一种包装机械中自动定量计量系统的制作方法

本实用新型涉及一种水溶肥生产装置领域，尤其涉及一种包装机械中自动定量计量系统。

背景技术：

随着社会的快速发展和人民生活水平的不断提高，消费者对化肥包装提出了更高的要求。目前，化肥的定量包装机械己经在化工和人民日常生活密切相关的各行业得到广泛应用，这对于提高包装计量领域的自动化水平，提高产品质量方面具有重要的意义。改革开放以来，我国经济发展水平显著提高，市场经济呈现一片繁荣景象，这促使消费者对定量包装化肥的需求呈现持续高速增长态势。

在自动计量技术问世之前，化肥包装以人工称重包装方式为主，劳动强度大，称重精度也容易受到人为因素的影响，而且生产效率很低。科学技术的高速发展使得电子计量方式逐步替代了传统的人工称重计量方式，电子计量技术是集传感器技术、微电子技术、计算机控制及测试技术、机械制造及其自动化技术等为一体的综合技术，是定量计量系统的重要技术基础。为了满足化肥行业物料的快速定量包装需求，自动定量电子计量装置应运而生。OIML(国际法制计量组织)把定量计量系统定义为“通过自动计量把松散的物料分成许多质量符合预先设定的，实际上是稳定的，相互分离的负荷的装置”自动定量计量装置在实际应用中由计量传感器、计量控制仪器和计量容器组成。计量控制仪表除了承担物料计量的任务以外，还要负责控制其他机构的协调运转。定量包装设备的计量方式分为单次计量和分量计量两类。单次计量一般只有一个计量仓，完成一次包装只需进行一次计量；分量计量方式有多个计量仓，每次包装进行多次计量，从多个计量仓中选择一些重量之和符合定量要求的物料加入包装容器。

目前，国内的化肥包装行业对混合态且具有一定粘性的水溶肥的计量包装还处在起步阶段。混合态粘性水溶肥容易粘结成块的物理属性限制了对其进行包装计量的生产速率。因此在快速自动计量中如何提高动态计量精度一直是水溶肥加工企业急需解决的难题。于此同时，此类水溶肥肥包装的计量精度和计量速度也同国外同类产品存在一定差距，因此研究出一套性能较好的自动定量计量系统方案非常有必要。

技术实现要素：

为了解决上述问题；本实用新型提供一种包装机械中自动定量计量系统，该包装机械中自动定量计量系统采用三级给料定量控制方法控制系统给料的原理，完成动态精确定量计量需求，提高了系统的计量性能；且实现物料的连续计量包装，满足了自动计量包装的需求，大大提髙了物料的包装效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种包装机械中自动定量计量系统，包括储料仓、给料装置、控制系统、计量斗、卸料开关；所述储料仓固定在给料装置的左侧上方，计量斗安装在给料装置的右侧下方；计量斗底部出口处设有卸料开关；控制系统分别与给料装置、计量斗线路连接。

优选的，所述给料装置采用大、中、小三级螺旋式给料结构，实现定量控制方法控制系统给料；从而在不影响计量速度的情况下，完成动态精确定量计量需求，提高了系统的计量性能。

优选的，所述卸料开关采用气动式阀门开关，具有动作迅速、性能稳定和维修简单方便的优点。

优选的，所述控制系统包括主控模块、人机交互模块、数据采集模块、串口通信模块、输出驱动模块、电源模块、存储模块；主控模块是控制系统的核心模块，主要用来处理、显示、存储数据采集模块转换后的信号，并根据处理结果控制给料机构和卸料开关的动作；电源模块用来为硬件系统各模块统一供电；用户通过人机交互模块设定定量计量系统的各项参数，以及即使了解物料计量状态；数据采集模块将计量传感器采集的模拟重量信号转换为可控主控模块处理的数字信号；串口通信模块实现定量计量系统和包装机械中其他组成部分的信息通信；输出驱动模块完成给料装置的传动电机及卸料开关的驱动控制工作；存储模块将每次物料定量计量的数据结果存成文本文件，以便于后续的分析和优化。

优选的，所述数据采集模块包括传感器、隔离电路、滤波电路、放大器电路、A/D转换电路和输出电路；传感器用来将计量物理信号转换为可供传输的电信号；隔离电路通过隔离元器件将噪声干扰信号隔离出来，隔离电路用于远距离的传感器信号采集；滤波电路通过一级或多级硬件滤波，进一步抑制信号中的噪声干扰部分；放大器电路将滤波后的电信号进行增益放大，达到A/D转换电路所需要的电压级别；信号通过A/D转换电路后变为可被微处理器处理的电信号，通过输出电路发出从而完成信号采集的整个流程。

本实用新型，一种包装机械中自动定量计量系统：自动定量计量系统的整个工作过程由微处理器控制，自动完成物料的定量计量。系统开始上电工作后，为保障储料斗中的物料充足，上级供料系统向储料斗供料。通过计量控制器设定物料包装的目标定量值、粗中细三级给料阈值等参数，包装机械开始制袋，将制作好的包装袋送至卸料开关下夹紧。控制系统关闭卸料开关，大中小三级螺旋给料装置开始同时向计量装置传送物料，计量传感器获取模拟重量信号，信号经过预处理、AD转换等步骤，传送至控制仪表的微处理器，并通过显示屏实时显示当前物料质量，通过判断是否到达己设定的阈值，来完成粗阶、中阶、细阶给料三级给料控制。当物料计量达到设定的目标值之后，给料装置停止，完成给料，卸料阀门打开，物料被填充至包装袋，完成物料定量计量的整个过程。

工作时，由电机带动减速器和螺旋，物料被均匀连续地送到出料口。三个进料管按一定比例设计，这样在快速进料阶段，三个进料管道同时快速进料，当下料达到额定值的时候，停止大管进料，由其他两管道同时进料，同样达到临近额度值时，停止中管道进料，最后由最小管道完成最终进料，从而完成进料过程。

本实用新型一种包装机械中自动定量计量系统，其有益效果是：

1)该包装机械中自动定量计量系统实现物料的连续计量包装，满足了自动计量包装的需求，整个过程不需要人工干预，大大提髙了物料的包装效率；

2)该包装机械中自动定量计量系统采用三级给料定量控制方法控制系统给料，从而在不影响计量速度的情况下，完成动态精确定量计量需求，提高了系统的计量性能；

3)该包装机械中自动定量计量系统设有串口通信模块，从而使计量控制通过串口通信模块与自动包装机械的主控模块完成信息传输，同时与自动包装机械中的制带、喷码、封装等其他装置协调工作，完成物料计量包装的整个流程。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型一种包装机械中自动定量计量系统的结构示意图。

图2是本实用新型一种包装机械中自动定量计量系统的控制系统的控制电路图。

图3是本实用新型一种包装机械中自动定量计量系统的数据采集模块的控制电路图。

图中，1、储料仓，2、给料装置，3、控制系统，4、计量斗，5、卸料开关，11、主控模块，12、人机交互模块，13、数据采集模块，14、串口通信模块，15、输出驱动模块，16、电源模块，17、存储模块，21、传感器，22、隔离电路，23、滤波电路，24、放大器电路，25、A/D转换电路，26、输出电路。

具体实施方式

请参照图1，本具体实施例，包括储料仓、给料装置、控制系统、计量斗、卸料开关；所述储料仓固定在给料装置的左侧上方，计量斗安装在给料装置的右侧下方；计量斗底部出口处设有卸料开关；控制系统分别与给料装置、计量斗线路连接。

请参照图1，所述给料装置采用大、中、小三级螺旋式给料结构，实现定量控制方法控制系统给料；从而在不影响计量速度的情况下，完成动态精确定量计量需求，提高了系统的计量性能。

请参照图1，所述卸料开关采用气动式阀门开关，具有动作迅速、性能稳定和维修简单方便的优点。

请参照图2，本具体实施例，所述控制系统包括主控模块、人机交互模块、数据采集模块、串口通信模块、输出驱动模块、电源模块、存储模块；主控模块是控制系统的核心模块，主要用来处理、显示、存储数据采集模块转换后的信号，并根据处理结果控制给料机构和卸料开关的动作；电源模块用来为硬件系统各模块统一供电；用户通过人机交互模块设定定量计量系统的各项参数，以及即使了解物料计量状态；数据采集模块将计量传感器采集的模拟重量信号转换为可控主控模块处理的数字信号；串口通信模块实现定量计量系统和包装机械中其他组成部分的信息通信；输出驱动模块完成给料装置的传动电机及卸料开关的驱动控制工作；存储模块将每次物料定量计量的数据结果存成文本文件，以便于后续的分析和优化。

请参照图3，本具体实施例，所述数据采集模块包括传感器、隔离电路、滤波电路、放大器电路、A/D转换电路和输出电路；传感器用来将计量物理信号转换为可供传输的电信号；隔离电路通过隔离元器件将噪声干扰信号隔离出来，隔离电路用于远距离的传感器信号采集；滤波电路通过一级或多级硬件滤波，进一步抑制信号中的噪声干扰部分；放大器电路将滤波后的电信号进行增益放大，达到A/D转换电路所需要的电压级别；信号通过A/D转换电路后变为可被微处理器处理的电信号，通过输出电路发出从而完成信号采集的整个流程。

作为本实用新型的进一步说明：系统开始上电工作后，为保障储料斗中的物料充足，上级供料系统向储料斗供料。通过计量控制器设定物料包装的目标定量值、粗中细三级给料阈值等参数，包装机械开始制袋，将制作好的包装袋送至卸料开关下夹紧。控制系统关闭卸料开关，大中小三级螺旋给料装置开始同时向计量装置传送物料，计量传感器获取模拟重量信号，信号经过预处理、AD转换等步骤，传送至控制仪表的微处理器，并通过显示屏实时显示当前物料质量，通过判断是否到达己设定的阈值，来完成粗阶、中阶、细阶给料三级给料控制。当物料计量达到设定的目标值之后，给料装置停止，完成给料，卸料阀门打开，物料被填充至包装袋，完成物料定量计量的整个过程。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种改进，或未经改进讲本实用新型的构思和技术方案应用于其他场合的，均在本实用新型的保护范内。