一种小料自动称重复核与投放装置设计

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小料是饲料产品的核心原料,其添加量直接影响配合饲料的质量和品质,小料配料基本上都是人工完成,以保证配料过程中小料投放品种正确、投放量准确。配制好的小料也是由人工进行称重复核,将通过称重复核的小料投入混合设备中参与配合饲料生产。本课题在人工开袋的前提下,结合实际生产经验,设计一种小料自动称重复核与投放装置。主要研究内容如下:
  (1)小料自动称重复核与投放装置设计。本研究设计了一种以压缩空气为动力源,直行气缸、气动夹具和气动涡轮振动器为执行结构的自动称重复核与投放装置。该装置是一个可移动式的独立装置,使用直行气缸将称重完毕的小料推送到下料部分进行下料,在下料过程中利用气动涡轮振动器来实现辅助下料和清袋功能。另外,为了便于设备在不同工作地点之间移动,在其底部安装5个万向轮,在一处工作完毕后能够移动到别处工作。
  (2)控制系统的设计。控制系统主要由Arduino电子开发平台搭载称重传感器、HX711称重传感器模块、LCD12864液晶显示模块、继电器模块组成。称重传感器读取小料的重量信息,并将其传输到控制中心进行处理,结合所设定的小料阈值,判断当前小料的重量是否在这一范围内并且执行相应的操作。如果小料重量在范围内,则执行计重、计件和下料操作,并将重量和数量信息在液晶显示器上进行显示;如果不在范围内,则警示灯亮起,不执行任何操作,直到不合格的小料被拿走。
  (3)样机性能测试。样机试制成功之后进行样机的性能测试,测试样机的称重精度和下料后料包内的小料残留率。经试验测得本装置的称重相对误差在0.02%以下,8次试验测得小料的残留率分别为8.395%、8.920%、8.270%、8.480%、9.265%、8.755%、8.965%、8.140%,残留率在10%以下,误差相对来说较大。
  本装置结合单片机技术,利用Arduino开发板、称重传感器、气缸等实现对设备的称重复核、投放过程的自动控制,在投放之前对每袋小料进行一次复核称重,判断该袋小料的重量是否达到所设定的精度标准。对于重量在阈值内的小料进行计件和计重,然后进行自动卸料。其目的在于降低工人的劳动强度,提高饲料生产行业的机械化、自动化程度。
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