盒装包装件的称重检测系统的结构设计开题报告

2021-03-14 09:03

1. 研究目的与意义（文献综述）

1．目的及意义（含国内外的研究现状分析）

物体的质量计量渗透在生活的方方面面中，其发展也经过了很长的时间。随着现代化工业的发展，称重技术同时经历了一个极大的发展过程，它己经不仅仅是一个单件的计量器具，更多的则是在工业生产中起着调节和控制的作用。

1.1 国外现状：

随着现代化工业的发展，称量技术经历了一个漫长的发展过程，由一个简单的计量器具逐渐发展为能够调节和控制工业生产过程的设备装置。称量检测系统在国外就较早地应用于食品、制药、化工、机械工业以及农副产品等领域，大大提高了生产能力和产品质量。称量检测的发展在全球制药行业也越来越受重视，而国内较为高端称量检测系统大部分依赖进口。

在电子称重装置的研制和开发上，日本、德国及瑞士等国家起步较早。早在上世纪八十年代初，他们就已经能够批量生产电子天平了，而今其年产量有几百万台以上，占全世界电子天平产量的百分之九十以上，并且他们电子天平技术处于国际领先地位。分选秤是一种检验秤，它可以将前道生产工序中的不合格品选别出来并加以剔除。分选秤可完成功能为物品种类的设定与确认，选别条件的设定与确认(品种代码、目标基准值、上限值、下限值、样品数)，累计数的设定与确认(偏轻、偏重与适重品的累计)，去皮的设定与确认，重量显示方式的选择(重量、偏差、平均值)，动态误差修正，自动调零及故障报警(超计量范围、零位出错)等。最新的分选秤产品已朝智能化方向发展，针对不同的被检物品的大小和计量速度，可自动决定最合适的筛选及计量时间;当ROM/RAM, A/D、光电装置、通讯等异常时，有提示并采取措施，实现自动调整、自我诊断功能；由于最新的分选秤产品具备了ARCNET及ETHERNET网络通讯功能，使得系统可以实现与前道工序的电脑组合秤集中控制，以及远程遥控操作及过程反馈控制。近来世界各工业国又开始把重量分选秤的功能进步扩展到了装箱自动化管理。一种集重量分选、装箱几何尺寸检测、射频自动识别编码、外形图像识别等技术于一身的集成化输送称重检测设备已经用于生产与物流管理系统。

1.2 国内现状：

我国是从上世纪六十年代中期才开始研制和生产电子称重装置的，最初为模拟指针式，后来才渐渐发展成为数字式。由于早期技术条件的限制，我国自主研发的在线称重系统较少，产品的产品准确率和可靠性较低，同时适应工厂环境的能力也差，并且故障率和损坏率也一直高居不下，在精度和速度上难以满足用户的需求。国内的相关行业为了大大提高了生产能力和生产质量，纷纷应用国外的设备，例如中国电池行业的知名企业，宁波豹王电池和福建南平南孚电池均采用在电池生产线上配置梅特勒一托利多仪器有限公司的S2自动检重秤来控制电池正负极的填料量。扬子江药业采用的先进产品检侧设备是梅特勒—托利多Garvens的S系列自动沦重秤，其高精度能够保证检测到比说明书缺少1-2g的药盒，并且能够从产线上自动剔除掉。

直到八十年代，我国开始引进国外的先进技术，并于国外展开技术交流和合作，引进了一大批先进的样机、生产技术以及加工测试设备，先后有二十多家称重传感器企业相继从美国、日本、德国、瑞士等国引进先进的设计与制造技术，再通过国内的消化、吸收和改造，进行小批量生产，电子称重装置的综合水平得以大幅度提高。

1.3 目的及意义：

在产品生产流水线上，当产品完成包装后，对于精度要求较高的一般需要进行称重检测。因为在前一道的定量包装过程中，可能会出现不符合《预包装商品净含量》的“漏网”品，传统的方法是靠人工检测，生产线上的物料质量或者产品的重量都由人工控制，工人师傅定时从生产线上抽取产品进行称重。但是这种停顿状态下的抽查方式，不但效率低，而且很容易出错，大大阻碍了高速生产的发展，成为质量管理的瓶颈。一个实时的在线称重系统可以在生产过程中快速地在线称重，不仅省去了人力，也还能对数据进行统计、分析与处理。制造业的发展需要我们研究出更便捷高效的称重检测系统来完成剔除不合格品，设计物重选别机用于重量分选并剔除预先设定的不合格品，或用于被称物品重量分选的分等分级。

2. 研究的基本内容与方案

2．研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

2.1 基本内容

本次课题研究的基本内容是设计一种盒装包装件的称重检测系统，重点是对其结构的设计。该称重检测系统的形式为托盘连续式，结构主要包含四个部分：供送部分、称量部分、分流部分、动力部分。整个系统由供送输送带、称重输送带、秤盘、导向板、摆动气缸、分流输送带、称重鉴别仪和驱动电机组成。

盒装包装件经过输送装置到达称重输送带，称重输送带下的秤盘称出该包装件的质量，并将称得的质量与预设标准质量比较，结果反馈给称重鉴别仪。称重鉴别仪将鉴别产品是否合格，如果产品合格，则鉴别仪控制摆动气缸通过导向板将合格品导向合格品输送带；如果产品不合格，则鉴别仪控制摆动气缸通过导向板将合格品导向不合格品输送带，从而实现产品的物重选别。

2.2 目标

设计的盒装包装件的称重检测系统要完成对包装好的盒型产品进行逐件称量，将不合格品排除。要实现不中断产品的输送，同时不需要操作者看管即可完成100％产品的重量检验。

2.3 技术方案及措施

主要任务：

1．收集各方面资料，完成与课题相关的英文资料翻译（5000字以上或20000英文字符以上）；

2．提出总体设计方案，完成标准件选型和主要零件的设计、计算和校核；并对设计中主要过程、计算结果进行分析与讨论；

3. 完成装配图及零件图的绘制; 图纸量共计相当于2张零号图纸幅面）等；

4．完成毕业设计说明书(10000字以上)。

步骤如下：

①供送部分：主要是供送输送带的设计，查阅现在生产制造使用的输送带，了解其结构特点，根据包装件大小确定其尺寸、效率，最终设计结构。

②称量部分：称量输送带与供送输送带相衔接，平稳过渡，避免冲击震动。称量输送带与秤盘相配合，包装件在经过称量输送带时，秤盘要准确测量包装件质量，减小受输送带的影响，保证质量数据的精确性。称重鉴别仪除了称重常用元件外，还有A/D变换器、差动变压器、振荡器、比较电路、欠量输出、超量输出等电子元件，将获取的数据信号通过控制系统反馈给摆动气缸。

③分流部分：摆动气缸控制导向板的导向，摆动气缸的位置安装、行程及型号和导向板的尺寸由称量输送带与两分流输送带的位置决定。两分流输送带的水平高度低于称重输送带且导向板需要有一定的光滑度，以保证包装件顺利运动到分流输送带，同时还要保证运动的平稳性。

④动力部分：这一部分为系统的动力来源，组成主要有电机、带传动等，在保证称量精度的前提下有满足一定效率及前后其他工艺过程的需求。传动时平稳安全，满足强度校核要求。

3. 研究计划与安排

3．进度安排

第1-4周：完成资料收集和开题报告的撰写。

第5-6周：盒装包装件的称重检测系统的总体方案设计。

第7-10周：盒装包装件的称重检测系统的结构设计。

第11-12周：关键零部件的受力分析和强度校核和文献翻译工作。

第13周：完成装配图及零件图的绘制。

第14周：完成毕业论文初稿撰写和修改工作。

第15周：准备答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

4．阅读的参考文献

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