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全自动螺丝包装机设计

日期: 2020-01-27 16:06 浏览次数 :

  本文发挥了主动化供料及出料的发达史乘,国表里的行使情状,及其宏大的出色性,提出了整体的供料及出料计划请求和实行了总体计划计划整体构造计划、计划; 正在了解国表里智能咨询近况的底子上,本文计划了一种全主动螺丝包装机构造— —将驱动体系机构相纠合,正在两个电机的驱动下,通过极少简易的传动机构,使供料 及出料可能实行运转。成立了供料及出料的准静态模子,实行了准静态了解,从而获 得供料及出料正在步态运动时各部件的受力情状。 要害词:全主动螺丝包装机,供料及出料;工业;传动;强度 全套计划请加 197216396或401339828 paperdescribes automaticfeeding developmenthistory, application status itsgreat superiority, proposed concretematerial feeding designrequirements specificstructure design, calculation overallscheme design;In foreignintelligence information basicresearch currentsituation, paperdesigned newtype dischargingstructure drivesystem combinedmechanism, drivetwo motors, through some simple transmission mechanism, materialfeeding dischargingcan run.Establishment quasistatic model material, quasi static analysis carriedout, so stressstate gaitmotion components. Keywords: gait, feeding discharging;industrial; transmission; strength Abstract......................................................................................................................................II 1.1课题咨询旨趣 2.1机构计划计划 2.2机构计划阐明 3.1供料机构的职业根本构成及计划请求 3.1.2振动盘的先容 横封机构的计划.................................................................................................................10 5.1 凸轮从动件运动法则 ................................................................................................12 5.2 凸轮轮廓线弧线的计划 ...........................................................................................14 5.3 凸轮机构根本尺寸真实定 ........................................................................................16 纵封机构计划.....................................................................................................................17 输送装备计划.....................................................................................................................19 4.1 同步带的概述 ............................................................................................................19 4.1.1 同步带先容 ......................................................................................................19 4.1.2 同步带传动的要紧失效情势 ..........................................................................20 4.2 同步带传动的计划标准 ...........................................................................................22 4.3 同步带分类 ................................................................................................................22 4.4 同步带传动计划 ........................................................................................................23 4.4.1 同步带计划选型 ..............................................................................................23 4.4.2 同步带的要紧参数(构造局部) ..................................................................25 4.5 同步带的计划 ............................................................................................................27 4.6 同步带轮的计划 ........................................................................................................28 III 气动道理计划.....................................................................................................................29 把握局部计划........................................................................................................................31 8.1 可编步骤把握器的挑选及作事流程 .......................................................................31 8.1.1 可编步骤把握器的挑选 .................................................................................31 8.1.2 可编步骤把握器的作事流程 .........................................................................31 8.2 可编步骤把握器的运用次序 ...................................................................................32 8.3 可编步骤把握器把握计划 ........................................................................................33 8.3.1 把握体系的作事道理及把握请求 .................................................................33 8.3.2.把握请求 ..........................................................................................................33 8.4 PLC 把握道理图计划 ................................................................................................34 总结与预计 ...............................................................................................................................36 绪论1.1 课题咨询旨趣 修造业是国度首要的底子工业之一,修造业的底子是。是浩瀚机器修造的母机, 它的发达程度,与修造业的临盆技能和修造精度有着直接合连,合连到国度机器工业 以致全部修造业的发达程度.是进步修造本事的根本单位载体,机器产物的质料、更新 速率、对墟市的应变技能、临盆功用等正在很大水准上取决于的出力。所以,修造业对 于一个国度经济发达起着举足轻重的功用我国事宇宙上产量最多的国度.凭据德国工业 协会(VD )2000年统计材料,正在要紧的临盆国度中,中国排名为宇宙第五位。不过正在 国际墟市竞赛中仍处于较低程度:纵使正在国内墟市也面对着苛格的情景:一方面国内市 场对种种产物有着豪爽的需求,而另一方面却有不少国产滞销积存,表洋产物充满市 1.1.2包装的分类及功用 包装的分类措施许多,按包装产物的流畅范畴分类,有工业产物包装和贸易产物 装,按产物包装的构造情势分类,有内包装和表包装;还可能按包装原料或包装容器的品品种别分类以及按包装对象即包装物品的名称分类等等。个中按包装的构造情势 分类比拟蓄意义,内包装是一种根本的包装构造情势,它蕴涵直接包装和中心包装。 直接包装是用包装原料或容器直接裹包产物或装载的包装情势;包装原料或容器与被 包装物品间维系着直接触,是最幼的包装单位。直接包装时,务必凭据被包装物品的 物理功能,按包装请求,挑选包装原料或容器,同意包装工艺,挑选或计划包装机器 配置。中心包装是以肯定数目的直接包装品经组合后再作一次包装的包装情势。如物 品装瓶或装袋后的装盒包装;卷烟幼包包装后的条包包装;牙膏类物品的装管封尾后 的装盒包装等。 跟着消费者必要的多样化,加倍是超等墟市的发达,内包装特别日益首要的地 位。结束内包装所需的呆板配置,正在包装工业中的需求量最大。 表包装是以肯定数额 的、经内包装后的产物装裁到包装箱的包装构造情势。包装箱现正在多用瓦楞纸板箱。 内包装的要紧主意,正在于鼓动出卖,并为消费者供应运用上的便利,正在包装计划中, 除包管包装实质物质和量的请求表,还需器重包装装潢的首要功用。表包装的要紧目 的,是为流畅储运供应保护,请求包装稳固牢实。 包装是对被包装物所选用的一种爱惜性手段,包装的要紧主意正在于爱惜产物的使 用价格。所以,包装中还要顾及到物品正在流畅中的运输、装卸、存贮保管和出卖的便利;其它,包装的装潢还起到美化、传扬和倾销的功用。包装加工是产物正在临盆中的 末了枢纽,是降低产物的商品价格不成疏漏的首要枢纽。 包装机发达目标 目前,表洋包装和机器程度高的国度要紧是美国、德国、日本、意大 利和英国。而德国的包装机器正在计划、修造及本事功能等方面则居于当先身分, 2002 年德国包装机器产值达34 亿欧元,其产量的77 %为出口产物。迩来几年,这些国 家包装和机器配置发达发现出新的趋向。 德国包装机器计划的新趋向 德国与美国、日本、意大利均为宇宙包装机器大国。正在包装机器计划、修造、本事 功能等方面居于当先身分。德国包装机器的计划是凭借墟市调研及墟市了解结果实行 的,其,主意是勉力为客户,加倍是为大型企业效劳。为餍足客户请求,德国包装机 械修造厂商和计划部分选用了诸多手段: (1)工艺流程主动化水准越来越高,以降低临盆率和配置的柔性及活泼性。采用机器 手结束丰富的行为。操作时,正在由电脑把握的摄像机考中讯息和监控下,机器手按电 脑指令结束法则行为,确保包装的质料。 (2)降低临盆功用,低落临盆本钱,最局面部地餍足临盆请求。德国包装机器以饮 料、啤酒灌装机器和包装机器见长,拥有高速、成套、主动化水准高和牢靠性好等特 点。其饮料灌装速率高达12 万瓶/h,幼袋包装机的包装速率高达900 袋/min。 (3)使产物机器和包装机器一体化。很多产物请求临盆之后直接实行包装,以降低生 产功用。如德国临盆的巧克力临盆及包装配置,便是由一个别系把握结束的。两者一 体化,要害是要处理好正在临盆技能上互相成亲的题目。 (4)适当产成品改观,拥有杰出的柔性和活泼性。因为墟市的激烈竞赛,产物更新换 代的周期越来越短。如化妆品临盆三年一变,乃至一个季度一变,临盆量又都很大, 所以请求包装机器拥有杰出的柔性和活泼性,使包装机器的寿命弘远于产物的寿命周 期,如许才略适当经济性的请求。 (5)普通运用计划机仿真计划本事。跟着新产物开拓速率延续加疾,德国包装机器设 计普通采用了计划机仿真计划本事,大大缩短了包装机器的开拓计划周期。 包装机器计划不单要器重其技能和功用,还要看重其经济性。所谓经济性不全部是 机器配置自己的本钱,更首要的是运行本钱,由于配置折旧费只占本钱的6%~8%, 其他的便是运行本钱。 1.3 国内包装机揭橥现状及趋向 我国包装机器行业起步于20 世纪70 年代,正在80 年代末和90 年代中取得赶疾发 展。已成为机器工业中的10 大行业之一,无论是产量,照样种类上,都赢得了令人瞩 主意成绩,为我国包装工业的迅速发达供应了有力的保护。目前,我国已成为宇宙包 装机器工业临盆和消费大国之一。 包装机器行为一种产物,它的寓意不单仅是产物自己的物质旨趣,而是蕴涵情势产 品、隐形产物及延迟产物3 层寓意。情势产物是指包装机自己的整体形状和根本功 能;隐形产物是指包装机给用户供应的实质效用;延迟产物是指包装机的质料包管、 运用指示和售后效劳等。以是包装机的计划该当蕴涵:墟市调研、道理图计划、构造 计划、施工图计划、运用仿单编写及售后效劳预案等。 包装机器计划的种别要紧有:测绘仿造计划、开拓性计划、鼎新性计划、系列化设 计。如啤酒灌装临盆线 万瓶/h,个中灌装机的灌装阀工位数从48 个、60 个、90 个到120 个就属于系列化计划。 由平常啤酒灌装临盆线到纯生啤酒灌装临盆线的计划就属于鼎新、开拓性计划。对 于中低速运转的包装机,目前咱们根本上可能实行自立计划。而高速运转的包装机, 稀少是极少进步机型,人人是测绘、仿造表洋的同类机型,实行国产化计划和系列化 计划。其要紧的源由是:(1)大无数计划职员还没有真正操纵进步的计划措施,如高速 包装机器的动力学计划表面和措施等,对高速工况下机构的动态精度了解等题目还不 能模仿处理;(2)产、学、研纠合不足严紧,表面上的科研成就不行实时地正在实质计划 中操纵,计划职员缺乏实时的本事培训;(3)全部行业缺乏宏观调控的力度,上风资源 不行取得合理的设备与调剂。 正在包装机器计划范畴,绝大无数计划职员仍沿用以前的计划措施:(1)凭据计划职业 书寻找同类机型行为样机;(2)参考样机同意各项本事功能目标及运用限造;(3)计划工 作道理图、传动体系图;(4)计划要害零件,部件;(5)计划总装图计划和行为轮回图; (6)计划部件图、总装图和零件图;(7)对要紧部件中的要害零件实行强度、刚度校核; (8)计划把握道理图、施工图等。 而今,国内极少大学的计划软件,可能对包装机中常用机构实行有限元了解和优化 计划,其开拓的凸轮连杆机构CAD/CAM软件仍旧也许餍足企业实行凸轮连杆机构 自立计划的技能,但正在实质包装机器的计划中行使还不普通。 新型包装机器往往是机、电、气一体化的配置。充塞欺骗讯息产物的最新成就,采 用气动履行机构、伺服电机驱动等辞别传动本事,可使整机的传动链大大缩短,构造大为简化,作事精度和速率大大降低。个中的要害本事之一是采用了多电机拖动的同 步把握本事。原来操纵这种本事并不很难,只是极少计划职员不懂得包装机器的这一 发达趋向。假使说以前我国包装机器计划是仿造、研习阶段,那么现正在咱们该当有创 新计划的认识 我国包装业本事与机器近些年所赢得的效果是明显的,其起步于20 世纪70 年代 末,刚起步时年产值仅七、八万万元,产物种类仅100 余种,本事程度也较低。正在20 纪80 年代中期至20 世编年代中期十余年的年光里,才取得迅速发达,年延长率抵达 20%—30% ,到1999 年尾和包装机器达40 大类,种类达1700 种,到2000 年产值增添 到300 亿元,且本事程度也上了个台阶,滥觞显现了范围化、主动化趋向,传动复 杂、本事含量高的配置也滥觞显现,很多包装机器如液体灌装机等配置已滥觞成套出 全主动螺丝包装机计划构造计划计划2.1 机构计划计划 问题实质: 全主动螺丝包装性能对螺丝等五金品的定量包装。大通彩票官网 要紧参数: 单元包装量 件(GB/T5783-2000 六角头螺栓-全螺纹M3) 包装速率 40 包/分钟 袋长限造 60 50mm 造袋型式三边封 表形长800宽700高1550mm(梗概差不多就行) 电源 220V 作事量: 1)全主动螺丝包装机总装图 A02)零件图 A23)气压体系道理图 A14)电气把握道理图 A15)步骤流程图 A16)撰写15000 字结业计划(论文)一份(计划仿单) 2.2 机构计划阐明 负载巨细真实定要紧是研究沿供料及出料各运动目标功用于机器接口处的力和扭 矩。个中应蕴涵供料及出料终局的重量、抓取工件或功课对象的重量和法则速率和加 速率要求下,爆发的惯性力等。由本次计划给的计划参数可初估本次计划属于幼负 驱动式样因为伺服电机拥有把握功能好,把握活泼性强,可实行速率、身分的精准把握, 对情况没有影响,体积幼,功用高,实用于运动把握请求苛酷的中、幼型供料及出料 等特质,故本次计划采用了伺服电机驱动 (三)传动体系计划 供料及出料传动装备中应尽可以做到构造紧凑、重量轻、动弹惯量和体积幼,正在 传动链中要研究采用清扫间隙手段,以降低供料及出料的运动和身分把握精度。正在供 料及出料中常采用的机器传动机构有齿轮传动、蜗杆传动、滚珠丝杠传动、同步齿形 带传动、链传动、行星齿轮传动、谐波齿轮传动和钢带传动等,因为齿轮传动拥有用 率高,传动比确切,构造紧凑、作事牢靠、运用寿命长等甜头,且大学研习操纵的比 较结实,故本次计划选用齿轮传动。 (四)作事限造 作事限造是凭据工业供料及出料功课流程中操作限造和运动轨迹来确定,用作事 空间来显露的。作事空间的形势和尺寸则影响供料及出料的机器构造坐标情势、自正在 度数各合节轴转角的巨细及调动限造的挑选 主动供料排序机构振动盘的计划3.1 供料机构的职业根本构成及计划请求 供料机构的职业是把待加工的物品(工件)从存料器(料箱)平分离出来,遵循自 动机的加工请求,定量、按时、定向地送到加工身分。 供料机构要紧由四大局部(机构、装备)构成。 按时装备按时装备要紧是遵循主动机临盆节奏,使供料机构按时作事,准时供料。正在定 时装备计划中,要紧处理工件送料与主动机加工节拍调和相同题目。凡是由供料机构 与合连的其它机构之间的运动链来包管,以是供料机构的运动轮回务必与主动机作事 轮回相调和。也可能采用独立驱动的供料机构,比如电磁振动供料器、供送料机器 手,但要由把握体系或计划诸如闸门等隔绝装备,使供料机构放手或送料。 定量装备定量装备是凭据主动机加工工艺的请求,正在每一个作事轮回送出法则数目的工 件。定量可能分为量(如重量、体积)和数(如件、个),比如酒类、洗衣粉等物料 要紧是定量,螺钉、香皂、轴承等要紧是天命,成卷的塑料带、薄铁皮、细钢棒等物 料则是定长度。计划时凭据供送物料的形、性态等来确定。定量装备往往必要隔绝装 置、计数机构等来配合。 (3)定向装备 包管工件遵循工艺加工的方位请求送出。定向送料正在单件物品加工中是一个合 键题目。定向机构凡是与矫正、剔除机构等配合作事。 (4)其它装备 比如,定位装备、隔绝装备、卷料的矫直机构、带状料的纠偏调位机构不适当请求 工件的剔除机构、缺料检测机构、计数机构等等。 定位正在主动机计划中也是一个比拟首要的题目,送料不到位或有偏向城市影响主动 机的寻常作事。正在计划中,可把定位装备归到工艺履行机构中,也可归到供料机构 任何供料机构务必拥有按时定量装备,而定向和定量装备,而定向和其他装备可凭据工件及加工请求创立。 供料机构是主动机、主动线中的要紧作事机构之一,其功能优劣及主动化水准直接影响到主动机的临盆率、加工质料及其劳动要求。所以,对供料机构有如下的极少要 构造简易,作事牢靠。3.1.2 振动盘的先容 振动盘是一种主动拼装机器的辅帮配置,能把种种产物有序排出来,它可能配合 主动拼装配置一齐将产物各个部位拼装起来成为完备的一个产物。 主动送料振动盘是一种主动定向排序的送料配置,是通过振动将无序工件主动有序 定向罗列划一、确切地输送到下道工序,有个脉冲电磁铁,可能使料斗笔直目标振动, 因为弹簧片的倾斜,使料斗绕其笔直轴做扭摆振动。 振动盘的作事道理: 振动盘料斗下面有个脉冲电磁铁,可能使料斗作笔直目标振动,由倾斜的弹簧片 启发料斗绕其笔直轴做扭摆振动。料斗内零件,因为受到这种振动,而沿螺旋轨道上 升,直到送到出料口。 其作事主意是通过振动将无序工件主动有序定向罗列划一、准 确地输送到下道工序。 振动盘的行使行业: 振动盘普通行使于电子、五金、塑胶、医药、食物、玩具、文具、平时用品的造 造等各个行业,是处理工业主动化配置供料的务必配置。振动盘除餍足产物的定向排 序表还可用于分选、检测、计数包装等,是一种当代化高科技产物。 振动盘3.2 包装机牵拉机构计划 供膜驱动机构由电机驱动,使薄膜卷动弹,薄膜正在张紧辊,调剂辊的功用下毗连准确的送至成型器及充填筒表,薄膜历程全能枕型器主动卷成枕形,掩盖正在充填管表 面,纵封机构纵封枕型缝。接着由滚轮牵拉机构牵拉枕型薄膜,接着经横封器,底部 封口器昔日后封合,造成袋子的底封。液料经液压泵仍通过充填管填入,同时将袋子 拉下。装料,拉袋终了后顶部横封器就滥觞封接,造出袋子的顶封和下一个袋子的底 封。封接器中心装有一把堵截刀,正在每次封接的同时,从封口的中部位堵截袋子,然 后前后封口器分裂袋子落下,封口器空行程返回。 横封机构的计划3.5 高频加热式横封器: 1,3 封合电极 2,弹性夹板 4,加热切刀 上图所示为高频加热式横封器的截面图。它驾驭两只电极,即封合电极。其间通 入高频电流实行加热。正在电极两表侧各设备一对弹性夹板,以利于裁汰电极合拢时的 刚性进攻和对封口缝的拉力。电极表观胶粘着环氧板及聚四氟乙烯编织物行为耐热, 绝缘,防粘原料,与薄膜时常被热穿时可能防范高频加热切刀与封合电极直接接触而 爆发的电火花形象。 3.6 数据计划: 包装速率:40 袋/min 见主传动示图谋,设电动机的转速为 ,无级调速装备输出轴的转速为 ,主轴 的转速为,二轴的转速为 ,启发纵封滚轮动弹的轴的转速为 ,无级调速装备的 传动比为,蜗轮减速器的传动比为 ,主轴与二轴之间齿轮的传动比为 。个中: 6030 30 6030 30 3030 nr 由上式可能看出:包装袋的袋长取决于 ,牵拉滚轮的半径正在计划的流程 中是个定值,以是要念更正包装袋的袋长尺寸务必更正传动比。该计划采用一对双 取120和180 两种尺寸规格实行计划,牵拉滚轮的半径取定值 mmmm 94.294.2 0.7851.3 120 94.294.2 0.5231.9 180 3.6.1主轴转速计划: 该包装机时采用间歇纵封机构实行纵封,牵拉滚轮实行毗连牵拉,横封装备毗连 作事实行对包装袋的横封和堵截,以是包装机作事的期间其包装速率取决横封机构横 封的间隔年光,间隔年光越长每分钟包装的袋子就越少,又知横封器的间隔年光又与 主轴的转速相合,主轴转速越高,横封机构横封之间的间隔年光就越短。 由计划参数知该包装机的包装速率为40 袋/min,即横封器的间隔年光为3-4s/ 袋。主轴挽回一周包装机结束1 次包装,以是主轴的转速为7.5-10r/min 3.6.2 挑选电动机: 电动机凡是由专业工场按规范系列成批豪爽临盆,正在机器计划中该当凭据作事载 荷,作事请求,作事情况,装置请求及尺寸,重量有无奇特限定等要求从产物目次中 挑选电动机的类型和构造型式,容量和转速,并确定其整体的型号。临盆单元凡是采 用三结交流电源,假使没有奇特请求凡是采用Y 系列三结交流异步电动机。电动机的 容量要紧凭据运转时发烧要求决意,额定功率是毗连运行下电动机的发烧不突出许用 温度的最大功率,满载转速是指负荷相当于额定功率时的电机转速,统一类型的电动 机按额定功率和转速的分歧拥有肯定的型号 拣选电机的功率为800W;同时电机要能变速以是挑选伺服电机,最终挑选 SGMAH-08A 伺服电机(安川公司)。 3.6.3 确定直齿轮的参数 正在全部行走装备中,直齿轮的功用,要紧是转达动力。凭据行走机构的构造和 尺寸限定,同时为了裁汰零件的个数和低落本钱,才用两个全部相通的直齿轮, 齿顶高系数 =1、顶隙系数 。齿数z=40,模数 。其整体参数如 2.540 100 mzmm 2.52.5 0.25)2.5 413017 3341 33 b=25mm=100mm =100+22.5=105mm 齿根圆直径: =100-23.125=93.75mm 3.142.5 3.142.5 0.252.5 0.625 3.4轴的计划和校核 按回旋强度要求,开端预计轴径:13 个中=110,查机器计划(P362)表15-3 可得。 0.80.95 0.76 因为轴上有一键槽,以是:,取轴的最幼直径为: 0.07)19.774 按弯扭合成强度实行强度校核做出轴的计划简图 轴所受的载荷是从轴上零件传来的。凭据构造尺寸,做出其受力简图如下图所示: b=25mm 19.774mmd=20mm。 36.110 0.95 100 20AB 48BC 62CD 直齿轮:685.9 2.齿轮径向力:tan 685.9 tan 20 249.647 Br Bt 36.110 0.95 75 tancos Cr Ct 914.533tan 20 cos52 31 26 tansin Ca Ct 914.53tan 20 sin 52 31 26 其受力了解图如下图所示:15 Br 锥齿轮:Ct =914.533N=202.634 BtAB NH AD Ct AC BtAB NH AB BC CD Ct AB BC CtAB BC Bt AB NH AB BC CD 914.533(20 48) 685.9 20 20 48 62