畢業(yè)設(shè)計--四點稱重機構(gòu)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計 </b></p><p>　　作 者： 學 號： </p><p>　　專 業(yè)： 機械制造與自動化 </p><p>　　班 級： 機自0992

2、 </p><p>　　題 目： 四點稱重機構(gòu) </p><p>　　指導者： </p><p>　　2012 年 05 月</p><p><b>　　摘 要</b></p&

3、gt;<p>　　本次主要是轉(zhuǎn)輪式四點稱重機構(gòu)，它是JHA焊條生產(chǎn)線在線包裝的重要部分。在本次設(shè)計中，主要是了解機械包裝機械和設(shè)計四點稱重裝置，稱重控制系統(tǒng)的性能對計量的精確度起著決定性的作用。同時在設(shè)計的過程中，本著從實際應(yīng)用的角度出發(fā)，選用了CAD、CAXA并結(jié)合轉(zhuǎn)輪等相關(guān)類資料對機構(gòu)的整個結(jié)構(gòu)進行改動設(shè)計。</p><p>　　除此之外，本文介紹了轉(zhuǎn)輪式四點機構(gòu)的原理、結(jié)構(gòu)、分類以及其他相關(guān)部

4、件的基本結(jié)構(gòu)、特征，以及各傳動原理結(jié)構(gòu)圖與外觀圖。文中重點對轉(zhuǎn)輪式四點稱重機構(gòu)進行了分析并畫出了整體零件圖與結(jié)構(gòu)圖。</p><p>　　在介紹轉(zhuǎn)輪式四點稱重機構(gòu)過程中涉及到了轉(zhuǎn)輪式四點稱重機構(gòu)運動的結(jié)構(gòu)、特點等，通過轉(zhuǎn)輪式四點稱重機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖，分析出了其傳動關(guān)系，介紹了零件圖的各個結(jié)構(gòu)，以結(jié)構(gòu)圖的形式展現(xiàn)出了轉(zhuǎn)輪式四點稱重機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式等。</p><p>　　關(guān)鍵詞 ：包裝機械 傳感

5、器 轉(zhuǎn)輪式四點稱重結(jié)構(gòu) </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一 引 言3</b></p><p>　　1. 課題研究背景及意義3</p><p><b>　　2 研究現(xiàn)狀3</b></p><p>　　

6、3 論文主要內(nèi)容和預期目標4</p><p>　　4 論文組織結(jié)構(gòu)5</p><p>　　二.包裝機械發(fā)展簡史6</p><p><b>　　2.1發(fā)展趨勢7</b></p><p><b>　　2.2作用8</b></p><p><b>　　2.3

7、分類10</b></p><p><b>　　三.傳感器13</b></p><p>　　3.1壓力傳感器原理13</p><p>　　3.2傳感器變送器基礎(chǔ)知識14</p><p>　　3.3傳感器的靜態(tài)特性16</p><p>　　3.4傳感器的動態(tài)特性16</p

8、><p>　　3.5傳感器的線性度17</p><p>　　3.6傳感器的靈敏度17</p><p>　　3.7傳感器的分辨力17</p><p>　　3.8電阻式傳感器18</p><p>　　3.9電阻應(yīng)變式傳感器18</p><p>　　3.10壓阻式傳感器18</p>

9、<p>　　3．11熱電阻傳感器18</p><p>　　四 稱重系統(tǒng)總體方案設(shè)計20</p><p>　　4.1 稱重系統(tǒng)基本工作原理20</p><p>　　4.2 稱重系統(tǒng)模塊方案設(shè)計20</p><p>　　4.3 設(shè)計方案總結(jié)23</p><p>　　五．稱重系統(tǒng)的具體設(shè)計24

10、</p><p>　　5.1 稱重系統(tǒng)的設(shè)計25</p><p>　　5.2 結(jié)論26</p><p><b>　　結(jié) 論26</b></p><p>　　參 考 文 獻27</p><p><b>　　致 謝28</b></p><p&

11、gt;<b>　　一 引 言</b></p><p>　　1. 課題研究背景及意義</p><p>　　隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展和技術(shù)的進步，市場經(jīng)濟日益繁榮，人民生活水平要求越來越高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短，產(chǎn)品的復雜程度也隨之日益提高，消費水平日益增長，高精度¸小包裝商品因包裝包裝精巧，攜帶和使用方便，深受人們的歡迎，市場需求量越來越大。在大包裝商

12、品中常采用計數(shù)式的計量方式，但是由于產(chǎn)品中單個的質(zhì)量不一定相等，故采用稱重式的計量方式。于此同時科技的迅速發(fā)展和計算機等現(xiàn)代電子技術(shù)的提高，給傳統(tǒng)的電子測量技術(shù)帶來了巨大的沖擊和影響。常規(guī)的測試儀器儀表和控制裝置被更先進的儀器所取代，使得傳統(tǒng)的電子測量儀器在原理、功能、精度及自動化水平等方面發(fā)生了巨大變化，并相應(yīng)的的出現(xiàn)了各種各樣的智能儀器控制系統(tǒng)，使得科學實驗和應(yīng)用工程的自動化程度顯著提高</p><p>　　

13、通過分析近年來稱重產(chǎn)品的發(fā)展情況及國內(nèi)外市場的需求，計量稱重總的發(fā)展趨勢是小型化、模塊化、集成化、智能化；其技術(shù)性能趨向于速率高、準確度高、穩(wěn)定性高、可靠性高；其功能趨向是稱重計量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能；其應(yīng)用性能趨向于綜合性和組合性。</p><p><b>　　2 研究現(xiàn)狀</b></p><p>　　20世紀前期，我國的衡器制造業(yè)主要以杠桿

14、原理的機械式為主，20世紀后期，我國的衡器不斷發(fā)展，由過去的全機械式進入機電結(jié)合式，在幾十年的發(fā)展和完善中，發(fā)展到現(xiàn)在的全電子型和數(shù)字智能型。我國電子衡器的檢測試驗手段和技術(shù)裝備基本達到國際90年代中期的水平。電子衡器制造技術(shù)及應(yīng)用得到了新發(fā)展。電子秤重技術(shù)從靜態(tài)稱重技術(shù)向動態(tài)稱重技術(shù)發(fā)展；計量方法從模擬量向數(shù)字量發(fā)展；測量特點從單參數(shù)測量向多參數(shù)測量發(fā)展，特別是對動態(tài)稱重和快速稱重的研究與應(yīng)用。就總體而言，我國電子衡器產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量

15、與工業(yè)發(fā)達國家還有較大差距。其主要差距是技術(shù)與工藝不夠先進、工藝裝備與測試儀表老化、開發(fā)能力不足、產(chǎn)品的品種規(guī)格較少、功能不全、穩(wěn)定性和可靠性較差等。</p><p>　　眾所周知，傳統(tǒng)的量具是桿秤或盤秤，20世紀70年代開始出現(xiàn)電子秤。早期的電子秤多數(shù)通過模擬電路實現(xiàn)，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展．數(shù)字芯片價格逐漸下降，模擬控制已逐步被數(shù)字控制所替代，電子秤的設(shè)計也大都以微處理器為核心，使精度和可靠性都有了明顯提高。

16、由于小型商用電子秤運算不太復雜，所以用8位微處理器即可滿足要求。</p><p>　　計量秤重系統(tǒng)必須將多只傳感器的輸出進行計算，才能得到完整準確的稱重結(jié)果。從20世紀70年代的模擬串聯(lián)計算到80年代的模擬并聯(lián)計算，計算技術(shù)的發(fā)展大幅度即降低了生產(chǎn)的成本，又提高了可靠性和穩(wěn)定性。但是，模擬并聯(lián)計算也存在不足：如對傳感器的一致性要求較高、電子秤四角偏差調(diào)試復雜無法對單個傳感器進行檢測等。目前，解決上述問題的最好方法

17、是采用數(shù)字計算或數(shù)模混合計算。由于信號放大器成本的不斷下降及AD轉(zhuǎn)換器性能的大幅度提高，數(shù)字計算無論在技術(shù)上還是在經(jīng)濟上都進入了實用階段。</p><p>　　計量裝置向提高精度和降低成本方向發(fā)展的趨勢，引起了對低成本、高性能模擬信號處理器件需求的增加。目前在全自動包裝中大多數(shù)計量裝置都采用容積式計量，稱重式計量和計數(shù)式計量。在這幾種計量方式中，容積式計量裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適用性廣泛。對于計量不要求很精確時

18、，常采用容積式計量裝置。</p><p>　　相對容積式計量裝置來說，稱重式計量裝置生產(chǎn)效率高，精度也較高。適用于比重變化較大的物料，在計量精度要求較高的生產(chǎn)線上，皮帶秤與容積式計量結(jié)合使用，能使計量精度進一步提高。計數(shù)計量適用于固定形狀的塊狀或顆粒狀物料。</p><p>　　3 論文主要內(nèi)容和預期目標</p><p>　　稱重系統(tǒng)利用四只JX-2懸臂梁式傳感器

19、制作一軌道秤。四只傳感器并聯(lián)入變送器，變送器轉(zhuǎn)換為標準4-20mA信號接入PLC系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換模塊，通過PLC程序控制半成品裝框過程的線性測量。在控制臺設(shè)定裝框調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換開關(guān)。2800-3200KG做四檔梯次調(diào)節(jié)。 </p><p>　　利用傳感器測量橋式電路的壓差，采用差分放大電路放大壓差信號，使其達到可使單片機識別的電壓，通過單片機的處理并顯示出來。 </p><p>　　預期目標：正確

20、的設(shè)計稱重系統(tǒng)方案，編寫程序?qū)崿F(xiàn)要求的控制算法。設(shè)計完成一種具有響應(yīng)快、精確度高、穩(wěn)定性好的稱重系統(tǒng)。 </p><p><b>　　4 論文組織結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>　　具體章節(jié)安排如下：</b></p><p>　　第1章介紹了本課題的研究背景、研究意義與研究現(xiàn)狀，本論文的主要研究內(nèi)容、所要解決的問題

21、及最終所要實現(xiàn)的目標。</p><p>　　第2章概述了本課題部分知識的理論基礎(chǔ)，對包裝機械進行了介紹。重點學習包裝機械的發(fā)展趨勢和作用。</p><p>　　第3章介紹了傳感器的原理和分類，并對傳感器進行了說明。</p><p>　　第4章介紹了稱重系統(tǒng)模塊的軟件設(shè)計，對程序流程設(shè)計進行了說明，并詳細介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計。</p><p>

22、　　第5章對完成稱重系統(tǒng)的制作，對系統(tǒng)進行調(diào)試并總結(jié)。</p><p>　　二.包裝機械發(fā)展簡史</p><p>　　中國包裝機械起步較晚，經(jīng)過20多年的發(fā)展，中國包裝機械已成為機械工業(yè)中十大行業(yè)之一，為中國包裝工業(yè)快速發(fā)展提供了有效的保障，有些包裝機械填補了國內(nèi)空白，已能基本滿足國內(nèi)市場的需求，部分產(chǎn)品還有出口。但在目前，中國包裝機械出口額還不足總產(chǎn)值的5%，進口額卻與總產(chǎn)值大抵相當，與

23、發(fā)達國家相去甚遠。中國包裝機械行業(yè)的產(chǎn)品從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，中國包裝機械品種只有1300多種，配套數(shù)量少，缺少高精度和大型化產(chǎn)產(chǎn)品，不能滿足市場需求：產(chǎn)品質(zhì)量差距表現(xiàn)在產(chǎn)品性能低，穩(wěn)定性和可靠性差、外觀造型不美觀、表面處理粗糙，許多元器件質(zhì)量差，壽命短、可靠性低，影響了整體產(chǎn)品的質(zhì)量；從企業(yè)狀況看，國內(nèi)包裝機械行業(yè)缺少龍頭企業(yè)，生產(chǎn)規(guī)模大、產(chǎn)品檔次高的企業(yè)不多；從產(chǎn)品開發(fā)看，中國還基本停留在測試仿制階段，自行開發(fā)能力弱，缺少科研生產(chǎn)中試基地，

24、科研經(jīng)費僅占銷售額的1%，而國外高達8-10%。中國包裝機械的技術(shù)水平相較于先進國家的整體技術(shù)水平落后20年，在產(chǎn)品的開發(fā)、性能、質(zhì)量、可靠性、服務(wù)等方面的競爭中處于劣勢。 </p><p><b>　　包裝機械</b></p><p>　　目前，在包裝行業(yè)不斷發(fā)展的前提下，可以看到包裝機械行業(yè)中矛盾重重，企業(yè)無法應(yīng)對形勢的變化，行業(yè)發(fā)展思想觀念與形勢發(fā)展不相適應(yīng)；技

25、術(shù)創(chuàng)新能力弱，工藝技術(shù)進展緩慢，新產(chǎn)品開發(fā)還沒有從根本上擺脫仿研跟蹤的局面，競爭力不強，經(jīng)濟增長、效益提升仍然主要靠規(guī)模拉動。此外，還存在一些包裝機械企業(yè)管理粗放，精細化管理尚未實現(xiàn)；市場意識、競爭意識、憂患意識不強，服務(wù)市場、服務(wù)客戶的意識以及發(fā)展的緊迫感、責任感不強，一些包裝機械企業(yè)對人的認識和使用與市場經(jīng)濟規(guī)律之間不相適應(yīng)等現(xiàn)象。面對不利因素，最緊迫的是改變包裝機械行業(yè)中各企業(yè)的發(fā)展方式，企業(yè)要站在新的起點上去審視和解決好以上的矛

26、盾和問題，轉(zhuǎn)變發(fā)展理念，強化自主創(chuàng)新，增強市場意識，大力推進國內(nèi)包裝機械行業(yè)發(fā)展。要改變包裝機械行業(yè)現(xiàn)狀，促進包裝機械的發(fā)展，行業(yè)在大步前進的同時要注意包裝機械的發(fā)展趨勢。 </p><p>　　隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展進步，各種食品加工品的出現(xiàn)，對包裝技術(shù)和包裝設(shè)備都提出了新的要求，包裝機械在流通領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越大的作用。目前包裝機械競爭日趨激烈，而高度自動化、智能化、多功能、高效率、低消耗的包裝設(shè)備越來越受到

27、行業(yè)的青睞?，F(xiàn)在工藝流程自動化程度越來越高。目前自動化技術(shù)在包裝生產(chǎn)線中已占50%以上，大量使用了電腦設(shè)計和機電一體化控制，提高生產(chǎn)率、設(shè)備的柔性和靈活性，增加機械手以完成復雜的包裝動作。每個機械手均由單獨的電腦控制，攝像機監(jiān)控包裝動作并將信息反饋到電腦以調(diào)整動作幅度，保證包裝的質(zhì)量。不久包裝機械即將創(chuàng)新新興行業(yè)。目前國外包裝和食品機械水平高的國家主要有美國、德國、日本、意大利和英國等。而德國的包裝機械在設(shè)計、制造及技術(shù)性能等方面則居于

28、領(lǐng)先地位。 </p><p><b>　　2.1發(fā)展趨勢</b></p><p>　　目前，中國已經(jīng)成為世界最大的商品生產(chǎn)和出口大國，與此同時，全球的目光也聚焦在發(fā)展最快、規(guī)模最大、最具潛力的中國包裝市場。盡管國內(nèi)包裝機械市場前景廣闊，但諸如單機自動化、穩(wěn)定性和可靠性差、外觀造型不美觀、壽命短等問題也使國內(nèi)包裝機械產(chǎn)品飽受詬病。 </p><p&g

29、t;　　安全檢測技術(shù)：安全在任何一個行業(yè)都是第一關(guān)鍵詞，在包裝行業(yè)更是如此。在食品行業(yè)，安全檢測技術(shù)近年來發(fā)展迅速。目前，食品安全在包裝機械上的體現(xiàn)不只局限在簡單的物理參數(shù)的范圍，同時也要關(guān)注食品的顏色、原料等因素。包裝機械應(yīng)用的范圍在擴大，這樣不斷地為機械廠家以及自動化產(chǎn)品供應(yīng)商提出新的要求。 </p><p>　　運動控制技術(shù)：運動控制技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展十分迅速，但是在包裝機械行業(yè)的發(fā)展動力卻顯得上升乏力。運動

30、控制產(chǎn)品及技術(shù)在包裝機械上的作用主要是達到精確的位置控制和嚴格的速度同步的要求，主要用于裝卸、輸送、打標、碼垛、卸垛等工序。李教授認為運動控制技術(shù)是區(qū)別高、中、低端包裝機械的關(guān)鍵因素之一，也是我國包裝機械升級的技術(shù)支撐。 </p><p>　　柔性化生產(chǎn)：目前，各大企業(yè)為適應(yīng)市場激烈的競爭，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短。據(jù)了解，化妝品生產(chǎn)，一般可達到三年一變，甚至一個季度一變，同時生產(chǎn)量又相對較大，所以對包裝機械的

31、柔性與靈活性提出了很高的要求：即包裝機械的壽命要遠遠大于產(chǎn)品的壽命周期。因為，只有這樣才能符合產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)濟性的要求。要從三個方面考慮柔性化的概念：量的靈活性、構(gòu)造的靈活性以及供貨的靈活性。 </p><p>　　制造執(zhí)行系統(tǒng)：近幾年來，集成技術(shù)在包裝行業(yè)發(fā)展勢頭迅猛。包裝機械設(shè)備種類較多，這就使得不同廠商的產(chǎn)品接口對接、設(shè)備與工控機、信息與設(shè)備之間的傳輸方式遇到了很大難題。在這種情況下，包裝企業(yè)轉(zhuǎn)而向制造執(zhí)行系統(tǒng)

32、（MES）尋求解決方案。 </p><p><b>　　2.2作用</b></p><p>　　包裝是產(chǎn)品進入流通領(lǐng)域的必要條件，而實現(xiàn)包裝的主要手段是使用包裝機械。隨著時代的發(fā)展，技術(shù)的進步，包裝機械在包裝領(lǐng)域中正起著越來越大的作用，其主要作用有以下幾點： </p><p>　　(1)可大大提高勞動生產(chǎn)率滑臺式吸塑封口機機械包裝比手工包裝快得

33、多，如糖果包裝，手工包糖1min只能包十幾塊，而糖果包裝機每分鐘可達數(shù)百塊甚至上千塊，提高效率數(shù)十倍。 </p><p>　　(2)能有效地保證包裝質(zhì)量機械包裝可根據(jù)包裝物品的要求，按照需要的形態(tài)、大小，得到規(guī)格一致的包裝物，而手工包裝是無法保證的。這對出口商品尤為重要，只有機械包裝，才能達到包裝規(guī)格化、標準化，符合集合包裝的要求。 </p><p><b>　　吸管包裝機械&l

34、t;/b></p><p>　　(3)能實現(xiàn)手工包裝無法實現(xiàn)的操作有些包裝操作，如真空包裝、充氣包裝、貼體包裝、等壓灌裝等，都是手工包裝無法實現(xiàn)的，只能用機械包裝實現(xiàn)。 </p><p>　　(4)可降低勞動強度，改善勞動條件手工包裝的勞動強度很大，如用手工包裝體積大、重量重的產(chǎn)品，既耗體力，又不安全；而對輕小產(chǎn)品，由于頻率較高，動作單調(diào)，易使工人得職業(yè)病。折盒機 </p>

35、;<p>　　(5)有利于工人的勞動保護對于某些嚴重影響身體健康的產(chǎn)品，如粉塵嚴重、有毒的產(chǎn)品，有刺激性、放射性的產(chǎn)品，用手工包裝難免危害健康，而機械包裝則可避免，且能有效地保護環(huán)境不被污染。 </p><p>　　(6)可降低包裝成本，節(jié)省貯運費用對松散產(chǎn)品，如棉花、煙葉、絲、麻等，采用壓縮包裝機壓縮打包，可大大縮小體積，從而降低包裝成本。同時由于體積大為縮小，節(jié)省倉容，減少保管費用，有利于運輸。

36、 </p><p>　　(7)能可靠地保證產(chǎn)品衛(wèi)生某些產(chǎn)品，如食品、藥品的包裝，根據(jù)衛(wèi)生法是不允許用手工包裝的，因為會污染產(chǎn)品，而機械包裝避免了人手直接接觸食品、藥品，保證了衛(wèi)生質(zhì)量。 </p><p>　　(8)可促進相關(guān)工業(yè)的發(fā)展包裝機械是一門綜合性科學，它涉及到材料、工藝、設(shè)備、電子、電器、自動控制等多種學科，要求各相關(guān)學科同步、協(xié)調(diào)地發(fā)展，任何學科的問題都將影響包裝機械的整體性能。

37、因此，包裝機械的發(fā)展將有力地促進相關(guān)學科的進步。 </p><p>　　另外，為適應(yīng)包裝機械高速包裝的需要，其相關(guān)的前后工序也勢必與之適應(yīng)，也就推動了相關(guān)工序的同步發(fā)展。 </p><p><b>　　2.3分類</b></p><p>　　包裝機械有多種分類方法。按功能可分為單功能包裝機和多功能包裝機；按使用目的可分為內(nèi)包裝機和外包裝機；按包

38、裝品種又可分為專用包裝機和通用包裝機；按自動化水平分為半自動機和全自動機等。表為包裝機械的分類。 </p><p>　　包裝機械的種類繁多，分類方法很多。從不同的觀點出發(fā)可有多種，按產(chǎn)品狀態(tài)分，有液體、塊狀、散粒體包裝機；按包裝作用分，有內(nèi)包裝、外包包裝機；按包裝行業(yè)分，有食品、日用化工、紡織品等包裝機；按包裝工位分，有單工位、多工位包裝機；按自動化程度分，有半自動、全自動包裝機等。 </p>&l

39、t;p>　　包裝機械的分類方法還有許多，各種分類方法各有其特點及適用范圍，但均有其局限性。從國際上包裝機械總的情況來看，比較科學的分類方法是按其主要功能進行分類，它能抓住事物的本質(zhì)。其基本分類如下： </p><p><b>　　(1) 充填機 </b></p><p>　　充填機是將精確數(shù)量的包裝品裝入到各種容器內(nèi)的包裝機。其主要種類有： </p>

40、<p>　　容積式充填機。包括量杯式、插管式、柱塞式、料位式、螺桿式、定時式充填機。 </p><p>　?、诜Q重式充填機。包括間歇稱重式、連續(xù)稱重式、稱重—離心等分式等充填機。 </p><p>　?、塾嫈?shù)式充填機。包括單件計數(shù)式、多件計數(shù)式充填機。 </p><p><b>　　(2)封口機 </b></p>&

41、lt;p>　　封口機是將充填有包裝物的容器進行封口的機械，其主要種類有： </p><p>　?、贌o封口材料封口機。包括熱壓式、冷壓式、熔焊式、插合式、折疊式等封口機。 </p><p>　?、谟蟹饪诓牧戏饪跈C。包括旋合式、滾紋式、卷邊式、壓合式等封口機。 </p><p>　　③有輔助封口材料封口機。包括膠帶式、粘結(jié)式、釘合式、結(jié)扎式、縫合式等封口機。 &l

42、t;/p><p><b>　　(3)裹包機 </b></p><p>　　裹包機是用柔性的包裝材料，全部或部分地將包裝物裹包起來的包裝機。 </p><p><b>　　其主要種類有： </b></p><p>　?、偃焦鼨C。包括扭結(jié)式、覆蓋式、貼體式、接縫式等裹機。 </p>&l

43、t;p>　?、诎牍焦鼨C。包括折疊式、收縮式、拉伸式、纏繞式等裹機。 </p><p>　　(4)多功能包裝機 </p><p>　　這類包裝機具有兩種或兩種以上的功能。其主要種類有： </p><p><b>　　全自動枕式包裝機</b></p><p>　　①充填封口機。它具有充填、封口兩種功能。 </

44、p><p>　　②成型充填封口機。它具有成型、充填、封口三種功能。成型的種類有袋成型、瓶成型、箱盒成型、泡罩成型、熔融成型等。 </p><p>　　③定型充填封口機。它具有定型、充填、封口功能。定型方式 </p><p>　?、茈p面封箱機。它能同時封上蓋和下底兩個面。封箱時，箱子可側(cè)放或立放。 </p><p>　　按膠帶所封位置和條數(shù)分類：

45、</p><p>　?、買 型封箱機。它在箱子的上蓋和下底的外折頁接縫處用一條膠帶封合。這種封合，操作簡單，但密封性較差。 </p><p>　?、贖型封箱機.它在I型封箱的基礎(chǔ)上，即在I型封合膠帶的兩端加封兩條膠帶，形如H,故稱H型.它能增加箱子強度和密封性能，但成本較高. </p><p>　　按專用化程度分類 ：</p><p>　?、?/p>

46、通用封箱機.它能調(diào)節(jié)某些機構(gòu)以變換封箱機的有關(guān)尺寸，來適應(yīng)多種尺寸規(guī)格箱子的封箱，它適應(yīng)范圍較廣,是一種普遍使用的封箱機. </p><p>　?、趯Ｓ梅庀錂C.它只能封合某一種規(guī)格尺寸的箱子，封箱速度快，適用大批量封箱作業(yè). 臺灣半自動糊箱機-包裝機械如下：</p><p>　?、垭S機型封箱機.它在規(guī)定的尺寸范圍內(nèi)，各有關(guān)機構(gòu)能自動地變換，以適應(yīng)不同尺寸箱子的封箱需要，是一種自動化程度很高

47、的封箱機. </p><p><b>　　三.傳感器</b></p><p>　　3.1壓力傳感器原理</p><p>　　壓力傳感器原理與應(yīng)用.壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器，而我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應(yīng)制造而成的，這樣的傳感器也稱為壓電傳感器。</p><p>　　科學家根據(jù)晶體是各向異性

48、的，非晶體是各向同性的。某些晶體介質(zhì)，當沿著一定方向受到機械力作用發(fā)生變形時，就產(chǎn)生了極化效應(yīng)；當機械力撤掉之后，又會重新回到不帶電的狀態(tài)，也就是受到壓力的時候，某些晶體可能產(chǎn)生出電的效應(yīng)，這就是所謂的極化效應(yīng)。這個效應(yīng)研制出了壓力傳感器。</p><p>　　壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英（二氧化硅）是一種天然晶體，壓電效應(yīng)就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的，在一定的溫度范圍之內(nèi)

49、，壓電性質(zhì)一直存在，但溫度超過這個范圍之后，壓電性質(zhì)完全消失（這個高溫就是所謂的“居里點”）。由于隨著應(yīng)力的變化電場變化微小（也就說壓電系數(shù)比較低），所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數(shù)，但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應(yīng)用。磷酸二氫胺屬于人造晶體，能夠承受高溫和相當高的濕度，所以 已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　壓力傳感器原理在現(xiàn)在壓電效應(yīng)也應(yīng)用在

50、多晶體上，比如現(xiàn)在的壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。</p><p>　　壓電效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理，壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量，因為經(jīng)過外力作用后的電荷，只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態(tài)的應(yīng)力。 壓電傳感器主要應(yīng)用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計。它具有

51、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優(yōu)異的特點。壓電式加速度傳感器在飛機、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動和沖擊測量中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是航空和宇航領(lǐng)域中更有它的特殊地位。壓電式傳感器也可以用來測量發(fā)動機內(nèi)部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用于軍事工業(yè)，例如用它來測量槍炮子彈在膛中擊發(fā)的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。它既可以用來測量大的壓力，也可以用來測量微小的壓力。</p><p>　　壓力傳

52、感器原理壓電式傳感器也廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)學測量中，比如說心室導管式微音器就是由壓電傳感器制成的，因為測量動態(tài)壓力是如此普遍，所以壓電傳感器的應(yīng)用就非常廣。</p><p>　　除了壓電傳感器之外，還有利用壓阻效應(yīng)制造出來的壓阻傳感器，利用應(yīng)變效應(yīng)的應(yīng)變式傳感器等，這些不同的壓力傳感器利用不同的效應(yīng)和不同的材料，在不同的場合能夠發(fā)揮它們獨特的用途。</p><p>　　3.2傳感器變送器基礎(chǔ)知

53、識</p><p>　　3.2.1傳感器變送器（sensor or transducer）的定義</p><p>　　傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測

54、量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。</p><p>　　3.2.2傳感器的分類</p><p>　　傳感器的分類可以用不同的觀點對傳感器進行分類：它們的轉(zhuǎn)換原理(傳感器工作的基本物理或化學效應(yīng))；它們的用途；它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等。 根據(jù)傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學傳感器二大類 傳感器工作原理的分類物理傳感器

55、應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測信號量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號。 化學傳感器包括那些以化學吸附、電化學反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號。 有些傳感器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學類。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)運作的?；瘜W傳感器技術(shù)問題較多，例如可靠性問題，規(guī)模生產(chǎn)的可能性，價格問題等，解決了這類難題，化學傳感器的應(yīng)用將會有巨大增長。

56、</p><p>　　按照其用途，傳感器可分類為：壓力敏和力敏傳感器，位置傳感器，液面?zhèn)鞲衅?，能耗傳感器，速度傳感器，熱敏傳感器，加速度傳感器，射線輻射傳感器，振動傳感器，濕敏傳感器，磁敏傳感器，氣敏傳感器，真空度傳感器，生物傳感器等。</p><p>　　以其輸出信號為標準可將傳感器分為： </p><p>　　模擬傳感器——將被測量的非電學量轉(zhuǎn)換成模擬電信號。

57、 </p><p>　　數(shù)字傳感器——將被測量的非電學量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(包括直接和間接轉(zhuǎn)換)。 </p><p>　　膺數(shù)字傳感器——將被測量的信號量轉(zhuǎn)換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉(zhuǎn)換)。 </p><p>　　開關(guān)傳感器——當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時，傳感器相應(yīng)地輸出一個設(shè)定的低電平或高電平信號。在外界因素的作用下，所有材料

58、都會作出相應(yīng)的、具有特征性的反應(yīng)。它們中的那些對外界作用最敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用來制作傳感器的敏感元件。從所應(yīng)用的材料觀點出發(fā)可將傳感器分成下列幾類：</p><p>　　(1)按照其所用材料的類別分</p><p>　　金屬 聚合物 陶瓷 混合物 </p><p>　　(2)按材料的物理性質(zhì)分  導體 絕緣體 半導體 磁性材

59、料 </p><p>　　(3)按材料的晶體結(jié)構(gòu)分 </p><p>　　單晶 多晶 非晶材料 </p><p>　　與采用新材料緊密相關(guān)的傳感器開發(fā)工作，可以歸納為下述三個方向：</p><p>　　(1)在已知的材料中探索新的現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng)，然后使它們能在傳感器技術(shù)中得到實際使用。 </p><p>

60、　　(2)探索新的材料，應(yīng)用那些已知的現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng)來改進傳感器技術(shù)。</p><p>　　(3)在研究新型材料的基礎(chǔ)上探索新現(xiàn)象、新效應(yīng)和反應(yīng)，并在傳感器技術(shù)中加以具體實施。 現(xiàn)代傳感器制造業(yè)的進展取決于用于傳感器技術(shù)的新材料和敏感元件的開發(fā)強度。傳感器開發(fā)的基本趨勢是和半導體以及介質(zhì)材料的應(yīng)用密切關(guān)聯(lián)的。 按照其制造工藝，可以將傳感器區(qū)分為： </p><p>　　

61、集成傳感器薄膜傳感器厚膜傳感器陶瓷傳感器 集成傳感器是用標準的生產(chǎn)硅基半導體集成電路的工藝技術(shù)制造的。通常還將用于初步處理被測信號的部分電路也集成在同一芯片上。 薄膜傳感器則是通過沉積在介質(zhì)襯底(基板)上的，相應(yīng)敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時，同樣可將部分電路制造在此基板上。 厚膜傳感器是利用相應(yīng)材料的漿料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是Al2O3制成的，然后進行熱處理，使厚膜成形。 陶瓷傳感器采用標準的陶瓷

62、工藝或其某種變種工藝(溶膠-凝膠等)生產(chǎn)。 完成適當?shù)念A備性操作之后，已成形的元件在高溫中進行燒結(jié)。厚膜和陶瓷傳感器這二種工藝之間有許多共同特性，在某些方面，可以認為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。 每種工藝技術(shù)都有自己的優(yōu)點和不足。由于研究、開發(fā)和生產(chǎn)所需的資本投入較低，以及傳感器參數(shù)的高穩(wěn)定性等原因，采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理。</p><p>　　3.3傳感器的靜態(tài)特性</p><

63、;p>　　傳感器的靜態(tài)特性是指對靜態(tài)的輸入信號，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個不含時間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標，把與其對應(yīng)的輸出量作縱坐標而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、分辨力和遲滯等。</p><p>　　3.4傳感器的動態(tài)特性</p><p&

64、gt;　　所謂動態(tài)特性，是指傳感器在輸入變化時，它的輸出的特性。在實際工作中，傳感器的動態(tài)特性常用它對某些標準輸入信號的響應(yīng)來表示。這是因為傳感器對標準輸入信號的響應(yīng)容易用實驗方法求得，并且它對標準輸入信號的響應(yīng)與它對任意輸入信號的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的標準輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示。</p><p>　　3.5傳感器

65、的線性度</p><p>　　通常情況下，傳感器的實際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個近似程度的一個性能指標。</p><p>　　擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點相連的理論直線作為擬合直線；或?qū)⑴c特性曲線上各點偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線

66、稱為最小二乘法擬合直線。</p><p>　　3.6傳感器的靈敏度</p><p>　　靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對輸入量變化△x的比值。</p><p>　　它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系，則靈敏度S是一個常數(shù)。否則，它將隨輸入量的變化而變化。</p><p>　　靈敏度的量綱是輸出、

67、輸入量的量綱之比。例如，某位移傳感器，在位移變化1mm時，輸出電壓變化為200mV，則其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm。</p><p>　　當傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。</p><p>　　提高靈敏度，可得到較高的測量精度。但靈敏度愈高，測量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。</p><p>　　3.7傳感器的分辨力</p>

68、<p>　　分辨力是指傳感器可能感受到的被測量的最小變化的能力。也就是說，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當輸入變化值未超過某一數(shù)值時，傳感器的輸出不會發(fā)生變化，即傳感器對此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當輸入量的變化超過分辨力時，其輸出才會發(fā)生變化。</p><p>　　通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點的分辨力并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標

69、。上述指標若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。</p><p><b>　　3.8電阻式傳感器</b></p><p>　　電阻式傳感器是將被測量，如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器件。</p><p>　　3.9電阻應(yīng)變式傳感器<

70、;/p><p>　　傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng)，即在外力作用下產(chǎn)生機械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導體兩類，金屬應(yīng)變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導體應(yīng)變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點。</p><p>　　3.10壓阻式傳感器</p><p>　　壓阻式傳感器是根據(jù)半導體材料的壓阻效應(yīng)在半

71、導體材料的基片上經(jīng)擴散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測量傳感元件，擴散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。當基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時，各電阻值將發(fā)生變化，電橋就會產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。</p><p>　　用作壓阻式傳感器的基片（或稱膜片）材料主要為硅片和鍺片，硅片為敏感 材料而制成的硅壓阻傳感器越來越受到人們的重視，尤其是以測量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用最為普遍。</p><p>　

72、　3．11熱電阻傳感器</p><p>　　熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。在溫度檢測精度要求比較高的場合，這種傳感器比較適用。目前較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等，它們具有電阻溫度系數(shù)大、線性好、性能穩(wěn)定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點。用于測量-200℃～+500℃范圍內(nèi)的溫度。</p><p>　　四 稱重系統(tǒng)總體方案設(shè)計</

73、p><p>　　4.1 稱重系統(tǒng)基本工作原理</p><p>　　稱重系統(tǒng)的主要工作原理是：將應(yīng)變片粘至金屬力臂上側(cè)，力臂上放置秤盤，重物放入秤盤時產(chǎn)生壓力，使應(yīng)變片發(fā)生形變從而產(chǎn)生電信號，信號經(jīng)放大調(diào)理后傳至微控制器處理顯示。稱重系統(tǒng)主要包括：橋式應(yīng)變傳感器、放大電路、AD轉(zhuǎn)換電路、單片機最小系統(tǒng)電路、顯示電路和電源管理電路等部分，圖2.1為系統(tǒng)設(shè)計總體方案框圖。</p>&

74、lt;p>　　系統(tǒng)設(shè)計總體方案框圖</p><p>　　4.2 稱重系統(tǒng)模塊方案設(shè)計 </p><p>　　整個硬件系統(tǒng)由五大模塊組成，下面以控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為依據(jù)就針對各模塊做具體的方案設(shè)計。</p><p>　　4.2.1 主控制器模塊方案設(shè)計</p><p>　　方案一：選用51系列單片機作為稱重系統(tǒng)的主控制芯片，51系列單片機是

75、8位微處理器，使用簡單，價格低，但是本稱重系統(tǒng)需要涉及到高速AD的數(shù)據(jù)處理，51系列單片機運算速度達不到系統(tǒng)的設(shè)計要求，所以不采用整個硬件系統(tǒng)由五大模塊組成，下面以控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為依據(jù)就針對各模塊做具體的方案設(shè)計。</p><p>　　方案二：根據(jù)稱重系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計要求與主控制系統(tǒng)能完成的功能，選用單片機。MSP430F425單片機是一款16位單片機，運算速度快，精度高，而且以MSP430F425單片機為主控制器的設(shè)

76、計，可以更加容易使計算控制技術(shù)和測量技術(shù)結(jié)合在一起。故采用此方案。</p><p>　　4.2.2 數(shù)據(jù)采集模塊方案設(shè)計</p><p>　　數(shù)據(jù)采集模塊分為 3 個部分：稱重傳感器、電壓放大器和 AD轉(zhuǎn)換器。 </p><p><b>　　稱重傳感器 </b></p><p>　　傳感器是指能感受規(guī)定的被測量，并按照

77、一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。對非電量的自動檢測與控制常以電信號為載體，因此狹義地說傳感器是把被測的非電量轉(zhuǎn)換成電量的器件或裝置。傳感器通常由敏感元件，轉(zhuǎn)換元件及轉(zhuǎn)換電路組成。</p><p>　　由于傳感器的精度高低，性能好壞直接影響到整個自動測試系統(tǒng)的品質(zhì)和運行狀態(tài)，因此對傳感器的要求是嚴格的，全面的。</p><p><b>　　結(jié)構(gòu) 形式的選擇</b&g

78、t;</p><p>　　衡器使用若很濕潤，有很多粉塵，則應(yīng)選擇密封形式較好的。若在有爆炸危險的場合，則應(yīng)選用本質(zhì)安全型傳感器；若在高架稱重系統(tǒng)中，則應(yīng)考慮安全及過載保護；若在高溫環(huán)境下使用，則應(yīng)選用有水冷卻護套的稱重傳感器；若在高寒地區(qū)使用，則應(yīng)考慮采用有加溫裝置的傳感器。</p><p>　　在形式選擇中，有一個要考慮的因素是：維修的便利與否及其所需費用，即一旦稱重系統(tǒng)出了毛病，能否很

79、順利，很迅速的獲得維修器件。若不能做到則說明形式選擇不夠合適。如要制作低形狀衡器，一般應(yīng)選懸臂梁式和輪輻式傳感器，若對形狀要求不嚴，則可采用柱式傳感器。選用何種傳感器主要看衡器的結(jié)構(gòu)和使用環(huán)境前提。</p><p><b>　　量程的選擇</b></p><p>　　需要說明的是:首先，在統(tǒng)一稱重系統(tǒng)中，不主張選用額定容量不同的重傳感器，否則，系統(tǒng)沒法正常工作。再者，

80、所謂變動負荷（需稱量的載荷）是指加于傳感器的真實負荷，若從秤臺到傳感器之間的力值傳遞過程中，有倍乘和衰減的機構(gòu)，（如杠桿機構(gòu)），則應(yīng)考慮其影響。</p><p>　　其次，選擇傳感器的額定容量盡量符合生產(chǎn)廠家的標準產(chǎn)品系列中的值，否則，選用了非標準產(chǎn)品，不但價格貴，而且損壞后難以替換。作為一般規(guī)則，可有:單傳感器靜態(tài)稱重系統(tǒng)，固定負荷（秤臺，容器等）+變動負荷（需稱量的載荷）《所選用傳感器的額定載荷x70% 多傳

81、感器靜態(tài)稱重系統(tǒng)，固定負荷（秤臺，容器等）+變動負荷（需稱量的載荷）《所選用傳感器的額定載荷x70%x所配傳感器個數(shù)。其中70%的系數(shù)等于考慮振動，沖擊，偏載等因素而加的。稱重系統(tǒng)的稱量值越接近傳感器的額定容量，則其稱量正確度越高，但在實際使用中因為存在秤體自重，皮重及振動，沖擊，偏載等，因而不同稱量系統(tǒng)所選用傳感器的量限的原則有很大的差別。</p><p>　　稱重傳感器由以下方案可以選擇：</p>

82、<p>　　方案一：采用四片貼片電阻，自行搭建橋式電路。優(yōu)點是成本低，但是由于貼片需要的精度不能保證，那么傳感器的測量精度和穩(wěn)定性也不能保證。故此方案不宜采用。</p><p>　　方案二：選用平行式測重傳感器LAA-H1，為全橋式電路形式。通過輸出稱量重物時產(chǎn)生的壓差信號測量重物的大小。特點是精度高、回零快、滯后小。適合小量貴重物品的測量和要求精度高的稱量工具的制造。以上特點不適用于本設(shè)計，故不宜

83、采用此方案。</p><p>　　方案三：柱式應(yīng)變力傳感器的測量范圍寬、精度高，動態(tài)響應(yīng)好，一般電阻應(yīng)變片響應(yīng)時間為10-7s結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，體積小，重量輕；品種多，價格低，耐惡劣環(huán)境；易于集成化和智能化。應(yīng)變式傳感器被廣泛應(yīng)用于應(yīng)變、荷重、壓力和加速度等機械量的測量。故該方案可以采用。</p><p><b>　?。?）電壓放大器</b></p>

84、<p>　　電壓放大器的設(shè)計有以下幾種方案可以采用： </p><p>　　方案一：利用普通低溫漂運算放大器構(gòu)成多級放大器。但是普通低溫漂運算放大器所構(gòu)成多級放大器會引入大量噪聲。而AD轉(zhuǎn)換器需要很高的精度，幾毫伏大小的干擾信號就會直接影響到最后的測量精度。所以，此方案不宜采用。</p><p>　　方案二：由高精度低漂移運算放大器構(gòu)成差動放大器。差動放大器具有增益高，高輸入阻抗

85、，增益高的特點，可以利用普通運放做成一個差動放大器。 實際測量，每一級運放都會引入較大噪聲。對精度會有較大影響。 </p><p>　　方案三：采用專用的儀表放大器。此類芯片內(nèi)部采用經(jīng)典的三運放改進設(shè)計。差模輸入阻抗大，共模抑制比高，增益高，精度也非常好，外部接口簡單，且放大器的增益通過改變一個外接電阻的阻值是可以改變的?；谝陨戏治?，我們決定采用制作方便而且精度很好的專用儀表放大器AD620作為稱重系統(tǒng)的電壓放

86、大器。</p><p><b>　?。?）AD 轉(zhuǎn)換器</b></p><p>　　方案一：采用 8位逐次逼近式AD轉(zhuǎn)換器ADC0809，在單片機外接AD轉(zhuǎn)換器完成，模數(shù)轉(zhuǎn)換的功能，但是由于稱重系統(tǒng)的精度要求精度較高，ADC0809不能達到設(shè)計功能的要求，故不采用。 </p><p>　　方案二：選用MSP430單片機內(nèi)部的AD模數(shù)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換

87、器為16位高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器，完全可以滿足精度要求，而且SD16是單片機內(nèi)部器件，穩(wěn)定性好，故采用此方案。</p><p>　　4.2.3 數(shù)據(jù)顯示模塊方案設(shè)計</p><p>　　本設(shè)計只需要顯示出所稱實物的實際重量，如果采用LCD1602顯示，成本較高，雖然可以顯示更多信息，但是稱重系統(tǒng)對此要求不高，所以不采用。而 LCD048 具有耗電省、成本低、亮度高、驅(qū)動簡單、使用壽命長等優(yōu)點，且

88、在MSP430F425單片機中帶有LCD048的硬件驅(qū)動，更易于使用單片機對其進行變成控制，所以選用LCD048顯示。</p><p>　　4.2.4 電源管理模塊方案設(shè)計</p><p>　　稱重系統(tǒng)的供電系統(tǒng)需要多種電壓，多種電壓的需求就要求更加合理的電源系統(tǒng)設(shè)計。這里把電源設(shè)計成用220V的交流電經(jīng)過變壓器后輸出的±12電壓供驅(qū)動壓力傳感器使用，經(jīng)整流濾波電路后， 通過電

89、壓轉(zhuǎn)換芯片LM7805 轉(zhuǎn)換為±5V電壓供液晶LCD使用，再通過電壓轉(zhuǎn)換芯片LM1117轉(zhuǎn)換得到±3.3V 電壓，供MSP430F425單片機系統(tǒng)的其他芯片使用。多種電壓的需求就要求更加合理的電源系統(tǒng)設(shè)計。</p><p>　　4.3 設(shè)計方案總結(jié)</p><p>　　綜上所述，稱重系統(tǒng)以MSP430F425單片機作為控制器，壓力檢測傳感器采用柱式應(yīng)變力稱重傳感器，信

90、號放大采用精密儀表放大芯片AD620，采用低功耗LCD048顯示屏。</p><p>　　五．稱重系統(tǒng)的具體設(shè)計</p><p>　　5.1 稱重系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　該稱重系統(tǒng)由輸送系統(tǒng)，稱重計量系統(tǒng)，控制與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)組成。</p><p>　　5.1·1 輸送系統(tǒng)</p><p&g

91、t;　　由多種運輸裝置構(gòu)成，如傳送帶、軌道一轉(zhuǎn)盤以及機械手等，完成工件、刀具等的供給與傳送的系統(tǒng)。把需要稱重的物件傳送到傳送帶上。</p><p>　　5．1．2 稱重計量系統(tǒng)</p><p>　　料斗秤的稱重計量系統(tǒng)主要由稱重斗，傳感器和稱重儀表組成。在設(shè)計時首先要選擇合適的傳感器，根據(jù)稱重斗得形狀確定傳感器的個數(shù)（方形的用四個傳感器，圓形的用三個），再根據(jù)抓斗最大抓取量選擇量程（還要考

92、慮其沖擊力）；根據(jù)用戶對精度的要求等級選擇傳感器的精度（對于精度要求較高的場合選用0.02%精度級</p><p>　　的傳感器，對于要求精度一般而成本控制嚴格的場合用0.05%精度級的傳感器）；同樣對于使用場合有腐蝕性物質(zhì)，適度較高及粉塵較大的場合需采用一些保護措施或選用防護等級較高的傳感器。</p><p>　　根據(jù)所設(shè)計的機構(gòu)及環(huán)境，我們應(yīng)該選用精度等級為0.05%的傳感器，另外還需

93、要有一些保護措施。</p><p><b>　　稱重儀表的選取</b></p><p>　　JY500C3S包裝控制器是針對單秤增量法自動定量包裝秤而專門開發(fā)的一種控制儀表。該控制器具有大小適中，精度高，功能強大，操作簡單實用的特點?？蓮V泛應(yīng)用需要定量包裝設(shè)備的行業(yè)。</p><p>　　功能及特點：大小適中，造型美觀，方便實用，有計量斗和無計

94、量斗兩種型式可隨意選擇。20路開關(guān)量輸入，輸出控制（8入|12出），輸出端口可自定義。最大限度方便使用。開關(guān)量測試功能，方便包裝秤的調(diào)試。</p><p>　　5．1．3 控制和管理系統(tǒng)</p><p>　　控制和管理系統(tǒng)主要由工控機、PLC以及其它低壓電器設(shè)備組成的控制系統(tǒng)和工控機與稱重儀表組成的數(shù)據(jù)通信與管理系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)組成，該系統(tǒng)是整個自動稱重系統(tǒng)的核心，控制過程如下：</p

95、><p>　　在系統(tǒng)運行過程中，抓斗放完焊條后繼續(xù)從生產(chǎn)線上抓焊條，此時計算機從儀表實時讀取物料重量值，同時通過判穩(wěn)算法判斷此時</p><p><b>　　5.2 結(jié)論</b></p><p>　　本章所介紹的是基于MSP430F425微控制器的稱重系統(tǒng)，用于對重物測量并顯示測量值。本系統(tǒng)使用橋式應(yīng)變片傳感器測量重物并輸出電壓信號，經(jīng)過信號調(diào)理

96、電路放大濾波后，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換將信息傳至單片機處理，同時將重量實時顯示。本稱重系統(tǒng)的設(shè)計功能實現(xiàn)，精度可以達到0.1g，完全符合設(shè)計要求。</p><p>　　隨著學技術(shù)的不斷發(fā)展，稱重系統(tǒng)已經(jīng)在電力、工業(yè)、石化以及醫(yī)療等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。對稱重系統(tǒng)的精確性和可靠性要求就更高，本文所介紹的基于MSP430稱重系統(tǒng)具有一定應(yīng)用前景。</p><p><b>　　結(jié) 論</b

97、></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是專科學習階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機會，是經(jīng)過大學的學習向?qū)W校、社會交出的一張總結(jié)答卷。它不僅是對大學三年所學知識的總結(jié)，也是把所學知識融會貫通運用到實踐中的一次嘗試，是衡量大學三年學習成果的一個必要標準。此次主要是設(shè)計轉(zhuǎn)輪式四點稱重的設(shè)計。在設(shè)計的過程中，本著從實際應(yīng)用的角度出發(fā)，選用了CAD、CAXA等繪圖軟件對頂升平移的整個結(jié)構(gòu)進行改動設(shè)計，通過此次設(shè)計，了

98、解和學到了很多以前從沒接觸過的東西，如對CAXA軟件的使用；對電腦軟件及截圖軟件的使用；對計量稱重基本原理的了解等，更重要的是擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)。通過實際設(shè)計相結(jié)合，鍛煉了綜合運用所學的專業(yè)基礎(chǔ)知識。同時也提高了查閱文獻資料、設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平。</p><p>　　通過此次設(shè)計，還了解了生產(chǎn)線的特征、結(jié)構(gòu)、分類，以及它的其他相關(guān)部件的基本結(jié)構(gòu)、特征，還知道了各傳動原理結(jié)構(gòu)

99、圖與外觀圖。通過這次畢業(yè)設(shè)計，此次設(shè)計對提高意志力和品質(zhì)力也有一定的幫助，提升了忍耐力，懂得了怎樣緩解壓力，學會了獨立思考、邏輯思維、提出問題、分析問題、解決問題的方法。這是所希望看到的，也正是進行畢業(yè)設(shè)計的目的所在。</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　[1] 許林成 包裝機械原理與設(shè)計 上海科學技術(shù)出版社 1998&l

100、t;/p><p>　　[2]伏元 自動包裝機設(shè)計原理 天津科學技術(shù)出版社 1986</p><p>　　[3] 周文桐 水斗式水輪機轉(zhuǎn)輪設(shè)計 大電機技術(shù) 2003</p><p>　　[4] HJ波爾 沖擊式轉(zhuǎn)輪制造原理的重要比較 水利水電快報 2004</p><p>　　[5] 崔正昀．機械設(shè)計基礎(chǔ)．天津大學出版

101、社，2000 </p><p>　　[6] 徐灝．機械設(shè)計手冊．機械工業(yè)出版社，1991</p><p>　　[7] 機械工程手冊編委會編．機械工程手冊．第二版．機械工業(yè)出版社，1995</p><p><b>　　[8] </b></p><p>　　[5] 崔正昀．機械設(shè)計基礎(chǔ)．天津大學出版社，2000 </p

102、><p>　　[6] 徐灝．機械設(shè)計手冊．機械工業(yè)出版社，1991</p><p>　　[7] 機械工程手冊編委會編．機械工程手冊．第二版．機械工業(yè)出版社，1995</p><p>　　[8] 現(xiàn)代機構(gòu)傳動手冊編輯委員會編．現(xiàn)代機械傳動手冊．機械工業(yè)出版社，1995</p><p>　　[9] 《機械設(shè)計手冊》第四版出版[J] ．今日印刷, 20

103、02</p><p>　　[10] 胡家秀．簡明機械零件實用手冊．北京：機械工業(yè)出版社，1999 </p><p>　　[11] 尹章偉 毛中彥 包裝機械 化學工業(yè)出版社 2005</p><p>　　[12]王煜東 傳感器及應(yīng)用 機械工業(yè)出版社 2003 </p><p><b>　　致 謝</b><

104、/p><p>　　大學三年的時光即將結(jié)束，在此我要向我的父母，親人，母校，老師和同學們表達我由衷的感謝。感謝我的父母和親人在我三年的大學生活和學習中給予巨大的支持，感謝母校給我提供了良好的學習環(huán)境，感謝老師在三年間對我的教育和幫助，感謝同學們和我一起走過這美好的時光。</p><p>　　為期一個學期的畢業(yè)設(shè)計就要結(jié)束了，我的大學時光有也將畫上句號。畢業(yè)設(shè)計是對我大學三年學習成果的一次全面檢驗

105、，也是對我運用科學知識能力的一次考核，有效的提高了我獨立分析問題，解決問題的能力。</p><p>　　本課題在初步擬定方案；選擇與轉(zhuǎn)輪式四點稱重機構(gòu)相匹配的各相關(guān)部件以及完成轉(zhuǎn)輪式四點稱重機構(gòu)設(shè)計過程中得到x老師的悉心指導。xx老師曾多次詢問設(shè)計進程，每逢遇到不懂的地方都會精心點撥、熱忱鼓勵。作為我畢業(yè)設(shè)計的指導老師，他在整個畢業(yè)設(shè)計過程中給我提供了很多畢業(yè)設(shè)計所需要的資料，而且非常耐心的解答我在畢業(yè)設(shè)計中遇到

106、的問題。xx老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從查閱資料到設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設(shè)計等整個過程中都給予了我悉心的指導。除了敬佩xx老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。</p><p>　　此外，本文最終得以順利完成，也是與其他老師的幫助分不開的，雖然他們沒有直接參與我的論文指導，但在論文修改過程中給我指出了一系列的問題