【正文】 論文探討采用單片機(jī)作為主芯片，設(shè)計了一套切實可行的電控系統(tǒng)。這些包裝機(jī)械設(shè)備為生產(chǎn)先進(jìn)的產(chǎn)品包裝奠定了良好的基礎(chǔ)。目前較先進(jìn)的包裝機(jī)械主要有吹塑機(jī)、注射成型機(jī)、紙盒和塑料袋加工成型機(jī)；各種塊狀、顆粒狀、粉沫狀、液態(tài)商品包裝機(jī)；成型、充填、計量封口機(jī)和裝卸托盤機(jī)；用于箱、桶容器的拉伸裹包機(jī)；各種控制質(zhì)量的選別機(jī)；對包裝性能進(jìn)行試驗的檢測機(jī)；清洗機(jī)、消毒機(jī)和生產(chǎn)大型瓦楞紙箱的自動生產(chǎn)線等。對商品包裝材料所需的溫度、濕度、強(qiáng)度、電壓和包裝的數(shù)量等都編成程序輸入電腦，進(jìn)行自動控制。電腦計量選別機(jī)在生產(chǎn)線上已經(jīng)廣泛應(yīng)用，它可以對裝置計量不準(zhǔn)的產(chǎn)品進(jìn)行剔除，可以對未貼標(biāo)簽的產(chǎn)品進(jìn)行剔除，可以對沒加蓋的瓶裝商品進(jìn)行剔除，也可以控制充填計量。美國不但積極研制開發(fā)先進(jìn)的包裝機(jī)械設(shè)備，同時還非常注意對包裝緩沖材料，如膠帶、捆扎材料和機(jī)械設(shè)備進(jìn)行研制和開發(fā)。 我國包裝機(jī)械的現(xiàn)狀包裝機(jī)械是完成全部或部分產(chǎn)品和商品包裝過程的機(jī)械。包裝機(jī)械是完成包裝的一種手段，是特殊類型的專業(yè)機(jī)械，機(jī)種繁多。內(nèi)包裝機(jī)械又分為充填機(jī)、計量機(jī)、灌裝機(jī)、制袋機(jī)、貼標(biāo)機(jī)和封合機(jī)等多種，外包裝與捆扎機(jī)械分為裝箱機(jī)、貼帶機(jī)等2種。沒有現(xiàn)代化的包裝機(jī)械，就沒有現(xiàn)代化的包裝工業(yè)。中國包裝機(jī)械工業(yè)發(fā)展起步較晚，很長時間沒有形成一個獨立的行業(yè)。70年代中期以前，中國食品大部分采用手工包裝或散裝銷售，機(jī)械包裝主要是包裝能力400塊/min以下的糖果扭結(jié)式包裝機(jī)和每分鐘幾十包的香煙包裝機(jī)及部分灌裝機(jī)，其品種少，結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)水平低。進(jìn)入80年代，隨著改革開放的不斷深入，包裝機(jī)械工業(yè)逐漸形成一個門類齊全，初具規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。到了21世紀(jì)，我國包裝機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)發(fā)展的重點是：機(jī)電一體化技術(shù)、熱管技術(shù)、基礎(chǔ)配套技術(shù)、設(shè)計技術(shù)、模塊化技術(shù)、制造技術(shù)等。 包裝機(jī)械的發(fā)展趨勢 1）廣泛采用新技術(shù)包裝機(jī)械，新技術(shù)的采用正在受到重視，尤其是PC機(jī)應(yīng)用于包裝機(jī)械的控制正在迅速普及。CAD和CAM等技術(shù)已在包裝機(jī)械的設(shè)計和制造上推廣，包裝機(jī)械正在向著機(jī)電一體化、智能化的方向發(fā)展。系列化有利于提高通用性、互換性及提高產(chǎn)品質(zhì)量。有利于組織生產(chǎn)，縮短供貨周期，降低成本滿足市場需求。3）高技術(shù)產(chǎn)品和半自動產(chǎn)品長期共存，高技術(shù)和高生產(chǎn)率的包裝機(jī)械有良好的市場前景，當(dāng)前此領(lǐng)域以引進(jìn)設(shè)備為主，國內(nèi)產(chǎn)品較少。預(yù)計在很長一段時間內(nèi)，高技術(shù)產(chǎn)品和半自動產(chǎn)品同樣受到不同用戶的親睞。目前，全國鐵路系統(tǒng)率先淘汰白色發(fā)泡餐盒，用節(jié)能、低耗、少污染、易回收的紙質(zhì)餐盒替代，隨后國內(nèi)一些大中城市發(fā)出不準(zhǔn)用白色發(fā)泡餐盒的禁令。隨著綠色包裝工程和治理白色污染的進(jìn)展，開發(fā)與其相適應(yīng)的包裝機(jī)械迫在眉睫[4]。 驗證整大把錢幣（10小把捆成一大把）是否夠數(shù)量?，F(xiàn)代的紙幣塑封包裝機(jī)不斷向智能化、自動化發(fā)展，為了滿足銀行在使用紙幣塑封包裝機(jī)時對紙幣塑封安全、可靠、無法抽張的要求，要對紙幣進(jìn)行熱塑封包裝，由于熱縮膜一旦破損不可再恢復(fù)的特點，有效地防止了錢捆抽張的可能，這就免除了各銀行、金融機(jī)構(gòu)對紙幣的復(fù)點工作，既提高了他們的工作效率，也大大降低了對紙幣的磨損。 常用的收縮薄膜被包裝物品進(jìn)入加熱箱前要用收縮膜進(jìn)行預(yù)包裝，所以我們要對包裝物品的收縮膜進(jìn)行選擇。1）聚氯乙烯收縮薄膜收縮溫度比較低而且范圍光，收縮溫度為40～160℃，加熱通道溫度為100～160℃。包裝加工后透明而美觀，熱封部分也很整潔。其缺點是，抗沖擊強(qiáng)度低，在低溫下易變脆，不適合用于運(yùn)輸包裝。目前聚氯乙烯薄膜主要用于包裝雜貨，食品，玩具，水果和紡織品等[5]。聚乙烯的光澤與透明性比聚氯乙烯差。因此，在熱收縮通道后段需裝鼓風(fēng)冷卻裝置。缺點是熱封性差，封縫強(qiáng)度低，收縮溫度比較高而且范圍窄。4）其他薄膜聚苯乙烯主要用于信件包裝，聚偏二氯乙烯主要用于肉類包裝。2 塑封部分的硬件設(shè)計 紙幣塑封包裝機(jī)塑封部分的工作時序紙幣塑封包裝機(jī)要實現(xiàn)兩大功能：1）十把錢幣疊成一大把，豎捆二道，捆扎壓力較現(xiàn)行捆鈔機(jī)小得多；2）豎捆二道之后的一大把用POF膜或其它環(huán)保膜進(jìn)行塑封。紙幣塑封包裝機(jī)采用時序控制，加熱箱和切刀采用恒溫控制，成為獨立子系統(tǒng)。切刀和加熱箱的溫度達(dá)到要求之后，各自向主系統(tǒng)發(fā)出準(zhǔn)備好的信號，此時按塑封鍵才會起作用。在塑封過程中，加熱箱進(jìn)出口均布置二對檢測傳感器，用來記錄進(jìn)出加熱箱的錢捆數(shù)以及還在加熱箱中的錢捆數(shù)，防止因為某種原因錢幣卡在加熱箱中不出來，系統(tǒng)不知道而導(dǎo)致的嚴(yán)重后果。錢捆托幣板 側(cè)推 切刀錢捆運(yùn)動方向 前推(a)錢捆加熱箱錢捆下移輸送帶(b)鏈條托幣板 圖1 塑封系統(tǒng)示意圖 電控系統(tǒng)的硬件設(shè)計為了實現(xiàn)塑封的需要，該系統(tǒng)的輸入量有開關(guān)量和模擬量[7]，開關(guān)量輸入使用二種開關(guān)：按鍵開關(guān)和光電開關(guān)，加熱箱和切刀采用熱電偶檢測，在其他同學(xué)畢業(yè)設(shè)計中敘述。本文主要分析時序過程和安全保護(hù)需要的輸入量和輸出量。表1 開關(guān)量輸入點用途點數(shù)（個數(shù)）用途2（光電開關(guān)）2（光電開關(guān)）1（光電開關(guān)）1（光電開關(guān)）2（光電開關(guān)）2（光電開關(guān)）2（光電開關(guān)）1（光電開關(guān)）9（薄膜按鍵開關(guān)）前推幣推到位和復(fù)位檢測開關(guān)側(cè)推幣推到位和復(fù)位檢測開關(guān)切刀復(fù)位開關(guān)切掉多余的POF膜拉緊檢測開關(guān)托幣板上、下運(yùn)動到位的檢測開關(guān)錢幣進(jìn)入加熱箱檢測開關(guān)錢幣出加熱箱檢測開關(guān)檢測是否有捆好兩道的錢捆在推幣臺板捆鈔、切帶、切膜、塑封、復(fù)位和液晶界面上下左右移動鍵。 表2 輸出點用途點數(shù)用途22221控制前推幣直流減速電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制側(cè)推幣直流減速小電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制切膜、封口單相交流220V電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制托幣板單相交流220V電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制收廢膜單相交流220V電機(jī)的正轉(zhuǎn)加熱箱系統(tǒng)中的控制鏈條運(yùn)動的電機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)（保證加熱箱中溫度的均衡）一上電就運(yùn)動起來，不作控制。為了使塑封包裝機(jī)塑封部分的電控系統(tǒng)具有實用性，自行設(shè)計了控制電路板。故采用雙單片機(jī)控制的方式，用一片采集開關(guān)量，接收切刀和加熱箱控制子系統(tǒng)的信號，給顯示控制子系統(tǒng)送信號（共11根），另一片用來輸出控制。