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随着科学技术的进步和社会的发展,人们对产品包装的要求越来越高,企业的经营活动越来越以客户需求为中心。在竞争日益激烈的当代,降低成本是每个公司稳定生存的有效途径。在食品行业,对于不规则产品的包装,越来越多的公司开始选择组合秤,因为组合秤不仅能降低大量的人工成本,且能避免大量的食品浪费,因此组合秤在工业生产中的应用越来越广泛。
但是在组合秤的研制和应用中,往往没有考虑到不同的组合方式、不同的组合模型的差异,在一定程度上造成了组合秤称重单元配置的浪费,提高了组合秤的制造成本,使得组合秤的价格昂贵,妨碍了组合秤的进一步应用和推广。
本论文从组合秤的原理出发,对组合数学问题进行概率统计分析,对不同组合方式的组合性能进行对比,从理论上分析了影响组合秤合格组合概率的因素。
利用LabVIEW开发组合仿真及分析软件,对组合秤组合性能进行仿真分析,可以得出在不同的组合原理、不同的组合方式、不同的组合模式下组合秤的合格率。仿真系统的界面设定了不同的选择方式,可以任意选择不同的项目进行仿真。在此软件中,各个称重斗中物料的质量可以直观的展示,目标重量、料斗中物料的标准差、误差类型、组合秤的精度、运行次数均可以设定。运行结束,组合秤的合格率就可以显示出来,另外用图片展示了组合以后质量和分布的概率密度函数等一些反映组合秤合格率的曲线。在此软件中,还设定了时间,可以显示组合秤运行的时间,可以反应组合速度的快慢。
通过对组合秤的组合性能理论分析和仿真研究,得出影响组合秤合格率的因素。组合秤与传统电子秤相比,称量准确且称量速度快。对于组合秤来说,料斗中加料性能影响组合秤的合格率。针对不同物料的加料性能,可以找到最佳组合配置和组合计算模型,从而在满足组合准确度和速度的要求下,降低组合秤的配置成本,对生产企业和用户具有一定的经济效益,有利于组合秤的应用和推广。
根据仿真系统结果,选择总秤数为12头,选择秤数为4头的组合秤,做出其控制系统。组合秤控制系统的设计,主要包括组合秤硬件和软件的设计。
在硬件设计中,包括了计算机、数据采集卡、I/O卡、电荷放大器、电磁振动给料器、步进电机等硬件的选择,针对组合秤特性以及各个部件的性能,选择不同型号的硬件。
在软件设计中,用LabVIEW软件做出了数据采集系统,电磁振动给料器的控制系统和步进电机的控制系统,并给出了组合秤控制程序的流程图。依托LabVIEW强大的前面板功能,组合秤的控制系统具有非常人性化的界面,便于工人的操作。