沈慧龍 何義川 孫 能 張文靜 孫子豪 李亞鵬

(塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300)

1 主要結(jié)構(gòu)闡述

1.1 分級裝置

分級裝置由分級皮帶組、紅棗入料斗、防滾落擋板、V帶、電動(dòng)機(jī)、分級漏斗、線性電機(jī)等組成(如圖1)。分級裝置核心為分級皮帶組，由6根圓皮帶組成。皮帶組從左至右皮帶間隙遞增，可使紅棗在前進(jìn)不同位置穿過皮帶落入下方分級漏斗內(nèi)，分級漏斗共有三個(gè)分別對應(yīng)特級、一級、二級紅棗。分級漏斗出口有一艙門，由線性電機(jī)控制艙門開合。紅棗入料斗位于分級皮帶組起點(diǎn)上方。分級皮帶組兩側(cè)設(shè)置一對防滾落擋板，防止紅棗滾出機(jī)器。

1.防滾落擋板；2.V帶；3.分級皮帶組；4.紅棗入料斗；5.分級漏斗；6.線性電機(jī)；7.分級漏斗艙門圖1 分級裝置

1.2 稱重裝置

稱重裝置由裝填漏斗、稱重托盤、壓力傳感器、稱重步進(jìn)電機(jī)、齒輪組等組成(如圖2)。紅棗由分級裝置落入稱重托盤上，稱重托盤在裝填漏斗內(nèi)，并且下方有一轉(zhuǎn)軸，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸可使稱重托盤旋轉(zhuǎn)。稱重托盤內(nèi)設(shè)置一壓力傳感器可測量托盤內(nèi)物品的重量。

1.稱重步進(jìn)電機(jī)及齒輪組；2.稱重托盤；3.壓力傳感器；4.裝填漏斗圖2 稱重裝置

1.3 包裝裝置

包裝裝置由包裝傳送帶、包裝擋板、包裝傳送帶電機(jī)、封口器等組成(如圖3)。包裝傳送帶位于裝填漏斗下方，傳送帶兩側(cè)裝有一對包裝擋板可使包裝袋在傳送帶上平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。封口器內(nèi)有一對相切的擠壓滾輪，滾輪由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，包裝袋在通過封口器時(shí)可使包裝袋擠壓封口。

1.封口機(jī)；2.包裝擋板；3.包裝傳送帶；4.包裝傳送帶電機(jī)圖3 包裝裝置

1.4 控制系統(tǒng)

控制電路主要由AT89C52單片機(jī)、ADC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片、24C0A芯片、ULN2003A芯片、壓力傳感器等元件組成。單片機(jī)通過壓力傳感器的反饋分別驅(qū)動(dòng)分級裝置中的線性電機(jī)、線性電機(jī)中的稱重步進(jìn)電機(jī)、包裝裝置中的包裝傳送帶電機(jī)。

2 裝置工作流程

整體結(jié)構(gòu)圖如圖4，紅棗由紅棗入料斗投入，落在分級皮帶組上，紅棗在分級皮帶組上的前進(jìn)過程中根據(jù)間隙大小分別落入不同等級的分級漏斗中。分級漏斗會(huì)將紅棗裝填到稱重托盤上，當(dāng)稱重托盤上的紅棗達(dá)到指定重量時(shí)，線性電機(jī)運(yùn)動(dòng)使分級漏斗關(guān)閉。同時(shí)稱重步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)稱重托盤旋轉(zhuǎn)，使紅棗落入包裝傳送帶上的包裝袋中。隨后包裝傳送帶前進(jìn)，帶動(dòng)包裝袋通過封口器。至此，整個(gè)分級、稱重、包裝完成。

圖4 整體結(jié)構(gòu)圖

3 裝置設(shè)置依據(jù)

紅棗(干棗)大多數(shù)在外觀上呈現(xiàn)圓臺型，有極少數(shù)呈現(xiàn)出規(guī)則的圓柱形。紅棗在分級的過程中實(shí)際依據(jù)的是其腰徑的最大尺寸。

而分級裝置的工作特點(diǎn)主要利用了分級皮帶之間的間距與紅棗腰徑的最大尺寸差值來進(jìn)行分級的。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)可知，特級棗的腰徑大于31 mm，一級棗的腰徑大致在31～28 mm，二級棗的腰徑在28～25 mm。考慮皮帶直徑所以分級傳送帶兩端皮帶輪的間隙分別為44 mm和35 mm。

4 結(jié)語

所研究的小型紅棗分級自動(dòng)包裝機(jī)不僅僅在利用于紅棗產(chǎn)業(yè)中。針對新疆的農(nóng)副產(chǎn)品來說，稍作改裝可以利用到核桃產(chǎn)業(yè)中，還可以應(yīng)用于香梨等各種水果當(dāng)中，應(yīng)用廣泛。為滿足大部分商戶對紅棗的包裝需求，節(jié)省人力物力，為高效率的紅棗分級包裝提供技術(shù)支持。