模压托盘输送设备及其控制系统研究

发布时间：2017-09-20 01:20

  本文关键词：模压托盘输送设备及其控制系统研究

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【摘要】：本文针对某企业模压托盘生产线的自动化改造进行了研究。目前,国产模压托盘生产线的分料环节存在自动化程度低,输送物料不能精确称量,控制系统不稳定等问题。基于上述问题,本文从国内外模压托盘生产线的发展状况着手,深入企业了解生产线的实际情况,提出了模压托盘生产线分料环节的整体改造方案。根据企业的需求,完成了模压托盘输送设备及其控制系统的设计。论文的研究内容如下： 论文研究了模压托盘的生产工艺和压机输送设备的工作原理,分析了压机分料环节的工作方式、物料输送的要求,设计了模压托盘输送设备,包括储料斗、称重料斗、送料小车、送料机构。从系统方案入手,依照模块化设计方法,对各装置的零部件进行了设计与计算,对装置中采用的标准件进行了详细的计算和选型。利用ANSYS软件对输送设备的关键零部件进行了有限元分析,校核了其强度和刚度,并对零部件结构进行了优化设计。 论文对生产线分料环节的控制系统进行了研究。根据控制系统的特点,构建了以西门子S7-300PLC和TP270触摸屏为控制核心的压机输送设备控制系统,在STEP7软件中对PLC程序和触摸屏程序进行了联合仿真调试,实现了分料环节的自动化控制,提高了分料环节的自动化水平和生产效率。该控制系统设有自动模式和手动模式,安装维护方便、运行可靠、监控功能完善、人机界面友好。同时,搭建了送料小车PLC控制试验台,实现了送料小车的运行模拟,运行结果满足控制要求。 通过对模压托盘输送设备及其控制系统的研究,改造后的模压托盘生产线分料环节能够满足其自动化程度高、输送物料重量准确、控制系统稳定的要求。
【关键词】：模压托盘 压机输送设备 ANSYS 控制系统
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH22;TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1. 绪论10-16
• 1.1. 课题来源10
• 1.2. 论文研究的目的和意义10-11
• 1.2.1. 论文研究的目的10-11
• 1.2.2. 论文研究的意义11
• 1.3. 国内外研究现状11-13
• 1.3.1. 国外的研究现状11-12
• 1.3.2. 国内的研究现状12
• 1.3.3. 模压托盘生产工艺12-13
• 1.4. 国产模压托盘生产线存在的问题及改造方案13-15
• 1.4.1. 模压托盘生产线简介13-14
• 1.4.2. 模压托盘生产线的主要问题14-15
• 1.4.3. 模压托盘生产线的改造方案15
• 1.5. 论文的主要内容及结构15
• 1.6. 本章小结15-16
• 2. 输送设备的机械结构设计16-45
• 2.1. 储料斗的设计方案及实现17-22
• 2.1.1. 储料斗的设计目标17-18
• 2.1.2. 储料斗整体结构18-19
• 2.1.3. 料斗的设计19-20
• 2.1.4. 星形给料机20-21
• 2.1.5. 振动给料机21-22
• 2.1.6. 仓壁振动器22
• 2.2. 称重料斗的设计方案及实现22-28
• 2.2.1. 称重料斗的设计目标22-23
• 2.2.2. 称重料斗的整体结构23-24
• 2.2.3. 料斗设计24
• 2.2.4. 料门开启机构设计24-27
• 2.2.5. 称重传感器的选择27-28
• 2.2.6. 料门设计28
• 2.2.7. 机架设计28
• 2.3. 送料小车的设计方案及实现28-38
• 2.3.1. 送料小车的设计目标29
• 2.3.2. 送料小车的整体结构29-30
• 2.3.3. 料斗的设计30-31
• 2.3.4. 料门开启机构设计31
• 2.3.5. 送料小车电机选型计算31-34
• 2.3.6. V带传动设计34-37
• 2.3.7. 车架37
• 2.3.8. 车轮37
• 2.3.9. 导轨37-38
• 2.4. 送料机构的设计方案及实现38-42
• 2.4.1. 送料机构的设计目标38-39
• 2.4.2. 送料机构的整体结构39
• 2.4.3. 料斗的设计39-40
• 2.4.4. 送料机构驱动系统设计40-41
• 2.4.5. 送料机构车轮41
• 2.4.6. 机架41-42
• 2.5. 输送设备仿真分析42-44
• 2.5.1. 料门开启机构运动分析42-43
• 2.5.2. 送料小车运动分析43-44
• 2.5.3. 生产线分料环节的动画仿真44
• 2.6. 本章小结44-45
• 3. 关键零部件有限元分析45-56
• 3.1. 储料斗的有限元分析45-47
• 3.1.1. 储料斗的静载荷分析45-47
• 3.1.2. 储料斗的结构优化设计47
• 3.2. 称重料斗的有限元分析47-50
• 3.2.1. 料斗的静载荷分析47-49
• 3.2.2. 称重料斗的结构优化设计49-50
• 3.3. 送料小车车架的有限元分析50-54
• 3.3.1. 车架的静载荷分析50-51
• 3.3.2. 车架的自由模态分析51-54
• 3.4. 送料机构机架的有限元分析54-55
• 3.5. 本章小结55-56
• 4. 输送设备控制系统设计56-84
• 4.1. 控制系统的总体方案设计56-58
• 4.1.1. 控制系统分析56-57
• 4.1.2. 控制系统的组成及功能57-58
• 4.1.3. 控制系统的运行模式58
• 4.2. 控制系统的硬件设计58-61
• 4.2.1. PLC的选择58-59
• 4.2.2. 变频器的选择59
• 4.2.3. 硬件的总体结构59-60
• 4.2.4. 控制柜硬件安装布局60-61
• 4.3. 控制系统的软件设计61-77
• 4.3.1. 控制系统流程分析61-62
• 4.3.2. PLC控制程序设计62-63
• 4.3.3. PLC程序控制流程设计63-65
• 4.3.4. PLC程序模块组成65-66
• 4.3.5. 控制程序关键模块的说明66-73
• 4.3.6. 送料小车的变频器控制73-75
• 4.3.7. 程序模拟调试75-77
• 4.4. 人机界面设计77-83
• 4.4.1. 触摸屏的选择77-79
• 4.4.2. PLC与触摸屏的通讯79-80
• 4.4.3. 触摸屏画面设计80-82
• 4.4.4. Wincc Flexible和PLC的集成仿真模拟82-83
• 4.5. 本章小结83-84
• 5. 实验调试84-91
• 5.1. 送料小车的工作流程84-85
• 5.2. 实验仪器及设备85
• 5.3. 实验台电气设备的接线85-86
• 5.4. 控制系统调试说明86-89
• 5.4.1. 程序调试说明86-87
• 5.4.2. 送料小车控制说明87-89
• 5.5. 送料小车模拟运行调试89-90
• 5.6. 本章小结90-91
• 6. 结论与展望91-93
• 6.1. 结论91-92
• 6.2. 展望92-93
• 附录93-101
• 参考文献101-104
• 个人简介104-105
• 导师间介105-106
• 获得成果目录106-107
• 致谢107

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：885064