称重式粉料包装机设计

论文编号:JX047    附任务书,外文翻译,CAD图,论文字数:37689,页数:80

摘  要

本文主要介绍了一种为小定量包装洗衣粉生产企业设计的自动称重式充填设备的研制过程，分析了称重式充填设备的国内外现状，探讨了产品的市场开发背景，对设备的基本原理、结构设计以及各个子系统如供送系统、称重系统、处理控制系统的主要功能都作了详细介绍，论述了设备开发过程中采用的一些关键技术，如:高精度称重传感器具有抗振动、抗冲击的特点；单片机控制系统方便准确、稳定可靠；液动执行机构可靠性高、稳定性好；传感器的应用更是提高了设备的可靠性；抗干扰设计和一体化的设计简化了结构，降低了重量。
本文研究成果及主要工作包括:首先，完成了通过对比和分析完成了对各个子系统环节的选择与设计的基本思想和开发思路，单片机应用系统的开发，进行了硬件设计和软件编程:其次，对设备进行了准确度等级的检测实验和商品实例分析;最后，高速动态称重的数字传感器精度较高，抗干扰能力强，响应速度快，值得推广与应用。设备具有精度高、速度快、稳定可靠、操作简单等优点，配以皮带式热封机能适用于自动化生产，可广泛应用于食品，医药，轻工，化工，纺织，电子，仪表等行业，提高了企业的劳动生产率和计量保证能力，具有较高的应用价值和良好的市场前景。

关键词：称重；精度；传感器；单片机

目    录

第1章 概述………………………………………………………1
1.1 包装机械化的重要意义…………………………………………………4
1.2 包装机械的主要特点及发展动向………………………………………5
1.3 包装机械的组成与分类…………………………………………………6
1.4 我国包装机械工业的概况及展望………………………………………7

第2 章 总体方案设计……………………………………………8
2.1 设计包装机的基本要求…………………………………………………8
2.2 供料方案的选择与比较…………………………………………………11
2.2.1 槽式电磁振动给料器………………………………………………11
2.2.2 带式输送机…………………………………………………………13
2.3 搅拌器的选择与比较……………………………………………………15
2.4 门的开启选择与设计……………………………………………………16
2.5 称量系统选择与设计……………………………………………………17
  2.5.1 定容法………………………………………………………………18
2.5.2 称重法………………………………………………………………19
2.6 开斗结构设计……………………………………………………………20
2.7 热封机的选择……………………………………………………………21
2.7.1 热封机的原理………………………………………………………21
2.7.2 热封材料……………………………………………………………23
2.8 包装机的总体布局………………………………………………………24

第3章  包装机的重要的零件设计…………………………… 26
3.1 轴的设计与强度验算……………………………………………………26
3.2 键的选择与强度验算……………………………………………………28
3.3 V带的设计与校核………………………………………………………28
3.4 轴承的选择与校核………………………………………………………31
3.5 搅拌器的选型与校核……………………………………………………31
3.6 液压缸的设计与计算……………………………………………………32
3.6.1 液压缸的设计………………………………………………………32
3.6.2 液压系统的设计……………………………………………………35
  3.6.3 液压元件的选择……………………………………………………36
3.7 电磁振动给料器…………………………………………………………39
3.7.1 电磁激振装置的分析及计算………………………………………39
3.7.2 电磁振动给料器的设计与计算……………………………………41
3.8 铰链的计算………………………………………………………………44
3.9 圆柱螺旋扭转弹簧的选择与计算………………………………………45

第4章  控制系统设计………………………………………… 48
4.1 控制系统的工作原理……………………………………………………48
4.2 传感器的选择……………………………………………………………49
4.2.1 磁性接近开关的选择………………………………………………49
4.2.2 料位检测器的选择与控制…………………………………………50
4.2.3 光电开关的选择与控制……………………………………………54
4.2.4 荷重传感器的选择…………………………………………………55
4.3 步进电机的选择与控制…………………………………………………57
4.4 处理控制系统……………………………………………………………61
4.5 硬件设计…………………………………………………………………62
4.6 软件设计…………………………………………………………………63
4.7 抗干扰设计………………………………………………………………63
        
第5 章  控制电路设计…………………………………………65
5.1   核心单元电路…………………………………………………………65
  5.1.1 重量信号检测电路…………………………………………………66
5.1.2 功率放大电路………………………………………………………67
5.1.3 A/D转换电路 ………………………………………………………67
5.1.4 键盘扩展电路………………………………………………………68
  5.1.5 LCD显示路………………………………………………………… 69
5.2 系统程序设计……………………………………………………………69
  5.2.1 称重系统主程序……………………………………………………70
  5.2.2 键盘扫描模块程序…………………………………………………72
  5.2.3  LCD显示模块程序…………………………………………………75
5.3 系统的可靠性设计和抗干扰设计………………………………………77

结论……………………………………………………………… 79
参考文献
翻译部分
致谢