克重自动检测装置设计
整箱自动检重记录设备的设计
文章编号：１６７１－４０６７（２０２０）０２－００２２－０３整箱自动检重记录设备的设计李红萍，李 泉，杨安东，马雄伟（兰州石化职业技术学院电子电气工程学院，甘肃兰州７３００６０）摘要：整箱自动检重记录设备由传送带部分、自动检重控制部分、推手装置、自动报警系统、数据处理及打印系统五部分组成，实现了自动衔接称重、报警提示、监控、自动汇总统计、打印等功能，为生产厂家实现生产的自动化提供了帮助，为企业节省了人力物力，提高了生产效率，提高了企业的经济效益。
关键词：称重传感器；Ａ／Ｄ转换；均方差；监控；打印中图分类号：ＴＨ７１５．１ 文献标识码：Ａ 根据厂家要求，整箱自动检重记录设备能与自动生产线自动衔接称重，称重精度要求差异在±１０ｇ范围内，超出后既可以蜂鸣报警提示，流水线自动停止，信号灯自动亮起，设计打印系统（打印Ａ４纸）自动统计本次称重结果，逐项打印称重结果，要求设计人机交互界面，适用于多品种、多尺寸规格，快速换线、快速调节，系统存储１０００种以上尺寸，重量规格，换线时采取程序调用获取，或者应急手工调节［１］。
１ 系统概述整箱自动检重记录设备由传送带部分、自动检重控制部分、推手装置、自动报警系统、数据处理及打印系统这五部分组成，如图１所示。
自动检重记录仪上电运行，在监控界面预先输入纸箱规格、称重上限及称重下限，传送带将待测产品传送过来，称重系统开始运行，将得到数据转为电压信号，然后经Ａ／Ｄ转换送入米泽控制仪表［２］，控制仪表处理并记录数据，若符合要求则传送带正常运行，将合格产品送走，再由ＭＣＧＳ组态软件生成Ｅｘｃｅｌ报表存储并打印；若不符合要求，则进行声光报警，生产线停止运行，推手将其推至不合格区域。
收稿日期：２０２０－０２－２６作者简介：李红萍（１９７０－），女，甘肃榆中人，教授，硕士．图１ 整箱自动检重记录设备２ 系统硬件设计系统硬件设计如图２所示。
图２ 自动检重控制系统接线图第２０卷第２期兰州石化职业技术学院学报Ｖｏｌ ２０Ｎｏ ２２０２０年６月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬａｎｚｈｏｕＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＪｕｎ．，２０２０整箱自动检重记录设备采用ＹＩＭＩＺＥ－米泽控制仪表，首先输入称重的规格，然后根据输入的规格，启动相应的传感器进行检测，当检测到纸箱后，称本身的传送带停止转动，对纸箱进行称重［３］，米泽控制仪表利用运放及２４位Ｈｘ７１１高精度ａｄｃ芯片转换芯片将称重信号进行高精度转换，送到控制仪表内部与标准的称重信号进行比较，若重量大于或小于规定的上下限，控制仪表给推手装置一个信号，将不合格产品推走，并将信号送给声光报警信号进行声光报警；若重量合格，则传送带继续启动，将合格产品送至与称连接的传送带，送到生产的下一个环节［４］。
轨道衡智能称重系统方案
轨道衡智能称重系统方案轨道衡智能称重系统是一种用于实时监测和记录物体重量的装置，广泛应用于工业生产线、物流仓储、运输车辆和火车等领域。
它采用了先进的传感技术，可以准确地测量物体的质量，并将数据传输给计算机或其他集成系统进行处理和分析。
本文将详细介绍轨道衡智能称重系统的方案及其工作原理。
一、方案描述1.称重传感器：安装在轨道衡下的传感器用于测量物体的重量，可以是压力传感器、电子称重传感器或称为负荷传感器。
2.数据采集单元：用于收集来自称重传感器的数据，并将其转换为数字信号，以便传输给计算机或其他集成系统。
3.控制单元：负责系统的整体控制和数据处理，可以连接到计算机或其他外部设备。
4.人机界面：通过触摸屏、显示器等方式，提供给用户显示和交互的界面。
5.通信模块：用于系统与计算机或其他设备之间的数据传输和通信。
6.轨道衡结构：包括支架、轨道和轮子等部分，用于支持和运输待称量物体。
二、工作原理1.称重传感器安装在轨道衡结构下方，当物体通过时，承受物体的重量产生变化。
2.称重传感器将通过变形或压力变化等方式感知物体的重量，并将其转换为电信号传输给数据采集单元。
3.数据采集单元将收集到的电信号转换为数字信号，并进行放大、滤波和去噪等处理。
4.控制单元接收来自数据采集单元的数据，根据预设的算法和参数对数据进行处理和分析，得出物体的实时重量。
5.控制单元将测量的重量数据通过通信模块传输给计算机或其他集成系统，以备进一步处理和记录。
6.人机界面通过显示器或触摸屏等方式，将测量结果以数字或图形化的方式展示给用户。
7.用户可以通过人机界面对系统进行设置、控制和数据管理，例如调整灵敏度、导出记录数据等。
三、应用场景和优势1.高精度：采用先进的传感技术，可以实现高精度的重量测量，满足不同应用场景的需求。
2.实时监测：可以实时监测物体的重量，及时掌握物体的重量数据，为生产调度和运输管理提供数据支持。
3.自动化操作：系统可以自动进行称重操作，提高生产效率和工作效率，减少人工干预和错误。
一种布克重量自动在线检测装置[实用新型专利]
![一种布克重量自动在线检测装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/6018e3183069a45177232f60ddccda38376be12a.png)
(10)授权公告号(45)授权公告日 (21)申请号 201520240675.3(22)申请日 2015.04.21G01G 17/02(2006.01)G01N 9/02(2006.01)(73)专利权人王旭东地址325609 浙江省温州市乐清市蒲岐镇华岙村(72)发明人王旭东(74)专利代理机构绍兴市越兴专利事务所33220代理人蒋卫东(54)实用新型名称一种布克重量自动在线检测装置(57)摘要本实用新型涉及一种布克重量自动在线检测装置，其包括定型机、门幅检测器、落布装置、布速测录仪、落布车、电子秤以及处理器；其中，所述门幅检测器设置在定型机的尾部；所述落布装置和门幅检测器相对接；所述布速测录仪安装在落布装置内；所述落布车搁置于电子秤上，其位于落布装置的下方；所述门幅检测器、布速测录仪、电子秤分别电性连接至处理器上。
本实用新型的布克重量自动在线检测装置具有结构简单，使用方便，能够实时检测且不损坏布面等诸多优点。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书2页 附图1页(10)授权公告号CN 204575178 U (45)授权公告日2015.08.19C N 204575178U1.一种布克重量自动在线检测装置，其特征在于：包括定型机、门幅检测器、落布装置、布速测录仪、落布车、电子秤以及处理器；其中，所述门幅检测器设置在定型机的尾部；所述落布装置和门幅检测器相对接；所述布速测录仪安装在落布装置内；所述落布车搁置于电子秤上，其位于落布装置的下方；所述门幅检测器、布速测录仪、电子秤分别电性连接至处理器上。
2.如权利要求1所述的布克重量自动在线检测装置，其特征在于：所述处理器上设有一显示器。
一种布克重量自动在线检测装置技术领域[0001] 本实用新型涉及一种布检测装置，具体涉及一种布克重量自动在线检测装置，属于印染配套设备技术领域。
背景技术[0002] 布克重量是指每平方米布的重量，其是衡量布质量好坏的重要标准。
自动重量检测指南
自动重量检测指南引言在现代制造业和物流行业中，自动重量检测系统被广泛应用于货物质量的监测和管理。
它通过使用先进的传感技术，能够准确地测量和记录货物的重量，提高生产效率和质量控制水平。
本文将介绍自动重量检测的原理和应用，以及如何选择和使用自动重量检测系统。
一、自动重量检测的原理自动重量检测系统通常由称重传感器、数据采集装置、计算机和显示设备组成。
其中，称重传感器是关键部件，负责测量和传输货物的重量数据。
其原理主要包括压阻式称重传感器、压电式称重传感器和电子式称重传感器等。
这些传感器能够将负载的变化转化为电信号，并通过数据采集装置传输给计算机进行处理。
二、自动重量检测的应用1. 生产线上的重量检测自动重量检测系统可安装在生产线上，实时监测产品的重量变化。
通过与生产设备的连接，可以实现自动化生产，并及时检测出生产过程中的异常情况，如是否缺货或多发货。
同时，还可以对产品进行分类和分拣，提高物流效率。
2. 仓库管理仓库是一个重要的物流环节，而自动重量检测系统可以有效地帮助仓库管理人员进行库存管理。
通过与电子货架结合，系统能够自动检测和记录货物的重量，提醒库存不足或过剩的情况，并及时生成库存报告，为仓库管理提供了有力的支持。
3. 物流运输在物流运输中，自动重量检测系统能够实时监测货物的重量变化，提供准确的重量数据。
这对于物流公司来说，是一个重要的信息，可以用于计算运输成本、安全载重和避免超载等问题。
同时，也可以帮助负责装卸货物的人员更好地掌握货物的重量，确保物流运输的安全和质量。
三、选择和使用自动重量检测系统的注意事项1. 准确性选择自动重量检测系统时，应注重其准确性。
应选择具有高精度的传感器和稳定的数据采集装置，以确保测量结果的准确性和可靠性。
2. 适用性根据实际需求选择适用的自动重量检测系统。
不同的行业和应用场景对重量检测的要求不同，应根据具体情况选择合适的系统。
3. 稳定性和耐用性自动重量检测系统需要长时间运行，因此应选择稳定性和耐用性较高的设备。
自动重量检测指南
自动重量检测指南引言：在现代工业生产中，准确地检测和控制产品的重量对于生产过程的质量和效率至关重要。
自动重量检测系统能够实现高速、准确地检测产品重量，实现自动化生产和质量控制。
本文将介绍自动重量检测的原理、应用、工作流程和常见问题解决方法，以帮助读者更好地理解和使用自动重量检测系统。
一、自动重量检测的原理自动重量检测系统通过使用称重传感器或负载细胞测量产品的重量。
负载细胞是一种能够将物体的重量转换为电信号的装置。
当产品放置在负载细胞上时，细胞受到物体的压力，压力通过负载细胞内部的感应器转换为电信号。
系统内部的控制单元将这个电信号转换为对应的重量值。
二、自动重量检测的应用自动重量检测系统广泛应用于许多行业，包括食品和饮料、制药、化工、包装等。
以下是几个常见的应用场景：1. 包装行业：重量检测系统可用于包装线上的产品重量检测，确保包装物品的重量符合规定标准，提高包装质量和出货效率。
2. 食品行业：重量检测系统在食品行业中被广泛应用，例如检测面包的重量，确保每个面包的重量相同，符合消费者的期望。
3. 制药行业：重量检测系统对于制药行业非常重要，可用于检测药品的精确剂量，确保每个药片或药物的重量符合规定的标准。
三、自动重量检测的工作流程自动重量检测系统的工作流程通常包括以下几个步骤：1. 产品进料：将待检测的产品放置在重量检测系统的传送带或托盘上，传送带或托盘将产品送入称重区域。
2. 重量检测：传感器或负载细胞感知产品的重量，并将其转换为相应的电信号。
控制单元读取电信号并计算产品的重量。
3. 数据记录与分析：重量检测系统将检测到的数据记录并保存在系统中。
这些数据可以用于统计分析和质量控制。
4. 结果判定：重量检测系统会根据预设的标准对产品的重量进行判定。
如果产品重量不符合标准，系统会触发报警或自动分拣。
四、自动重量检测常见问题解决方法在使用自动重量检测系统时，可能会遇到一些常见的问题。
下面列举了一些常见问题及其解决方法：1. 负载细胞误差：负载细胞可能出现误差，导致检测结果不准确。
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毕业设计论文题目：开幅热定型克重自动检测系统装置设计2014年5月开幅热定型克重自动检测系统装置设计摘要中国是纺织品生产和出口的大国，为了保证质量和效益，那么对纺织品的克重的检测和控制就显得尤其重要。
目前，我国的绝大多数的纺织企业用圆形取布的方法来测量纺织品的克重，这种方法虽然简单易行，但是会浪费大量的纺织布料和人工成本。
现有在线克重检测功能的克重扫描仪，需要安装至热定型机上，但是要求纺织品水平通过扫描仪，这给克重扫描仪的安装增加了难度。
因此本课题主要是对定型机和摆布装置进行改造，以便于扫描仪的安装。
克重扫描仪安装成功后，可对纺织品的克重进行实时监测，将提高生产效率，节省成本，增强企业竞争力。
关键词：纺织品；克重；热定型机；在线扫描仪ABSTRACTChina is a big producer and exporter of textile country, in order to ensure the quality and effectiveness, then the weight of textile testing and control is especially important. Currently, the vast majority of China’s textile enterprises to take the cloth with a circular way to measure gr am weight of textile materials, although this method is simple, but it will waste a lot of textile fabrics and labor costs. Existing gram weight with online scanner detection function, you need to install it on the heat setting machine, but the textile must be horizontal when it goes through the scanner. It is difficult to install an online scanner. Therefore, the main task is to transform these setting machine and mercy devices for installation in the scanner. After the successful installation of the scanner weight, gram textiles can be real-time monitoring of weight, will improve productivity, save costs and enhance the competitiveness of enterprises.Keywords: textile，gram weight，heat setting machine，online scanner目录第一章、绪论 (1)（一）现有技术 (1)（二）本设计的目的和意义 (3)第二章、扫描架的机械设计 (4)（一）扫描架设计图 (4)（二）电机的选型 (5)（三）减速器的选型 (7)（四）传动部分设计 (10)（五）扫描架导轨设计 (12)（六）探测头支撑架设计 (13)第三章、扫描架安装方案一 (15)（一）扫描架安装位置的选择 (15)（二）本方案的优缺点 (16)（三）改装和安装细节 (16)第四章、扫描架安装方案二 (22)（一）扫描架安装位置的选择 (22)（二）本方案的优缺点 (23)（三）改装和安装细节 (23)第五章、扫描架安装方案三 (29)(一)扫描架安装位置的选择 (29)（二）本方案的优缺点 (29)（三）改装和安装细节 (30)第六章、结论 (36)参考文献 (37)附录 (38)致谢 (60)开幅热定型克重自动检测系统装置设计第一章、绪论（一）现有技术1、目前使用的克重检测方法目前，国内纺织印染企业在生产中对布料的克重检测方法主要是：首先用克重取样器从布料上取下一块圆形布料，然后再用电子秤称其重量，如图1-1。
这种方法虽然简单易行，但不能实现连续测量，若要保证生产过程中织物克重符合要求，必须多次取样。
这样不仅耗费人工成本而且会严重破坏织物完整性，如图1-2，用圆形取布机取样后会在布料上留下圆形“窟窿”，所以有必要开发在线克重检测系统。
图1-1 圆形取样器和电子秤图1-2实拍取样后的布料2、克重扫描系统用于造纸、无纺布等的检测现有的克重自动检测系统主要用于造纸、无纺布和涂布。
纸张、无纺布和涂布的幅宽较大，表面比较平整，生产过程中的温度较低，这些条件都比较利于克重自动检测系统的安装，且不需要对生产线上的设备改造，可以直接使用，如图1-3。
图1-3 用于生产的克重自动检测系统3、纺织印染厂的生产线和设备状况一般来说，棉纺布的生产线不适合安装如图1-3所示的克重自动检测系统，克重检测设备只能安装在出布端的狭小区域，并且出布端也不能直接安装克重检测设备。
那是因为：首先，出布端织物需要脱针，经过导布辊进入摆布装置。
由于织物脱针区域存在针板等机械装置（如图1-4），并且织物温度较高，影响测量精度，所以不适合检测探头安装；，接下来，在导布辊附近的区域，织物倾斜进入摆布装置（如图1-5），而检测探头需要水平安装，所以该区域也不适合安装检测设备；最后，在摆布装置区域，由于织物左右摆动（如图1-6），不适合探头检测，所以也无法进行安装。
因此，若要实现克重自动检测系统的安装，需要对导布、摆布区域附近的装置进行改造。
图1-4.织物脱针图1-5.织物倾斜进入摆布装置图1-6.摆布装置4、现有在线扫描仪传感器根据应用测量的不同材料，可以选择β射线、X射线、红外线、激光4种传感器中最合适的一种。
所有传感器都是非接触式，不损害被测材料。
表1-1 传感器性能对比穿透式传感器β射线测量范围：10-5000克/平方米放射源种类：钷147(147Pm)；氪85(85Kr)；锶90(Se90)X射线测量范围：5-2000微米低能X射线<5000电子伏特红外线测量范围：0-30%（水分）反射式传感器红外线测量范围：0-90%（水分）0-1000克/平方米（涂布量）激光测量范围：0.01-100毫米图1-7 厂家提供的扫描架（二）本设计的目的和意义克重自动检测装置若能安装至生产线上，则可以实现对纺织品克重的实时检测，方便生产者对纺织品生产过程的监测，保证纺织品克重的稳定。
另外，本设计可以节省大量人工成本，保证织物的完整性，提高生产效率。
第二章、扫描架的机械设计（一）扫描架设计图图2-1 扫描架主视图345678图2-2 扫描架左视图280030003500 32080 2031245678图2-3 扫描架俯视图图中各箭头注释分别为：1、电动机2、减速器3、同步带轮4、同步带5、导轨6、纺织品7、传感器8、用于支撑探测头的支撑架。
具体运动过程如下：电动机的输出轴与减速器输入轴相连，与减速器输出轴相连的同步带轮转动并带动上下同步带左右水平运动。
同步带与装载探测头的支撑架通过锁扣连接在一起，支撑架被安装在导轨内，由于各个同步带轮的大小尺寸完全一致，所以探测头上下两个探头可以以相同的速度左右水平移动。
（二）电机的选型探测头的水平移动速度大约为s20.0之间，探测头的最大扫描范围m/m/.0至s1514至s19。
由于电动机需要较频繁地改2800，经计算，电动机正反转之间的间隔约为smm变其转向，所以须选择一款三相异步电动机。
三相异步电动机在其定子通入三相交流电后，会产生以同步转速旋转的旋转磁场，异步电机的同步转速与电源频率，电机的磁极对数相关。
异步电机的同步转速公式如下：60n/fp其中f是交流电源的频率，我国的交流电源频率为Hz50，p是电机的磁极对数。
表2-1 一部分三相异步电机的型号及参数考虑到负载为探测头、同步带等重量较轻的装置，且探测头扫描速度不快，若选择同步转速3000r/min ，极对数为1的电机，电机的额定转速较高（接近3000r/min ），经计算，减速器的传动比约为80~60，这就要求减速器的传动比比较大。
我们可以试着选择型号Y90S-4，功率为=N P 1.1kW ，额定转速为=N n 1400r/min 的三相异步电机，通过计算来看看它是否符合条件。
根据电动机转矩公式： nPT 55.9=m N n P T N N N ⋅≈⋅==50.71400110055.955.9 若选取的减速器的传动比为35（具体计算过程参见（4）减速器传动比的计算），使用系数为90%，则根据减速器的输出转矩公式：nj P T η⋅⋅=55.9' 其中，j 为减速器传动比，η为使用系数。
所以：m N n j P T N N ⋅≈⋅⋅⋅=⋅⋅=236140090.035110055.955.9'η图2-4.探测头运动简图如图2-4，当探测头加速或改变运动方向时，同步带需要给探测头提供最大的拉力F ，同步带轮半径mm R 40=,由于探测头质量不详，若考虑比较极端的情况，假设探测头质量kg M 20=，探测头从静止到最大速度s m v /20.0=需s t 5.0=∆。
探测头运动最大加速度：2/4.05.020.0s m t v a ==∆=， 由于探测头匀速运动时只需克服摩擦力，而摩擦力较小，可以忽略不计，所以同步带提供的最大拉力：N Ma F 84.020=⋅==，传动轴需提供转矩：m N FR T f ⋅=⋅⋅==64.004.0822，而同步带的传动效率极高（可达98%），所以要求减速器输出轴的转矩至少为：m N T T fS ⋅===65.0%9864.0'η，虽然在计算时不计各种摩擦阻力，但是可以比较得：减速器额定输出转矩m N T m N T s ⋅=>>⋅=65.0236'，可知Y90S-4型三相异步电机-减速器输出动力足以带动扫描架上的设备运行。
如果我们从经济节能方面考虑，Y90S-4三相异步电机提供的动力似乎有些浪费，我们若选择Y80M1-4型三相异步电机，由表1-4的数据得：它的额定转速为1390r/min ,额定功率550W 。
该电机额定输出转矩：m N n P T N N N ⋅=⋅==78.3139055055.955.9， 减速器的传动比约为35=j ，减速器输出轴的输出转矩：m N n j P T N N m ⋅=⋅⋅⋅=⋅⋅=119139090.03555055.955.9η在不计摩擦和动力损耗的情况下，减速器输出轴的额定输出转矩m N T m ⋅=119依然远远大于m N T s ⋅=65.0，所以选择Y80M1-4型三相异步电机可以带动负载运行。