高速塞缝机的系统研究与设计

发布时间：2017-09-05 04:10

  本文关键词：高速塞缝机的系统研究与设计

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【摘要】：包装机械是包装工业的基础,在包装工业中占有重要地位。高速塞缝机作为一种专用的包装机械,主要用于复合包装袋的生产过程。目前,复合包装袋的生产大多由人工完成。生产时,工人需要长时间重复单调的动作,劳动强度大,容易使人疲劳。由于人工作业的效率低下,产品质量难以保证,因此亟待设计出一种能实现复合包装袋的自动生产的包装机械。本文在分析复合包装袋的生产工艺和设备功能要求的基础上,创新性的提出双工位的塞袋方式。系统采用PLC作为核心控制器,综合运用电力传动技术、机械设计技术、自动控制技术、传感器检测技术等多学科知识实现复合包装袋的自动化、智能化生产。系统的软硬件设计均采用模块化的设计思想,提高了系统的可靠性和实用性。本文针对复合包装袋生产中的关键环节进行了如下几个方面研究:1、根据复合包装袋的生产工艺要求,完成了系统的总体方案设计。根据系统的总体方案,利用Solid Works设计了各功能模块的机械结构,同时对电气系统进行合理设计。2、研究了伺服和步进驱动系统的工作原理及控制方式。根据硬件选型原则,对伺服和步进电机完成了选型和匹配计算。介绍了伺服和步进系统的配线和参数设置。3、研究了气动和真空执行系统的总体结构。对气动系统进行了理论分析及计算,根据要求选择气动系统元件,设计出完善的气动系统方案。4、分析包装机械常用的控制方式,确定本系统的控制方案。由PLC对整个生产过程进行统一控制,通过触摸屏完成对系统的现场监控和参数设置等操作。根据设计流程,对硬件进行选型和PLC的I/O端口分配;根据功能模块流程图,分别设计出人机界面和控制程序;完成对控制系统的调试。5、最后分析了高速塞缝机各项性能指标。分析了系统的可靠性、实用性、创新性和先进性。总结了本文设计的高速塞缝机在速度、效率和功能等方面的优势。
【关键词】：PLC 交流伺服系统 双工位 包装机械
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB486
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题来源9
• 1.2 课题的目的及意义9-10
• 1.3 国内外发展现状10-12
• 1.4 PLC和交流伺服技术在包装机械中的应用12
• 1.5 本课题研究的主要内容12-14
• 1.5.1 研究目标13
• 1.5.2 研究内容13-14
• 第2章 高速塞缝机总体方案设计14-24
• 2.1 高速塞缝机的意义及特点14-15
• 2.2 高速塞缝机的工作需求分析15-18
• 2.2.1 工艺流程分析15-16
• 2.2.2 功能要求及技术参数16-17
• 2.2.3 总体方案设计17-18
• 2.3 高速塞缝机的总体设计18-23
• 2.3.1 机械结构18-22
• 2.3.2 电气系统22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 伺服和步进驱动系统设计24-31
• 3.1 伺服电机系统24-29
• 3.1.1 伺服电机工作原理与选型24-25
• 3.1.2 伺服电机匹配计算25-26
• 3.1.3 伺服系统控制方式26-27
• 3.1.4 伺服驱动器配线与参数设置27-29
• 3.2 步进电机系统29-30
• 3.2.1 步进电机工作原理与选型29
• 3.2.2 步进电机控制方式29-30
• 3.2.3 步进驱动器配线与参数设置30
• 3.3 本章小结30-31
• 第4章 气动和真空执行系统设计31-38
• 4.1 气动系统概述31-32
• 4.2 气动系统设计32-37
• 4.2.1 气动系统理论分析与计算33-35
• 4.2.2 气动系统的硬件选型35-37
• 4.3 本章小结37-38
• 第5章 控制系统设计38-52
• 5.1 控制方案的确定38-39
• 5.2 PLC的选型原则与设计流程39-40
• 5.3 控制系统硬件设计40-45
• 5.3.1 硬件选型与配置40-43
• 5.3.2 PLC的I/O端口分配43
• 5.3.3 控制柜与电磁兼容设计43-45
• 5.4 控制系统软件设计45-50
• 5.4.1 人机界面设计45-47
• 5.4.2 PLC程序设计47-50
• 5.5 控制系统的调试50-51
• 5.6 本章小结51-52
• 第6章 总结与展望52-56
• 6.1 总结52-55
• 6.1.1 可靠性分析53
• 6.1.2 实用性分析53-54
• 6.1.3 创新性分析54
• 6.1.4 先进性分析54-55
• 6.2 展望55-56
• 参考文献56-58
• 致谢58-59
• 附录59-60
• 附表60

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