自动包装称重机主要设计成果

自动称重是自动包装系统中的关键技术之一，需要满足高产率、快落料、密封防尘、自动校准等要求。围绕自动称重关键技术开展研究，确定了称重设备的必 备功能和性能指标，提出了称重技术方案，设计称重设备的结构，实现了与全自动包装 系统的集成，性能满足了包装系统的需求。主要设计成果如下：

1) 采用模块化方法和正向设计完成称重设备的结构设计。面向全自动包装系统 的需求，分析了自动称重设备的功能需求和性能指标，根据工艺流程、豆粕特性等多因素，对称重原理进行了设计与分析，将称重设备分为储料模块、给料模块、称量模块和 装袋模块。详细分析了称重设备的工作步骤、功能模块的设计要点和动作过程，对各模 块潜在的风险提出优化措施;简化了动作逻辑，加强机构间动作配合，实现了设备高生 产率。

2) 根据总体方案和模块原理，使用 SolidWorks 完成各功能模块的机构设计，完成称重设备零部件和工程图的绘制，并制定了称重设备在全自动粒料包装系统中的布置和装 配测试方案。

3) 研究了重力式自动称重方法，确定采用重力式二级变速给料的定量称重方法。其中重力式落料方法，实现了设备快速落料，Z小装袋落料时间为 0.5s。改变料斗开口方 向和形状，使之与气缸组配合，实现了包装袋袋口的自动密封。提出一种改进的校秤装 置，实现了自动校秤，通过减轻承重部件受载，实现设备轻量化设计并可以减轻材料疲劳、延长设备寿命。

4) 采用离散单元法对粒料流动特性进行了研究，分析了不同存仓开口对落料速度的影响。通过建立豆粕的散粒体模型并进行数值模拟，落料面积越大落料越快，物料下落 时发生二次松散，但稳定流动时的平均质量流率恒定。所建模型为豆粕的动态称重提供 了研究方法和分析依据。

5) 对称重流程进行仿真分析，结果显示：装袋过程平稳落料用时 0.6s，但需要等落料斗内的散料基本静止后才能开始装袋，共用时 2.5s;料过程的料量变化曲线与实施例 基本相符，给料误差为 15g，给料速度变化使得称量斗件所受的力波动但基本平衡，对 称重精度影响较小，证实所设计的称重设备满足指标要求。 本文所设计的自动称重设备产率达到 1440 包/h，可以与自动包装系统配合使用，与 市场同类产品相比具有较强的竞争力，能够促进用户产线升级。