自动称料送料系统研究及应用
何志锋 郑华宁
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何志锋 郑华宁,. 自动称料送料系统研究及应用[J]. 装备技术研究,2024.8. DOI:10.12721/ccn.2024.157367.
摘要:
自动称料送料系统取代人工称料,在生产效率和产品质量上面取得重要的进步,随着电子技术和传感器技术的发展, 自动称料送料机已经广泛的应用于饲料、医药卫生等方面。但是不同的场合有不同的称重要求,对称料机的要求也有很大的不同,需要根据具体的精度要求和具体功能进行具体的设计。本文主要是根据淀粉颗粒属性,设计的自动称料和送料系统,并充分的考虑整体的可靠性、稳定性、安全性和生产效率。
关键词: 自动称料自动送料传感器
DOI:10.12721/ccn.2024.157367
基金资助:

引言

随着社会发展,行业分工细化,工农业和市场的发展对配料送料自动化设备的需求也日益增多,过去简单的人力叠加重复性的工作已经无法满足现代化发展的需求。现在此类自动化设备在生产和生活中应用非常的广泛,比如药品加工、食品加工、饲料加工等行业。本文主要是根据淀粉这种常用的原材料的称料和配送系统方案进行设计,最终实现淀粉精确、精准的称重,自动、高效配送。

1、淀粉自动称料送料设计

1.1淀粉自动称料送料系统结构设计

淀粉自动称料送料系统主要是为了实现淀粉自动从货仓定量的投送到反应罐中,所以根据这个要求,设计了图1淀粉自动称料送料整体方案。

淀粉自动称料送料系统主要的工作原理是通过安装在行架上的气动葫芦从货场抓取大袋淀粉,到小配料罐上方,大袋开袋装置为气动剪刀,对淀粉袋进行剪口,淀粉靠重力进入小配料罐,然后通过肘型阀和真空阀配合传输到配重称重罐中,气动蝶阀作为配重称重罐的开关,打开后,变频防爆电机带动计量输送螺杆对淀粉进行精确配送。其中整个系统采用双配料罐和双配料称重罐并联系统设计,可以保证整个系统的联系性,一用一备。捕获.PNG

1.2淀粉自动称料送料系统真空输送系统

真空泵(1)通过真空输送设备的分离容器产生真空;将物料从出料口(3)通过吸料软管与吸料口(2)吸入;在分离容器的过滤仓(4)内分离空气与物料,将物料收集在料仓中;料仓充满物料时,真空泵自动关闭,输送设备内的压力达到平衡。放料阀开启,物料通过出料口(5)流出,并直接落入储料容器(6);出料时,过滤舱被反冲气囊自动清洁。其特制的振动器可辅助下料,以提高输送粘稠物料的效率;出料舱关闭,整个输送流程再次启动。 

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2、称料送料控制系统设计

自动称料控制系统的结构设计由称重传感器输入信号、AD转换、光藕隔离、ARM信号分析处理、单片机显示、按键控制和配料电机等组成。其原理框架图如图3所示。

传感器信号是位于四个称重天平上的称重传感器所或得的重量信息,称重传感器安装于托盘下方。系统的工作原理是称重传感器的信号作为输入信号,经过AD转换器,输入到LM35316。此时LM3S316主要完成以下的控制功能:

一、把四个传感器的称重信息传送到相应的显示板上面的控制芯片单片机,单片机把重量信号通过SM1628显示到数码管。

二、当处于标定或者是设置下料值的工作的时候,由显示面板上面的按键设定称重值,单片机把每个设定值传送到LM35316,进行分析处理,决定电机的开启、运行和停止,从而实现对下料的控制。

三、当系统标定完毕、设定下料值完毕时,按开始工作按钮,系统开始根据设定好的参数自动开始控制下料,如果下料结束得到的称重不满足产品误差要求,系统的软件会根据实时的误差进行算法运算修订相关参数,改变电机的运行参数,直到满足系统要求为止。捕获.PNG

3、配中控制系统程序设计

根据实际生产过程的需要,设计了如下图5称重下料流程图,开机时先进行程序初始化,然后到操作界面,如果更改程序,则需要重新进行系统的初始化,如果不需要则判断是否下料,如果不需要则返回外部操作界面,如果需要下料,则需要判断称重罐的数据是否达到重量值,如果未达到则自动下料,到指定量后并结束,如果判断达到了重量值则直接结束。

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4、总结

通过上机测试,该自动称料送料系统,可以很好的满足客户的需要,实现准确高效的进行淀粉下料,重量精度可以达到±3%,同时,从取料,拆包装,到精确下料可以实现全自动化,至少可以减少生产线3名员工,不仅减少了人工,提升了效率,也有效的避免了过程中操作过程中员工受伤等风险。该设备不仅可以在淀粉产品上使用,也可以推广到医药、饲料和其他食品等产业,提升更多产业的工业化和自动化程度。

参考文献:

[1]郜宇鹏. 自动称料控制系统的设计与实现[D].郑州大学,2011.

[2]匡洪志.自动称装系统的研制[J].苏盐科技,1999(03):19-20.

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