关于小型自动称重机的设计探讨吴伟宏

关于小型自动称重机的设计探讨吴伟宏

上海芝研检测技术有限公司

摘要:提高小型自动称重机的设计水平,是增强其使用性能的主要途径。基于此,本文首先阐述了小型自动称重机系统的构成情况,分析了机械的工作原理,强调了对其进行优化设计的重要性。其次,重点介绍了总体设计方案,从“系统软件”、“电路”、“硬件”三方面出发,归纳了具体的设计方法。通过对小型自动称重机设计效果的观察,证实了各项设计方法的应用价值。

关键词:小型自动称重机;软件;电路;硬件

前言:自动称重机的功能,在于对自动化流水线中的物品进行称重,对不同重量的物品进行筛选。目前,该设备已被广泛应用到了工业生产的过程中,为工业生产效率的提升提供了保证。小型自动称重机的性能,是决定其使用效果的主要因素。如因设计不合理,导致设备性能不达标,极易影响工业生产质量。可见,为改善生产效果,有必要对小型自动称重机进行优化设计。

1小型自动称重机系统构成及工作原理

1.1小型自动称重机系统构成

本文所设计的小型自动称重机系统,由计算机系统、传感器、驱动器、伺服电机等部分构成。系统共包括“输入端”、“中央控制端”、“输出端”三大模块。三大模块的功能,均存在一定的差异,三者功能的共同发挥,是确保小型自动称重机称重过程得以实现的主要途径[1]。三大模块的功能,具体体现在以下方面:(1)输入端:该模块的功能,在于对工业产品的信息进行采集。需采集的信息,一般以重量为主。信息采集所用的技术,以条码技术为主。产品称重完成后,信息可被立即传输至计算机系统的中央处理器中,以便于系统对其进行识别以及处理。(2)中央控制端:小型自动称重机系统中,中央控制端需由单片机进行控制,功能在于向不同模块发出指令,使其能够按照指令运行。(3)输出端:小型自动称重机系统的输出端,由打印端、粘贴端构成[2]。打印端的功能,在于对产品的重量标签进行打印。粘贴端功能,则在于对标签进行粘贴。

1.2小型自动称重机系统原理

小型自动称重机系统运行过程中,条码识别技术可首先发挥作用,对产品的条码进行识别。此后,称重机可立即对产品进行称重,并经传感器将数据传输至中央处理模块中[3]。经处理后的重量数据,可通过打印的方式体现。为确保小型自动称重机可有效识别待称重物体,应将二维码识别技术应用到称重的过程中。为确保数字信号与电信号可相互转化,应将“A/D转换”应用到系统中,为信息的传输提供路径。小型自动称重机的称重原理,在于利用压力传感器,对产品数据进行采集,并对其进行传输。中央处理器的工作原理,在于利用单片机,实现对数据的处理。此外,中央处理器中的单片机,同样可向打印机发出指令,使打印机可打印出重量条码。小型自动称重机系统运行的过程中,上述模块的作用可共同发挥,使产品的重量得以明确。

2小型自动称重机的设计方案及设计效果

2.1总设计方案

本文所设计的小型自动称重机,总体设计方案如下:(1)平台设计:小型自动称重机共由称重平台、传送平台两部分构成。两种平台之中,称重平台由“称重台”、“固定孔”、“电子秤”、“电机”、“皮带”、“曲轴”、“连杆”、“推送板”、“支撑柱”等构成。上述构件中,“称重台”的功能,在于容纳产品,以便于进行称重。“固定孔”的功能,在于对称重台、推送板等部位进行固定,避免上述部位脱落,导致称重过程中断。电子秤的功能,在于对商品的重量进行称量,以供有关人员获取商品的重量信息。电机的功能,在于为小型自动称重机的运行提供动力,确保推送、传输等过程得以顺利完成。皮带、曲轴、连杆以及推送板的功能,均在于对产品进行输送。小型自动称重机中的传送平台,由“电机”、“皮带”、“传送带”、“传送轮”构成,功能在于对称重前后的产品进行传送。(2)计算机系统:本文所设计的小型自动称重机计算机系统,由编码器、伺服电机、驱动器、可逆计数器等部分构成,可有效满足称重需求。

2.2具体设计方法

2.2.1系统软件设计

小型自动称重机系统,为自动化控制系统,系统软件以“传感器”为主。需设计的传感器,以压力传感器为主。本系统中,含有光电测量装置。该装置的功能,在于对系统的输出信号进行转化。通常情况下,经称重机所采集的产品重量信息,均非以电信号的形式存在。如非电信号,则难以自系统中传输。本系统中的光电测量装置,功能便在于将现有的信号转换为电信号。产品经过传送带,达到压力传感器顶端时,如输入与输出相等,电动机则始终处于静置状态。一旦两者之间出现偏差,系统便可立即对光电传感器发出指令,使凸轮机构转角发生变化,力图消除两者之间的偏差。此时,称重机系统中的电动机可立即运行,使待称重物品逐渐移动至压力传感器中央位置,在明确产品重量的基础上,减少称重数值的偏差,提高称重结果的准确性。

2.2.2系统电路设计

系统电路的功能,在于为信号的转换以及数据的传输提供途径。本文所设计的小型自动称重机,可将物品重力传递至压力传感器中,迫使压力传感器变形。此时,系统中的应变计桥路平衡性将被打破,输出的重量数值,可转化为电信号,数值与电信号之间,以正相关的形式存在。转化后的电信号,可被系统所收集,并对其进行计算,使信号被放大。上述流程完成后,A/D转化模块的功能,将随之发挥,使电信号转化为数字信号。小型自动称重机中,中央处理器的功能,在于对数字信号进行统计。经统计后,产品的重量便可于显示屏中显示。如需以标签的形式对重量数值进行打印,仅需连接打印机便可实现。当物品的重力传递至压力传感器中后,如传感器未发生变形,电桥则将始终处于平衡的状态,输出的重量数值则为0。如物体重量过高,超荷载,则难以称重。

2.2.3系统硬件设计

本文所设计的小型自动称重机,硬件以称重台为主。为确保称重台性能达标,对其结构进行优化设计较为重要。本小型自动称重机中,称重台两侧分别与支撑柱连接。系统中的电子秤,应位于称重台中央部位。称重台左侧,需设置固定孔,以便于对称重台、皮带轮与轴进行连接,使三者可实现协同运行。此外,大皮带轮与曲轴、连杆、推送板之间,同样需相互连接。采用上述方法对小型自动称重机的结构进行设计,可有效提高各部位运行的统一性。采用小型自动称重机称重的过程中,有关人员可将物品放置于传送带上,开启器械,此时,电机将随即运行,将物品传送至称重台上。随着电机以及大皮带轮的持续运转,称重台上的物品,可随即到达电子秤中央。称重完成后,传送带则可将其传送至其他区域。

2.3设计效果评价

为评估小型自动称重机的应用效果,本文通过实验的方式,对其称重效率、精确度进行了观察。实验共选择A与B两种产品各3个,重量分别为2.6kg、4.5kg、3.0kg、1kg、1.9kg、12.1kg。启动小型自动称重机,对产品进行称重后发现,所有产品重量均与实际重量相符,且该器械的应用,可有效提高称重效率,减轻人工称重的负担。可见,本文所设计的小型自动称重机,具有一定的推广应用价值。

结论

综上所述,本文所设计的小型自动称重机,能够有效满足工业生产过程中的称重需求,具有精确度高、性能良好的特点,表明,各项设计方法的应用,取得了良好的效果。未来,建议工业领域根据自身的需求,引入该设备,提升生产效率。在此基础上,从软件、硬件、电路等多角度入手,不断对设备进行优化,使其性能得到持续性的提升。

参考文献:

[1]冉龙旭,于国龙,聂小双.一种基于深度学习的自动称重机的设计[J].物联网技术,2019,9(02):101-102.

[2]陈思羽,李元丰,刘春山.基于Solidworks自动称重分选剔除机设计[J].中国科技信息,2017,29(19):73-74.

[3]王艳新,李家琪,王晓强.基于单片机技术的商用小型自动称重机的设计[J].工程技术研究,2016,13(06):200.

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