专利名称:包装自动计量机的制作方法
本实用新型是用于控制无定形固体物料包装重量的连续包装自动计量装置。
在对粉末状，颗粒状等无定形固体物料如水泥，粮食，化肥等产品进行包装时，要求包装机能按预定重量向包装袋或其它包装容器内装料，达到规定的重量标准后，能迅速停止装料，以保证包装重量的准确。为实现自动计量和保证计量精度，近几年发展起来的各种类型的重量传感器，如应用压电原理，静电电容或电阻原理等所制成的各类重量传感器，已在一些包装机上使用。它们将重量信号转变为与重量变化有线性关系的相应的电信号，用以控制对包装物料重量的计量。例如中国专利CN85108288A介绍了一种组合称重方法，将来自重量传感器的信号经微机存储和处理而实现自动计量。其设备结构复杂，且较适用于预定重量不固定或需要经常作无规则变化时的包装计量。对于预定的重量标准相对恒定的包装计量，也有类似的设备，但由于也都需要由计算机处理和控制，结构复杂，成本高，不易为中、小企业采用。以水泥行业包装为例，由于水泥粉末极细，且包装数量大，包装时粉尘严重，包装环境恶劣，同时对每一件包装的重量要求是恒定的。因此要求包装计量设备既能准确计量，又要保证在恶劣环境中能长期稳定地工作。现在有采用光电管控制计量的报道，但由于其对重量变化的反应速度慢，计量精度不易提高。另一方面，上述的各种设备只是为了解决称重的计量问题，尚未解决同时实现连续包装的问题，包装操作仍为间断性的。因此，目前大量小型水泥厂的包装计量主要仍是采用原始的杠杆原理法码配重的称量工具，甚至采用以体积估计重量的方式，很难保证包装计量的准确性。
本实用新型的目的是为解决上述问题而提供一种结构简单，适应性强，计量精度高的连续包装自动计量机。
在本实用新型的包装自动计量机中有重量传感器，电子处理系统和执行机构等几部分，重量传感器将重量信号转变为相应的电信号后输入电子处理系统。电子处理系统包括有由电压比较器构成的重量比较器，整形电路，双稳态触发器和驱动电路。在电压比较器中，来自重量传感器反映包装物料重量的电信号和预置于其中的与预定重量要求相对应的给定电信号进行比较。包装物料未达到预定的重量标准时，电压比较器的输出状态不变；一旦达到了预定的重量标准，即来自重量传感器的输入信号达到和超过了预置的给定信号，电压比较器的输出状态迅速改变。这一变化经整形电路整形后输入双稳态触发器，使其输出状态发生翻转。这个翻转了的输出信号通过驱动电路使执行机构动作。由于在电信号控制的驱动电路中通常包括有继电器，因此其输入信号的变化可以通过启动继电器而实现对执行机构的控制，执行机构主要是对包装机装料口进行关闭和开启的设施，其动作原理和方式可以根据不同情况和需要而定，当然最简便的是通过电磁装置控制装料口的关闭和开启。由于双稳态触发器输出状态的翻转只受其输入信号的上升沿(或下降沿)所控制(例如仅当输入电平由低到高时)，因而采用双稳态触发器就可以同时控制两个装料口，使它们轮流交替地启闭。这是因为只有当一个装料口处的包装重量达到预定重量标准后，其信号输入双稳态触发器才会引起其输出状态翻转，使执行机构在驱动电路控制下关闭该装料口并同时开启另一装料口，而卸走达到重量的包装这一信号变化不会使双稳态触发器输入状态的翻转。这样就可以实现两装料口交替装料，不间断地进行连续计量包装工作。为减少和避免不必要的干扰信号造成双稳态触发器的误动作，整形电路可以采用具有上下限电压检测功能的整形电路，如施密特(Schmidt)电路等。
如果在重量比较器之后直接将信号输入单稳态触发器，由它带动驱动电路，实现对执行机构的控制，就能适用于单装料口包装设备的自动计量。
为了方便包装操作，以上述方案为基础，还可以增加一些如显示各种工作状态的指示系统，记录包装数量的计数装置等辅助设施。但这些辅助性的改变无疑仍应认为是属于本实用新型技术方案的范围。
下面将通过附图所示的实施例对本实用新型的包装自动计量机作进一步的详细说明。
图1 本实用新型的方框原理图图2 本实用新型的电路图图3 本实用新型的使用示意图图1方框图表明了本实用新型两种方案的工作原理。重量传感器(1)将物料重量转变为相应的电压信号后输入重量比较器中的电压比较器(2)，与预置其中的给定电压信号进行比较。当包装物料达到预定的重量标准后，电压比较器(2)的输出状态迅速改变，经过单稳态触发器(3)，或经过整形电路(6)和双稳态触发器(7)而输入驱动电路(4)，由驱动电路启动执行机构(5)而分别控制单口或双口包装设备装料口的启闭。
图2是一种适用于双装料口的包装自动计量机构的电路，重量传感器(1)设在包装机构料台(8)之下，重量比较器中采用了LM339集成电路电压比较器，预置的重量标准给定信号由其同相端输入，反映包装物料重量的信号由其反相端输入。包装物料达到规定的重量标准后，电压比较器的输出状态迅即由高电平转变为低电平。这一状态的变化经CD40106集成电路整形后输入由CD4013集成电路组成的双稳态触发器，引起其输出状态的翻转，从而导通了驱动电路，使其中的继电器(J)动作。执行机构是由电磁铁(12)控制的装料口挡板(11)。当电磁铁(12)在图3所示的未吸合状态下，装料口(9)开启装料，装料口(10)被挡板(11)关闭。当料口(9)处的包装物料达到规定重量后，驱动电路被导通，其中的继电器动作，导致电磁铁(12)吸合，带动与装料挡板(11)连成一体的杠杆以支点(14)为轴转动，使挡板(11)向装料口(9)的方向旋转，将装料口(9)关闭而同时开启了装料口(10)，使其处于装料状态。装料口(9)处包装完毕的包装袋即可卸走。当装料口(10)处的包装重量达到规定标准后，驱动电路中的继电器作相反动作，使电磁铁(12)放开，在弹性结构(13)作用下，挡板(11)恢复原位，关闭装料口(10)而开启装料口(9)，如此反复，实现自动连续的计量包装。为方便统计包装数量，在重量比较器之后可再连接一计数器。
由于本实用新型的电子处理系统对信号变化的响应迅速，故包装物料达到预定重量标准后，可以迅速停止装料，保证了计量的准确。当本实用新型的包装自动计量机的设计计量精度为99.9％时，实际现场操作证明计量精度不低于99.5％，并且可以长期保持稳定。本实用新型在结构设计上十分简单，使用操作和维护都十分方便。试验证明各种恶劣的包装环境均不会影响其稳定地保持高精度的工作。
权利要求
1.一种带有重量传感器的包装自动计量机，其特征是在重量传感器(1)之后依次连接有电压比较器(2)，整形电路(6)，双稳态触发器(7)和驱动电路(4)，由驱动电路(4)控制执行机构(5)。
2.一种带有重量传感器的包装自动计量机，其特征是在重量传感器(1)之后依次连接有电压比较器(2)，单稳态触发器(3)和驱动电路(4)，由驱动电路(4)控制执行机构(5)。
专利摘要
本包装自动计量机是采用了重量传感器，重量比较器，单稳态或双稳态触发器和驱动电路作为主要的电子处理系统，将包装物料的重量信号处理后用以控制执行机构，准确地完成对无定形固体物料连续包装称重计量工作。本包装计量机可以广泛地用于单口和双口装料的包装机，在各种恶劣的包装环境下均能稳定连续地工作而不会影响计量精度。
文档编号B65B37/00GK87205244SQ87205244
公开日1988年8月24日 申请日期1987年11月23日
发明者罗代君, 魏大贵, 王洪元, 林中国, 唐兴仪 申请人:罗代君, 魏大贵, 王洪元, 林中国, 唐兴仪导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan