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CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 題目 包裝機(jī)對(duì)切部件設(shè)計(jì) 二級(jí)學(xué)院 直屬學(xué)部 專業(yè) 班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師姓名 職稱 評(píng)閱教師姓名 職稱 2014 年 11 月 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘 要 包裝機(jī)械是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè) 有改造人民生活 繁榮城鄉(xiāng)市場(chǎng) 擴(kuò)大出口創(chuàng) 匯 為國(guó)家建設(shè)積累資金的重要任務(wù) 對(duì)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)整體戰(zhàn)略目 標(biāo)的關(guān)系 國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展是非常接近的 因此 開放政策以來 我國(guó)包裝行業(yè) 獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展 面貌發(fā)生了巨大的變化 已形成了具有相當(dāng)規(guī)模和一定的經(jīng)濟(jì)水 平 分類齊全 能基本滿足國(guó)內(nèi)需求 也有一定國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的生產(chǎn)系統(tǒng) 可以這樣 說 沒有包裝機(jī)械的發(fā)展 就沒有多樣化的產(chǎn)品和今天的繁榮 利用電子技術(shù) 計(jì)算 機(jī)技術(shù)等為代表的高新技術(shù)迅猛發(fā)展 不僅要求國(guó)家的生活水平的日益提高 以及產(chǎn) 品升級(jí)換代周期性降低 而且使機(jī)械產(chǎn)品的性能的不斷提高和完善 這尤其在包裝機(jī) 械方面 提高生活的商品已經(jīng)不能滿足人們的需要 現(xiàn)在更是提倡精神文明財(cái)富 人 們不喜歡只是只求填飽肚子 現(xiàn)在我們?nèi)绾巫⒅刈非蟾鞣N食品條件是否有利于生產(chǎn) 還有一點(diǎn)也是最重要的食品外包裝 古人云 好吃好看 與目前流行的講話說 看到漂亮的外包裝的食品能使人的心情愉快 從而導(dǎo)致食欲也會(huì)增加 這是我們的 主題拉近距離 現(xiàn)在市場(chǎng)上使用最多的是三邊密封袋 關(guān)鍵詞 包裝機(jī) 對(duì)切部件 行程開關(guān) 光電傳感器 包裝機(jī)對(duì)切部件設(shè)計(jì) 目 錄 1 緒論 1 1 1 包裝機(jī)械的地位與現(xiàn)狀 1 1 2 包裝機(jī)械的任務(wù)和特點(diǎn) 1 1 2 1 包裝機(jī)械的任務(wù) 1 1 2 2 包裝機(jī)械的特點(diǎn) 1 1 3 包裝機(jī)械的分類 2 1 3 1 包裝機(jī)械按速度分類 2 1 3 2 包裝機(jī)按結(jié)構(gòu)和功能分類 2 2 包裝機(jī)械 對(duì)切部分的設(shè)計(jì)原理 3 2 1 主要零件選擇材料的介紹 3 2 2 各元件具體作用 4 2 2 1 龍門架與三角架 4 2 2 2 上下導(dǎo)軌的作用 4 2 2 3 橡膠滾筒的作用 4 2 2 4 彈簧的特性和彈簧剛度 5 2 3 對(duì)切部分的安裝 5 2 4 三邊封制袋傳膜示意圖 6 3 包裝機(jī)械 對(duì)切部分電器元件設(shè)計(jì)的原理 7 3 1 行程開關(guān)的設(shè)計(jì) 7 3 1 1 行程開關(guān)的原理 7 3 1 2 行程開關(guān)的作用 8 3 2 光電傳感器的設(shè)計(jì) 8 3 2 1 光電傳感器設(shè)計(jì)的原理 8 3 2 2 光電傳感器的作用 9 4 電動(dòng)機(jī) 10 4 1 電動(dòng)機(jī)的選擇 10 4 2 電動(dòng)機(jī)的容量 10 致 謝 12 參考文獻(xiàn) 13 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 緒論 1 1 包裝機(jī)械的地位與現(xiàn)狀 包裝機(jī)械是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)之一 承擔(dān)著人民生活 繁榮城鄉(xiāng)市場(chǎng) 擴(kuò)大出 口創(chuàng)匯 為國(guó)家建設(shè)積累資金的重要任務(wù) 對(duì)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì) 與社會(huì)發(fā)展的總體戰(zhàn)略目標(biāo)關(guān)系極為密切 改革開放以來 我國(guó)包裝行業(yè)得到了長(zhǎng)足 的發(fā)展 面貌發(fā)生了巨大的變化 已經(jīng)形成有相當(dāng)規(guī)模和一定經(jīng)濟(jì)水平 門類齊全 能基本滿足國(guó)內(nèi)需求又有一定國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的生產(chǎn)體系 可以這樣說沒有包裝機(jī)械的 發(fā)展就沒有今天繁榮的多樣化的產(chǎn)品 以電子技術(shù) 計(jì)算機(jī)技術(shù)等為代表的高新技術(shù)的迅猛發(fā)展 不僅促使了國(guó)民的生 活水平日益提高 以及產(chǎn)品升級(jí)換代周期的縮短 而且使得機(jī)械產(chǎn)品的性能不斷的提 高與完善 這尤其在包裝機(jī)械方面 物資生活的提高已經(jīng)不能滿足人們的需要 現(xiàn)在 更多的是提倡精神文明的富有 人們已不像八十年代那樣只求填飽肚子 我們現(xiàn)在更 注重于追求各種食品的衛(wèi)生狀況怎樣 是否方便快捷 還有一點(diǎn)也是最重要的一點(diǎn) 食品的外包裝 古人云 秀色可餐 用現(xiàn)在通俗一點(diǎn)話來說 看到食品漂亮的 外包裝會(huì)使人的心情愉快 從而使得食欲也會(huì)增加的 這就我們的主題拉近距離了 現(xiàn)在市場(chǎng)用的最多包裝類型就是三邊封和中封的袋子 1 2 包裝機(jī)械的任務(wù)和特點(diǎn) 1 2 1 包裝機(jī)械的任務(wù) 當(dāng)今包裝制袋機(jī)有好幾十種但主要有以下幾種 例如 1 專用三邊封低速 中速 高速三種制袋機(jī) 2 專用中封低速 中速 高速三種制袋機(jī) 3 三邊封 中封兩用低速 中速 高速三種制袋機(jī) 4 高速三邊封的自立 拉鏈制袋機(jī) 5 醫(yī)藥特用制袋機(jī) 因此包裝機(jī)械是輕工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和動(dòng)力 它是實(shí)現(xiàn)我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化 滿足 人民不斷增長(zhǎng)的物質(zhì)和文化生活需要 建設(shè)高度的物質(zhì)文明與精神文明的社會(huì)主義所 不可缺少的重要裝備 1 2 2 包裝機(jī)械的特點(diǎn) 1 品種多三邊封 中封 拉鏈袋 有吸嘴的那種等一系列的 這主要是因?yàn)榧?工材料的多樣化 2 生產(chǎn)率高 自動(dòng)化程度高 這是因?yàn)槿嗣袢粘Ｉ畹钠惹幸?必須大量大批生產(chǎn)各類包裝產(chǎn)品 需要高生 產(chǎn)率 高自動(dòng)化程度的包裝機(jī)械 3000 個(gè) 小時(shí)的包裝袋的流水線上 3 機(jī)構(gòu)和動(dòng)作復(fù)雜 這是因?yàn)榘b機(jī)械生產(chǎn)的工藝原理和工藝過程比較復(fù)雜 包裝機(jī)械受力一般不是 很大 因此強(qiáng)度計(jì)算不是很重要 包裝機(jī)對(duì)切部件設(shè)計(jì) 2 1 3 包裝機(jī)械的分類 1 3 1 包裝機(jī)械按速度分類 有底 中 高三速的包裝機(jī) 它們是分別根據(jù)每小時(shí)能生產(chǎn)出來袋子的數(shù)量來分 的 1 3 2 包裝機(jī)按結(jié)構(gòu)和功能分類 1 專用三邊封低速 中速 高速三種制袋機(jī) 2 專用中封低速 中速 高速三種制袋機(jī) 3 三邊封 中封兩用低速 中速 高速三種制袋機(jī) 4 高速三邊封的自立 拉鏈制袋機(jī) 5 醫(yī)藥特用制袋機(jī) 再例如我們廠里的包裝機(jī)主要有 GSD 30SZL 注名 SZL 為全自動(dòng)高速三邊封 自立 拉鏈制袋機(jī) GSD 40BZ 注名 BZ 為全自動(dòng)高速步壓中封制袋機(jī) GSD 40BZS 注名 BZ 為主電機(jī)伺服三牽引中封機(jī) GSD 60SZL TFQ 1100I 高速通用分 切機(jī) WZD400GX 導(dǎo)板外翻式中檔機(jī) WZD 30SZ 注名 SZ 為三邊封和中封兩用機(jī) 其中市場(chǎng)上用得最多的是 300 的普通機(jī) 它是只制袋尺寸 a 寬度 50 300mm b 長(zhǎng)度 60 450mm 因此我的設(shè)計(jì)就取向于 30 的三邊封 這是由于本制袋機(jī)主要用于可熱封材料為內(nèi) 層的復(fù)合薄膜袋制作 它是一臺(tái)由數(shù)字電路控制 光電跟蹤 張力雙速控制 可控硅 電熱封口和具有高位停車功能的復(fù)合薄膜自動(dòng)三邊封 中封兩用制袋機(jī) 本機(jī)可以準(zhǔn) 確 自動(dòng)的完成復(fù)合薄膜袋的全部過程 由于采用了兩只步進(jìn)電機(jī)拖料 變頻調(diào)速放 料 提高了張力控制的穩(wěn)定性 最終確保了光電跟蹤的準(zhǔn)確性使制袋質(zhì)量進(jìn)一步提高 如裝每分鐘制袋數(shù)字顯示器和記數(shù)傳送帶 用于自動(dòng)報(bào)數(shù)和輸送 這一系列新技術(shù)的 應(yīng)用 使本機(jī)性能穩(wěn)定可靠 操作大為方便 在制袋質(zhì)量提高的前提下 制袋速度也 得到了進(jìn)一步的提高同時(shí)噪聲也大大減低 延長(zhǎng)了機(jī)器的使用壽命 而三邊封的最主 要的關(guān)鍵就是一張薄膜紙是怎樣劃分成對(duì)等的兩份 這就產(chǎn)生了我的設(shè)計(jì)靈感 所以 我不斷的觀察和收集資料 將各種制袋機(jī)進(jìn)行比較 一種新型的對(duì)切部分在我腦海產(chǎn) 生了 所以我的畢業(yè)設(shè)計(jì)主題是 包裝機(jī)一種新型的對(duì)切部分 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 2 包裝機(jī)械 對(duì)切部分的設(shè)計(jì)原理 2 1 主要零件選擇材料的介紹 圖 2 1 對(duì)切部分圖 本部分的作用是將一寬幅薄膜對(duì)切成均等的兩片薄膜 薄膜從底滾同進(jìn)入對(duì)切部 分 然后進(jìn)入 45 板 將水平薄膜轉(zhuǎn)成豎直薄膜 這時(shí) JPY 1 光電糾偏控制儀用兩個(gè) 光電頭自動(dòng)跟蹤邊線 其后是由變頻調(diào)節(jié)儀控制的豎直設(shè)置牽引橡膠輥 將薄膜按制 袋速度的快慢自動(dòng)跟蹤牽引過三角架 其速度的正確調(diào)節(jié)由按裝在張力部件擺桿上的 電位器來實(shí)現(xiàn) 對(duì)中刀片將薄膜切開 分離的兩片薄膜通過 V 型板對(duì)稱輸出 要詳細(xì) 了解跑偏控制器 請(qǐng)見 JPY 1 型光電糾偏控制儀說明書 本部件的調(diào)整主要靠旋動(dòng)座上的四只 M16 螺栓 調(diào)節(jié)到 V 型中心與成形部件臺(tái)面 高度一致 既等與成形部件臺(tái)面離地面的距離 只有這樣才能使上滾筒 4 送出的薄膜 長(zhǎng)度與下滾筒 3 送出的薄膜長(zhǎng)度相等 同時(shí)剖切薄膜的刀片也要調(diào)整到 V 型中心 對(duì) 于不同寬度的卷筒薄膜 為保證其被剖切后 基本上在臺(tái)面中心上輸送 可調(diào)節(jié)手輪 2 調(diào)節(jié)手輪 5 通過左右螺桿 使上出料滾筒上下移動(dòng) 使上 下對(duì)齊更為方便 同時(shí) 在做中封時(shí) 不需拆掉對(duì)切架 只要裝上專用的理料棒 即可實(shí)現(xiàn)做中封袋時(shí)的光電 糾偏控制和自動(dòng)放料張力控制 從而大大提高了制作中封袋時(shí)的速度和精度 與其他的機(jī)器相比 我的機(jī)器就有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)那就是節(jié)省材料 它采用的是 上下頂板和四根立柱的組合就像小孩玩的搭積木一樣 這樣做的優(yōu)點(diǎn)是兩板之間無論 那一部分發(fā)生問題都可以很快的發(fā)現(xiàn) 例如其中一個(gè)螺母發(fā)生了松動(dòng)你完全可以通過 眼睛看出來 同時(shí)它的聲音在空氣中傳播也比較快 你可以想象聲波受到東西抵擋時(shí) 會(huì)使它的傳播速度減慢的 但是這就要求這四根立柱的材料不一般了 它們是用 HT200 的材料做成的這種材料主要的作用是能承受較大的負(fù)載 至于 HT200 是什么呢 包裝機(jī)對(duì)切部件設(shè)計(jì) 4 它是只的最小抗拉強(qiáng)度為 200 Mpa 三角架和龍門架在整個(gè)對(duì)切部分是占了很大的空間面積的 它們都是組合件 通 過焊接而成 它要求焊接面光滑 如果不光滑會(huì)扎到工人手 但主要的是會(huì)扎到薄膜 紙 這就最終使得做出來的袋子會(huì)有破損 從而影響到產(chǎn)品的質(zhì)量了 因此就有以下 幾點(diǎn)技術(shù)要求了 1 各焊接零件必須牢固 平整 件 2 與件 6 與框架的焊接處必須在 后面 2 銳角倒棱為 0 5 45 3 外表面非加工面涂機(jī)床面漆 4 每根角鐵均需整形 保持平直 角鐵焊成框架后還需整形 保持平整 它們主要是用 Q235 的材料焊接而成 這是因?yàn)檫@種材料的強(qiáng)度較高 Q 是代表屈服強(qiáng)度的漢語拼音 235 代表其屈服強(qiáng) 度大于 235Mpa 見于 機(jī)械制造基礎(chǔ) 一書 2 2 各元件具體作用 2 2 1 龍門架與三角架 它們的主要作用又什么呢 我還是先介紹三角架因?yàn)榱线M(jìn)過放料裝置先進(jìn)過它的 三角架的主要作用是變相作用但同時(shí)有點(diǎn)糾偏作用 它又是怎樣糾偏的呢 在裝配圖 2 中我們可以很清楚的看到三角架 在它的外側(cè)還裝了一快 V 型槽板 當(dāng)料從放料裝 置出來時(shí)會(huì)先進(jìn)過進(jìn)料滾筒 從滾筒出來的料就直接到 V 型板上 這時(shí)就發(fā)揮到我們 三角架的作用了 三角架在支撐 V 型板的同時(shí)起到變相的作用了 這是因?yàn)樗鼘⒘蠌?水平方向先轉(zhuǎn)變成左傾斜 45 度 在 V 型板時(shí) 再轉(zhuǎn)變成垂直方向 這就為對(duì)切提供了 前曲了 龍門架的技術(shù)要求等基本上和三角架差不多 主要區(qū)別是用途 龍門架的四個(gè)角 上都裝有滾輪 它的這幾個(gè)滾輪都裝在上下導(dǎo)軌上 上下導(dǎo)軌又分別用壓條跟長(zhǎng)螺母 固定 其實(shí)我發(fā)現(xiàn)還有一種設(shè)計(jì)方案 那就是將上下導(dǎo)軌的槽向中間移一移 這中方 法的優(yōu)點(diǎn)就是可省去壓條 但對(duì)導(dǎo)軌的要求就高了 要加高加厚它 龍門架的移動(dòng)主 要也是一種糾偏的作用 他主要是為后面的燙刀工作 2 2 2 上下導(dǎo)軌的作用 它其實(shí)也是一種方鋼 但主要是你如何會(huì)想到在上面開兩對(duì)槽 你為了使按裝 在龍門架上的滾筒能運(yùn)動(dòng) 就會(huì)聯(lián)想到火車是怎樣運(yùn)動(dòng)的 火車的車輪卡在導(dǎo)軌之間 與龍門架的輪子卡在上下導(dǎo)軌之間運(yùn)動(dòng)有什么區(qū)別呢 你可通過手輪來調(diào)節(jié) 手輪是 與絲桿 與裝在電動(dòng)機(jī)上的是不一樣的 通過螺母與銷緊密結(jié)合 在龍門架上裝兩個(gè) 小絲桿 它們的長(zhǎng)度大小是一樣的 唯一的不同是一個(gè)是正牙一個(gè)是反牙 然后還有 兩個(gè)小齒輪 通過它們的兩兩嚙合 使的龍門移動(dòng) 裝在龍門架上的輪子是用軸承代 替的 這是以為軸承靈活性好 可以說沒有這上下導(dǎo)軌一切的運(yùn)動(dòng)都是不可能發(fā)生的 2 2 3 橡膠滾筒的作用 相信看過裝配圖的老師都會(huì)看一個(gè)共同的問題 滾筒多 而且是各有特色 但 主要分成兩種 1 予管 2 橡膠輥 第一種滾筒表面制作要求要很高 表面粗糙為 1 6 圓度和跳動(dòng)度均為 0 03 而橡膠滾筒它就具有兩種作用 壓緊料和過料的作用 它本身材料的特性給予了它這兩種純天然的特征 橡膠具有防打滑的作用 根據(jù)材料 的特性來選擇零件的物資來源 在與電動(dòng)機(jī)相連的絲桿上的螺母 要你選擇你很有可 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 能會(huì)選擇 Q235 因?yàn)槲仪懊嬉呀?jīng)講了它的屈服強(qiáng)度比較大一般用于制作小軸 拉桿 連桿 螺栓 螺母 法蘭等不太重要的零件 你如果將它用在此那就大錯(cuò)特錯(cuò)了 我 這里選用的是銅螺母 這是由于它的耐磨性比較好 但你會(huì)不會(huì)又要問了 銅的導(dǎo)熱 性比較好 電動(dòng)機(jī)在工作的過程中會(huì)產(chǎn)生熱量 絲桿會(huì)不會(huì)傳熱啊 可我會(huì)很無耐的 告速你此處用銅的優(yōu)點(diǎn)大于缺點(diǎn) 主要是我選用的電動(dòng)機(jī)的功率小 所以我還是選用 了它 在圖 1 我們可以看到有兩個(gè)小的 V 型槽板 它們的夾角成 90 這就要求龍門架上 的四個(gè)孔做得很準(zhǔn)確 有人肯定會(huì)問如果不成 90 度會(huì)有什么后果產(chǎn)生 那做出來的袋 子正反面不對(duì)稱或者根本燙不成型 三邊封很有可能只有兩邊封或者只有一邊封 更 甚或那邊都不封 那又是如何做到分成對(duì)等的兩分呢 我們用到電器上一種很重要的 開關(guān) 行程開關(guān) 下面我將由此轉(zhuǎn)向與帶動(dòng)它工作的電器方面 2 2 4 彈簧的特性和彈簧剛度 表示彈簧工作載荷和變形量之間的關(guān)系的曲線稱為彈簧特性線 常用彈簧的特性 線有直線型 剛度漸增型等 圓柱螺旋彈簧的特性線即為直線型 見下圖 使彈簧產(chǎn)生單位變形量的彈簧載荷稱為彈簧剛度 用 C 表示 對(duì)于拉伸和壓縮彈 簧 C dF d 對(duì)于扭轉(zhuǎn)彈簧 C d F d 式中 F 拉力或壓力 彈簧的伸長(zhǎng)量或壓縮量 T 轉(zhuǎn)矩 彈簧的扭轉(zhuǎn)角 彈簧剛度愈大 彈簧愈硬 反之 彈簧愈軟 直線型特性線彈簧的彈簧剛度為一 常數(shù) 稱為定剛度彈簧 其他特性的彈簧為變剛度彈簧 剛度漸增型特性線的彈簧將 愈壓愈硬 在承受動(dòng)載荷或沖擊載荷的場(chǎng)合 常采用剛度漸增型彈簧 2 3 對(duì)切部分的安裝 在對(duì)切部分底板上 裝上四只 M16 的調(diào)整螺栓 3 調(diào)整這四個(gè)螺栓可使該部件 的 V 型中心與主機(jī)部分的臺(tái)面等高 然后用聯(lián)結(jié)板 2 將本部件與主機(jī)部分相連接 包裝機(jī)對(duì)切部件設(shè)計(jì) 6 2 4 三邊封制袋傳膜示意圖 圖 2 2 三邊封制袋穿膜示意圖 注 見圖框內(nèi)是對(duì)切部件 產(chǎn)品的生產(chǎn)過程 料通過放卷部件 對(duì)切部件 成形 部件 縱封冷封 熱封部件 折變成形部件 橫封部件 成品 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 3 包裝機(jī)械 對(duì)切部分電器元件設(shè)計(jì)的原理 3 1 行程開關(guān)的設(shè)計(jì) 3 1 1 行程開關(guān)的原理 這其中還用到了行程開關(guān) 那我們就需要重新溫習(xí)一下行程開關(guān)的知識(shí)了 行程 開關(guān)又稱為限位開關(guān) 是根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件位置而切換電路 動(dòng)作時(shí) 由擋塊與行程開關(guān) 的滾輪一碰撞 使得觸頭接通或者短開 用來控制運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)的方向 行程大小 或位置保護(hù) 行程開關(guān)有機(jī)械式和電子式兩種 這里我選用的是機(jī)械式的 因?yàn)橐{(diào) 整三角架的上下位置 其實(shí)是為了進(jìn)一步的調(diào)整薄膜的變相的位置 我在三角架的方 鋼里面裝有絲桿 而絲桿的上端與電動(dòng)機(jī)相連 這就可以帶動(dòng)三腳架以及 V 型槽板上 下移動(dòng) 但它的移動(dòng)又要受到局限 所以就必須用到行程開關(guān) 這里行程開關(guān)的工作 原理是 根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件的位置的變化 以行程為信號(hào)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制 它是通過行 程開關(guān)配合擋鐵來實(shí)現(xiàn)的 行程開關(guān)是以生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件的位置或行程為信號(hào)而進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的電器 行程 開關(guān)的種類很多 分為有觸點(diǎn)和無觸點(diǎn)兩大類 常用的是有觸點(diǎn)的行程開關(guān) 它有直 動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)式之分 直動(dòng)式行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理與按扭類似 轉(zhuǎn)動(dòng)式行程開關(guān)又 分為單輪 自動(dòng)復(fù)為 和雙輪 不能自動(dòng)復(fù)位 兩種 我設(shè)計(jì)的行程開關(guān)與下面的行程開關(guān)類似 如圖實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往返的行程開關(guān) SQ1 和 SQ2 實(shí)際上與按扭組成的多處控制相似 包裝機(jī)對(duì)切部件設(shè)計(jì) 8 當(dāng)按下 SB1 時(shí) KM1 線圈通電 電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn) 帶動(dòng)工作臺(tái)前進(jìn) 運(yùn)動(dòng)到預(yù)定位置 時(shí) 裝于工作臺(tái)側(cè)的左擋鐵 L 壓下安裝于床身上的行程開關(guān) SQ2 KM1 線圈斷電 同 時(shí)按裝在光電糾偏控制儀后面的自動(dòng)報(bào)警器會(huì)發(fā)出報(bào)警的聲音 接著 SQ2 的動(dòng)合觸點(diǎn) 閉合 KM2 線圈通電 電動(dòng)機(jī)電源換相反轉(zhuǎn) 使工作臺(tái)后退 SQ2 復(fù)位 為下一循環(huán) 做準(zhǔn)備 當(dāng)工作臺(tái)后退到預(yù)定位置時(shí) 右擋鐵 R 壓下 SQ1 KM2 線圈斷電 接著 KM1 通電 電動(dòng)機(jī)又正轉(zhuǎn) 此時(shí)電動(dòng)機(jī)又會(huì)發(fā)出報(bào)警 如此的往返 當(dāng)滾筒位置調(diào) 準(zhǔn)確以后它就完成了 按下停止按鈕 SB3 電動(dòng)機(jī)就斷電停轉(zhuǎn) 若要改變工作臺(tái)的行 程 可調(diào)整擋鐵 L 和 R 之間的距離 我所設(shè)計(jì)的行程開關(guān)還有一個(gè)特殊之處 那是可 以經(jīng)過手動(dòng)來調(diào)整滾筒的位置 它多加了一自動(dòng)報(bào)警專制 這樣就更安全一點(diǎn) 因?yàn)?是雙保險(xiǎn)的 3 1 2 行程開關(guān)的作用 圖中 SQ3 和 SQ4 是作為限位保護(hù)而設(shè)置的 目的是為防止當(dāng) SQ1 和 SQ2 失靈時(shí) 造成三角架超極限位置出軌的嚴(yán)重事故 像車間里的橋式起重機(jī) 大車的左右運(yùn)行 小車的前后運(yùn)行和吊鉤 它們都必須有限位保護(hù) 3 2 光電傳感器的設(shè)計(jì) 3 2 1 光電傳感器設(shè)計(jì)的原理 我所設(shè)計(jì)的對(duì)切部分還有一個(gè)很重要的部分 那就是用到 自動(dòng)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù) 里的光電傳感器 光電開關(guān)與光電斷續(xù)器都是用來檢測(cè)物體的靠近 通過等狀態(tài)的光 電傳感器 在近幾年 隨著生產(chǎn)自動(dòng)化 機(jī)電一體化的發(fā)展 光電開關(guān)及光電斷續(xù)器 已發(fā)展成系列產(chǎn)品 其中品種及規(guī)格日增 從原理上講 光電開關(guān)和光電斷續(xù)開關(guān)沒 有什么區(qū)別 它們都是由紅外線發(fā)射元件與光敏接受元件組成 只是光電斷續(xù)器是整 體機(jī)構(gòu) 其檢測(cè)距離只有幾有幾毫米至幾十毫米 而光電開關(guān)的檢測(cè)距離可達(dá)幾米只 于幾十米 所以我選擇了光電斷續(xù)器 它比較便宜 簡(jiǎn)單 可靠 我在來具體介紹它 的工作原理 光電斷續(xù)器有兩種形式 遮斷型和放射型 放射器和接受器相對(duì)放置 軸線嚴(yán)格 對(duì)準(zhǔn) 當(dāng)有物體在中間通過時(shí) 紅外光束被遮斷 接受器接受不到紅外線而產(chǎn)生一個(gè) 負(fù)脈沖信號(hào) 遮斷型光電開關(guān)的檢測(cè)距離一般可達(dá)十幾米 反射分為兩種情況 反射鏡反射型及被測(cè)物漫反射型 簡(jiǎn)稱散射型 反射鏡反射 型傳感器單側(cè)安裝 需要調(diào)整反射鏡的角度以取得最佳的反射效果 它的檢測(cè)距離不 如遮斷型 反射鏡一般不用平面鏡子 而使用偏光三角棱鏡 它對(duì)安裝角度的變化不 太敏感 它能將光源發(fā)出的光轉(zhuǎn)變成偏振光反射回去 光敏元件表面覆蓋一層偏光鏡 只能接受反射鏡反射回來的偏振光 而不響應(yīng)表面光亮物體反射回來的非偏振光 這 種設(shè)計(jì)使它也能用于檢測(cè)諸如罐頭等具有反射的物體 反射鏡反射型光電開光的檢測(cè) 距離可達(dá)到幾米 散射型安裝比較簡(jiǎn)便 只要不是在全黑的物體均能產(chǎn)生漫反射 散射類型光電開 關(guān)的檢測(cè)距離與被測(cè)物的黑度有關(guān) 一般較小 只有幾百毫米 它還有一個(gè)很重要的 特點(diǎn)它的光電發(fā)射 接受器做在體積很小的同一塑性殼體中 所以兩者可靠地對(duì)準(zhǔn) 反射型的檢測(cè)距離較小 多用于安裝空間較小的場(chǎng)合 由于檢測(cè)范圍小 光電斷續(xù)器 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 的發(fā)光二極管可以直接用直流驅(qū)動(dòng) 紅外 LED 的正向壓降約為 1 1 1 3V 驅(qū)動(dòng)電流控 制在幾十毫安 在流水線檢測(cè)薄膜的兩邊緣的暗色標(biāo)記 3 2 2 光電傳感器的作用 光電糾偏控制儀 電動(dòng)機(jī)絲桿上下調(diào)整運(yùn)動(dòng) 本機(jī)采用 JPY 1 光電糾偏控制儀 并配用兩只放射式光電頭 主要利用上下兩邊的餓光電檢測(cè) 使原料處于一定的位置 便于后面準(zhǔn)確分切 詳見 JPY 1 的說明書我們可以用一幅圖來很形象的表示出來 包裝機(jī)對(duì)切部件設(shè)計(jì) 10 4 電動(dòng)機(jī) 4 1 電動(dòng)機(jī)的選擇 這里我們所使用的電動(dòng)機(jī)是 擺線針輪減速機(jī) 它是一種采用行星少齒差嚙合原 理的行星機(jī)構(gòu) 已廣泛用于石油化工 起重運(yùn)輸 輕工制藥 礦山冶金 紡織印刷和 食品機(jī)械等工業(yè)部門 因此它有以下幾個(gè)特點(diǎn) 1 體積小 重量輕 由于采用了行星傳動(dòng)原理輸入軸與輸出軸設(shè)計(jì)在同一軸心 上 因而結(jié)構(gòu)緊湊 體積小 重量輕 2 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) 噪音低 擺線針齒嚙合數(shù)輕多 重疊系數(shù)大 3 故障少 壽命長(zhǎng) 主要零件均用軸承鋼制造 因此 機(jī)構(gòu)性能好壽命長(zhǎng) 4 減速比大效率高 本系列減速器單級(jí)減速比有 9 87 雙級(jí)減速比有 121 1849 若采用三級(jí)減速 其減速比更大 機(jī)械效率達(dá) 90 以上 5 由于采用行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 輸入軸與輸出軸在同一軸心線上 使機(jī)型盡可能獲 得最小尺寸 故結(jié)構(gòu)緊湊 體積微小 重量極輕 6 由于采用于滾動(dòng)接觸 主要另件采用了高碳鉻鋼 Gcr 并經(jīng)淬火處理 硬度達(dá) HRc58 62 所以經(jīng)久耐用 使用可靠壽命長(zhǎng) 7 本系列減速器具有普通減速器的一切特點(diǎn)外 由于采用了潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑 不易 漏油 同時(shí)實(shí)現(xiàn)了根據(jù)用戶需要可在任何位置 任何角度方向安裝使用 4 2 電動(dòng)機(jī)的容量 標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)的容量有額定功率表示 所選電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)等于或稍大于工作 要求的功率 容量小于工作要求 則不能保證工作機(jī)正常工作 或使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過載 發(fā)熱大而過早損壞 容量過大 則增加成本 并且由于效率和功率因數(shù)低而造成浪費(fèi) 電動(dòng)機(jī)的容量主要由運(yùn)行時(shí)發(fā)熱條件限定 在不變或變化很小的載荷下長(zhǎng)期連續(xù) 運(yùn)行的機(jī)械 只要其電動(dòng)機(jī)的負(fù)載不超過額定值 電動(dòng)機(jī)變不會(huì)發(fā)熱 通常不必校驗(yàn) 發(fā)熱和啟動(dòng)力矩 所需電動(dòng)機(jī)功率為 Pd Pw kW 式中 Pd 工作機(jī)實(shí)際需要的電動(dòng)機(jī)輸出功率 kW Pw 工作機(jī)所需輸入功率 kW 電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總效率 工作機(jī)所需功率 Pw 應(yīng)由機(jī)器工作阻力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算求得 例如 Pw Fv 1000 w kW 或 Pw Tnw 9550 w kW 式中 F 工作機(jī)的阻力 N V 工作機(jī)的線速度 m s T 工作機(jī)的阻力矩 N m nw 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速 r min w 工作機(jī)的效率 總效率 按下式計(jì)算 1 2 3 n 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 其中 1 2 3 n 分別為傳動(dòng)裝置中每一傳動(dòng)副 齒輪 蝸桿 帶或鏈 每對(duì)軸承 每個(gè)聯(lián)軸器的效率 選用其數(shù)據(jù)時(shí) 一般取中間值 如工作條件差 潤(rùn)滑 維護(hù)不良時(shí)應(yīng)取低值 反之取高值 我廠選用的是微型擺線針輪減速機(jī) WB85 WD 180 是帶有電動(dòng)機(jī)的減速機(jī) 型號(hào) 規(guī)格為 電動(dòng)機(jī)的功率為 0 18kW 轉(zhuǎn)速為 1320r min 重量 6 F 級(jí)絕緣 減速機(jī)的速 比為 11 許用扭矩為 6 m 3 又因?yàn)閿[線針輪減速機(jī)的傳動(dòng)效率為 0 9 0 97 滾子鏈 的傳動(dòng)效率為 0 96 軸承的傳動(dòng)效率為 0 98 所以根據(jù) Pd Pw 0 91 0 96 0 98 0 86 Pw Pd 0 18 0 86 0 15 kW 包裝機(jī)對(duì)切部件設(shè)計(jì) 12 致 謝 走的最快的總是時(shí)間 來不及感嘆 大學(xué)生活已近尾聲 四年的努力與付出 隨 著本次論文的完成 將要?jiǎng)澫峦昝赖木涮?hào) 本論文設(shè)計(jì)在張老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成 從課題選擇到具體的寫 作過程 論文初稿與定稿無不凝聚著某老師的心血和汗水 在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間 張 老師為我提供了種種專業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議 張老師一絲不茍的 作風(fēng) 嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度使我深受感動(dòng) 沒有這樣的幫助和關(guān)懷和熏陶 我不會(huì)這么順 利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì) 在此向張老師表示深深的感謝和崇高的敬意 在臨近畢業(yè)之際 我還要借此機(jī)會(huì)向在這四年中給予我諸多教誨和幫助的各位老 師表示由衷的謝意 感謝他們四年來的辛勤栽培 不積跬步何以至千里 各位任課老 師認(rèn)真負(fù)責(zé) 在他們的悉心幫助和支持下 我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí) 并在 設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn) 順利完成畢業(yè)論文 同時(shí) 在論文寫作過程中 我還參考了有關(guān)的書籍和論文 在這里一并向有關(guān)的 作者表示謝意 我還要感謝同組的各位同學(xué)以及我的各位室友 在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里 你們 給了我很多的啟發(fā) 提出了很多寶貴的意見 對(duì)于你們幫助和支持 在此我表示深深 地感謝 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 參考文獻(xiàn) 1 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第二版 上海交通大學(xué)出版社 呂慧瑛 主編 2 機(jī)械設(shè)計(jì) 第一版 化學(xué)工業(yè)出版社 許菊若 主編 3 工程力學(xué) 第一版 上海交通大學(xué)出版社 朱熙然 主編 4 機(jī)械制圖 第一版 上海交通大學(xué)出版社 康燾 主編 5 自動(dòng)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 梁森 王侃夫 黃杭美 編著 6 機(jī)械制造基礎(chǔ) 上海交通大學(xué)出版社 林建容 主編 7 輕工自動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)線 中國(guó)輕工業(yè)出版社 戚長(zhǎng)政 主編 8 公差與技術(shù)測(cè)量 第二版上海交通大學(xué)出版社 周勤勞 主編 9 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 中國(guó)人民大學(xué)出版社 鮑經(jīng)偉 主編 10 機(jī)械力學(xué) 上海交通大學(xué)出版社 林建容 主編