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1簡述
大米消費包裝常以2.5、5、10kg為包裝單位，屬于中包裝：目前較為成熟的立式袋成形充填封口包裝機(jī)只適合于小包裝（內(nèi)容物重量不超過1kg/包），而轉(zhuǎn)塔式多工位自動包裝機(jī)從作業(yè)效益來看更適合于重袋包裝（＞25kg/包），因此，研制大米全自動包裝機(jī)具有現(xiàn)實意義DXD10型包裝機(jī)正是在此背景下開發(fā)和設(shè)計的，該機(jī)綜合利用機(jī)、電、氣動、真空技術(shù)，自動完成計量、制袋、充填、封口及打印等包裝作業(yè)程序，結(jié)構(gòu)合理，計量速度和精度得到了有機(jī)的統(tǒng)一,包裝質(zhì)量可靠DXD10型大米包裝機(jī)由相對獨立的計量機(jī)和包裝機(jī)組合而成，其總體結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)參數(shù)已見于文獻(xiàn)中本文旨在介紹和分析包裝機(jī)中計量部分的工作過程和設(shè)計特點。
2計量機(jī)構(gòu)成及工作過程
計量機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由喂料裝置、稱重裝置、氣動裝置、控制和檢測裝置、機(jī)架等組成。計量過程由工業(yè)PC控制，過程信號的檢測通過接近開關(guān)獲得，過程動作的執(zhí)行由氣缸完成：計量作業(yè)過程是成品米倉的大米經(jīng)進(jìn)料斗由斗底弧形活門控制給料，整個給料過程分為三段式。啟動計量機(jī)后，給料門氣缸動作，全開活門進(jìn)行定時粗給料，粗給料量占總稱量的60%-70%;然后，給料門氣缸再次動作使活門半開，實現(xiàn)中給料，中給料至總稱量的90%,此時副秤桿動作，其尾端向接近開關(guān)II移動，接近開并II監(jiān)測到90%料量信號，通過控制系統(tǒng)指令給料門氣缸第三次動作，關(guān)閉給料門，余下的10%料量由電磁振動給料機(jī)來細(xì)給料，細(xì)給料量通過進(jìn)料斗的一旁通斜管供料而由振動給料機(jī)來完成最后的給秤斗添料過程，細(xì)給料與粗給料同時啟動，但一直延續(xù)至滿秤量止：滿秤時，主秤桿尾端上抬，接近開關(guān)I監(jiān)測到信號后，通過控制系統(tǒng)指令細(xì)給料停止，即電磁振動給料機(jī)停機(jī)等待下一循環(huán)再動作。此時，如果同步運行的包裝機(jī)已經(jīng)完成制袋、供袋并張開袋口，則由控制系統(tǒng)指令延時0.1~0.2s,卸料門氣缸開始動作，啟開卸料門，將秤斗內(nèi)計量好的料量全部卸入包裝袋中，由包裝機(jī)完成后續(xù)的拉袋，封口等動作，而計量機(jī)復(fù)位以待下一個計量循環(huán)，過程動作的時間分配見圖2。

3設(shè)計及特點
粉粒狀物料計量精度及影響計量精度的因素。大米因其容重的多變性、自流的不穩(wěn)定性使得其準(zhǔn)確的計量必須由稱重法完成，不管是機(jī)械式稱重還是電子式稱重，過程均為時間動態(tài)過程。所不同的是，電子式稱重時.過程的監(jiān)控可以由軟件實現(xiàn)，而機(jī)械式稱重時，計量過程的監(jiān)控必須由設(shè)計的裝置和控制軟件結(jié)合實現(xiàn)?？傊?，稱重裝置的設(shè)計就是要適當(dāng)?shù)鼗夥Q重計量時速度和精度的矛盾。
3.1喂料裝置的設(shè)計
采用可升降進(jìn)料斗以盡可能地降低
“ 空中料柱量” 采用電磁振動給料為細(xì)給料,其給料過程穩(wěn)定，料撾流動均勾，因此對空中料量的修正能夠得到好的車復(fù)精度其次，釆用三階段給料法,粗給料由定時控制，其實質(zhì)是通過定時估算料吊，因此整個過程為：容積法+稱幣:法，利用容積法給料速度快的優(yōu)點,從血提髙計最速度一在具體結(jié)構(gòu)設(shè)計中，用一個專門設(shè)計的步進(jìn)氣缸控制弧形料,達(dá)到粗、中給料由一套裝置完成需要指出，粗給料時由于料流呈大、落差大，因此物料對秤斗的沖力大，容易造成假滿秤現(xiàn)象，故與粗給料相適應(yīng)地設(shè)計r壓桿氣缸，壓桿氣缸與粗給料同時啟動，直至粗給料結(jié)束后再延時Is收回，釋放秤桿進(jìn)入正式稱重狀態(tài)：此時,物料沖力相對較小，因為中給料流量及落差均比粗給料時小’
3.2稱重裝置的設(shè)計
稱重裝置設(shè)計中除設(shè)置了空秤斗平衡調(diào)節(jié)配重21,懸量修正游碇12及目標(biāo)稱量設(shè)置游砲15（輔助硃碼來設(shè)定目標(biāo)稱量）外，主要還在于與給料裝置相配合，設(shè)計了過程中間點——即90%料量點，該過程點由主、副秤桿協(xié)同實現(xiàn).
主秤桿為等臂桿，即力臂等于重臂，力點、支點、重點均采用刀口支承形式，且三點一線：主、副桿力學(xué)簡圖如圖3所示

圖中W為物料，F(xiàn)為目標(biāo)稱量設(shè)定重，P為副桿游砣,用來設(shè)置預(yù)置N力的大小，不同的目標(biāo)稱量時，通過調(diào)整/實現(xiàn)預(yù)置力N的調(diào)整：其分析如下：

粗給料及中給料前期，因壓桿氣缸對主桿施壓，計量系統(tǒng)沒有進(jìn)入稱重狀態(tài)，直至壓桿解除，上述系統(tǒng)開始工作。在W<90%•F時，主副桿接觸點a處的作用力大于預(yù)置力/V,即主桿壓在副桿上，副桿壓在下限位板上；隨著給料進(jìn)行，當(dāng)明=90%•F時，接觸點a處的作用力就等于預(yù)置力M副桿進(jìn)入平衡點。此時，副桿脫離下限位板而上移，副桿上移而激發(fā)接近開關(guān)口，發(fā)出90%料量到位信號，指令關(guān)閉中給料，進(jìn)入細(xì)給料。隨著驢的繼續(xù)增加，副桿上移受到上限位板限制而停止上移，主桿隨著—F而趨于滿秤平衡點，當(dāng)W=F時，主桿上抬，接近開關(guān)I發(fā)出信號，系統(tǒng)切斷給料。爾后，將稱量好的秤斗料卸入包裝袋中，秤斗失料后，上述系統(tǒng)又回到初始計量狀態(tài)，進(jìn)入下一循環(huán)。
整個稱量系統(tǒng)的設(shè)計既考慮到工作的可靠性，又具有可調(diào)性，對于設(shè)計范圍內(nèi)的稱童要求均可保證。
4結(jié)語
DXD10型機(jī)是針對大米包裝而設(shè)計的，其實際應(yīng)用決不局限于此，對于所有流動性較好的散粒料如蔬菜種子、花生米、小麥、大豆等物料的包裝，該機(jī)同樣適HJ該機(jī)的稱重裝置設(shè)計可以認(rèn)為是機(jī)械稱重裝置設(shè)計的典型形式。該機(jī)的不足之處在于對于小于3kg的計量，盡管精度可以保證，但運行效率較低，故理論上可計量1~10kg，但其經(jīng)濟(jì)作業(yè)范圍為5~10kg。

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