液压亂及电动液压推杆等。由于灰尘的影响，电磁铁 工作易出现故障，且调整麻烦，在机械式包装机中较多使用， 气压缸和液压亂是比较理想的执行元件，但需要压缩空气及 液压系统,増加设备投资，压缩空气会使茂生指起，使气压、 液压元件的维护保养比较困唯，在大型回转包装机中有釆 用，本机釆用电动液压推杆，价格便宜,使用维护方便，作为 小型包装机的推包元件是比较理想的.

,3.送料闸口机构

4.包装机的防尘

防尘贯穿于各个环节之中，闸门、第二级叶轮送呵口和 出料嘴的连接处的防尘如上所述。纸袋入口处和扬起的粉尘 由收尘器来收尘，在包装机的例面留有吸尘口.

四、控制系统设计

本机采用微机对系统进行控制，实现以上要求,所有参 数以人机那话的方式设定.以MCS系列单片微机为主芯片， 并配备外部ROM、信号放大电路、可编程I/O 口及扩展、A/ D转换器等。强电部分采用了固态继电器SSR、实现执行元 件的频繁通断-此继电器开关速度快、工作頻率高、体积小、 重量轻、寿命长、无机械噪声、工作可靠、耐冲击，其输入控制 端与输出端用光电耦合器隔离，所需控制电压低、电流小，非 常容易与单片机控制输出接口。另外此继电器用在有腐蚀、 荻尘大和有振动的场合独具忧越性.由于电机频繁起动，为 防止电机过然，电路中装有热继电器,对电机起过热保护作 用»

工作原理为拉力传感器不断地将水泥重量转换成微弱 的模拟电压.再由放大电路将其放大并滤除其中的噪声干扰 成份,然后经A/D变换器将电模拟量变换成数字量。单片机 是系统的数据处理、存眩和指挥中心,其核心部分为CPU. 它在软件的支持下对经过A/D变换的秤重数据进行运算和 处理，对整机进行控制.其控制工艺流程如图7所示.

与单片机相连的外部设备一键盘和显示器是实现人 机对活的媒介，可以通过键盘的实现“置零”、“启动”、“标 定”、-设参”等操作.

在秤重架上还装有与“启，停”键作用相同的急停开关， 当发生如纸袋脱落等突发性事故时，可按此开关急停，微机 从装袋状态下迅速退出。

整个系统还配置了“手动/自动”的开关广自动"状态执 行控制工作循环，“手动”状态用于整机调试，检査主电机和 电动液压推杆的工作情况.