小型红枣分级自动包装机的设计研究

沈慧龙 何义川 孙 能 张文静 孙子豪 李亚鹏

(塔里木大学机械电气化工程学院，新疆 阿拉尔 843300)

1 主要结构阐述

1.1 分级装置

分级装置由分级皮带组、红枣入料斗、防滚落挡板、V带、电动机、分级漏斗、线性电机等组成(如图1)。分级装置核心为分级皮带组，由6根圆皮带组成。皮带组从左至右皮带间隙递增，可使红枣在前进不同位置穿过皮带落入下方分级漏斗内，分级漏斗共有三个分别对应特级、一级、二级红枣。分级漏斗出口有一舱门，由线性电机控制舱门开合。红枣入料斗位于分级皮带组起点上方。分级皮带组两侧设置一对防滚落挡板，防止红枣滚出机器。

1.防滚落挡板；2.V带；3.分级皮带组；4.红枣入料斗；5.分级漏斗；6.线性电机；7.分级漏斗舱门图1 分级装置

1.2 称重装置

称重装置由装填漏斗、称重托盘、压力传感器、称重步进电机、齿轮组等组成(如图2)。红枣由分级装置落入称重托盘上，称重托盘在装填漏斗内，并且下方有一转轴，步进电机带动转轴可使称重托盘旋转。称重托盘内设置一压力传感器可测量托盘内物品的重量。

1.称重步进电机及齿轮组；2.称重托盘；3.压力传感器；4.装填漏斗图2 称重装置

1.3 包装装置

包装装置由包装传送带、包装挡板、包装传送带电机、封口器等组成(如图3)。包装传送带位于装填漏斗下方，传送带两侧装有一对包装挡板可使包装袋在传送带上平稳运动。封口器内有一对相切的挤压滚轮，滚轮由电动机带动，包装袋在通过封口器时可使包装袋挤压封口。

1.封口机；2.包装挡板；3.包装传送带；4.包装传送带电机图3 包装装置

1.4 控制系统

控制电路主要由AT89C52单片机、ADC0832数模转换芯片、24C0A芯片、ULN2003A芯片、压力传感器等元件组成。单片机通过压力传感器的反馈分别驱动分级装置中的线性电机、线性电机中的称重步进电机、包装装置中的包装传送带电机。

2 装置工作流程

整体结构图如图4，红枣由红枣入料斗投入，落在分级皮带组上，红枣在分级皮带组上的前进过程中根据间隙大小分别落入不同等级的分级漏斗中。分级漏斗会将红枣装填到称重托盘上，当称重托盘上的红枣达到指定重量时，线性电机运动使分级漏斗关闭。同时称重步进电机带动称重托盘旋转，使红枣落入包装传送带上的包装袋中。随后包装传送带前进，带动包装袋通过封口器。至此，整个分级、称重、包装完成。

图4 整体结构图

3 装置设置依据

红枣(干枣)大多数在外观上呈现圆台型，有极少数呈现出规则的圆柱形。红枣在分级的过程中实际依据的是其腰径的最大尺寸。

而分级装置的工作特点主要利用了分级皮带之间的间距与红枣腰径的最大尺寸差值来进行分级的。通过查阅相关文献可知，特级枣的腰径大于31 mm，一级枣的腰径大致在31～28 mm，二级枣的腰径在28～25 mm。考虑皮带直径所以分级传送带两端皮带轮的间隙分别为44 mm和35 mm。

4 结语

所研究的小型红枣分级自动包装机不仅仅在利用于红枣产业中。针对新疆的农副产品来说，稍作改装可以利用到核桃产业中，还可以应用于香梨等各种水果当中，应用广泛。为满足大部分商户对红枣的包装需求，节省人力物力，为高效率的红枣分级包装提供技术支持。