買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 上海 電 機 學 院 畢業設計（論文）開題報告 課題名稱 防松蓋安裝 設備設計 學 院 機械學院 專 業 班 級 學 號 姓 名 指導教師 定稿日期： 2012 年 2 月 25 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 防松蓋安裝 設備設計 1 選題背景及其意義 我國 雖然 制造業對于產品的綜合性能 安裝 檢測經歷了從無到有，從小到大；從引進技術、引進檢測設備，到自主研究開發推廣應用，取得了很大的進步，但是對于中小企業來說，為了降低生產成本不少企業采用人工方法進行產品 安裝 檢測，產品 安裝 檢測的手段、質量及自動化程度，不能很好地滿足生產的需求。與人工 安裝 檢測或半人工 安裝檢測手段相比，全自動 安裝 檢測方法能夠更準確、迅速的捕捉被檢測零部件的狀態并將檢測結果迅速匯總。便于 檢測管理，提高檢測效率和質量。 為了提高自動化生產線送料、安裝和檢測等一系列的問題，提高生產效率，保證產品質量，所以進行本課題的設計研究。 2 文獻綜述（國內外研究現狀與發展趨勢） 品種和產量均居世界之首的美國十分重視包裝機械與計算機緊密結合，實現機電一體化控制，將自動化操作程序、數據收集系統、自動檢驗系統更多應用于包裝機械之中。日本則長于微電子技術，用以控制包裝機械，有效的促進了無人操作和自動化程度的提高。在計量、制造和技術性能等方面居于世界領先地位的德國也高度重視提高自動化程度。幾年前，德國包裝機械系統設 計時，自動化技術在整個系統操作及運行中還只占 30%，現在已占到 50%以上。所以提高自動化程度是包裝機械發展最重要的趨勢。 目前國內中小型企業生產線中廣泛使用的是人工或者半人工的安裝檢測，有些企業則是使用 直線式旋蓋機，采用瓶頸掛蓋，經定位、預封后使蓋平穩坐落在瓶口上，最后由皮帶對蓋頂部搓壓摩擦而將蓋旋緊。這樣的機器結構緊湊，旋蓋機構簡單但在使用實踐中，由于直線式旋蓋機是單通道式旋蓋，其生產能力受到限制，一般最高生產能力為 70 90 瓶 /右。近幾年來隨著食品飲料工業向大規模高效率方向發展，國際上 先進的生產能力一般都在 200 400 瓶 /上， 并將送料、安裝 和檢測 組合成整機。這樣，既使 設備更加緊湊，減少生產線占地面積，又減少了 送料、安裝 和檢測 工序之間的輸送距離，對防止產品的二次污染有很大意義。 為了改變這種人工、半人工安裝檢測，以及直線式旋蓋機 灌蓋 機的整合問題， 所以設計了一種 全自動安裝檢測設備 。這種 全自動安裝檢測設備的成本較低，且將送料、安裝 和檢測工序進行整合，達到全自動生產化流水線的目的。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 3 研究內容 松蓋安裝 設備的 整體傳動 設計 根據要求設計 防松蓋安裝 設備 的機械結構， 進行整 體的傳動設計， 包括 具有送料機構，旋蓋機構以及出料機構 的設計 。 （ 1） 送料機構 通過輸送帶將蓋與瓶身送至工作位，再通過螺旋桿裝置和撥輪盤裝置進行組合， 其中撥輪盤的設計，本課題選擇一種簡單的轉盤，轉盤上均勻分布 4 個圓弧轉架和外面的圍欄構成， 從而達到有序有均勻時間間隔的達到中心轉盤上。 （ 2） 旋蓋機構 通過旋蓋裝置對蓋與瓶身進行安裝，其中旋蓋裝置中需要實現夾蓋，旋轉以及上下移動等功能，再通過中心轉盤達到出料機構中的撥輪盤裝置處，從而達到安裝的目的。 （ 3） 出 料機構 通過 中心轉盤和 撥輪盤裝置進行組合， 將中心轉盤處已安裝完畢的產品經過 出料撥輪盤裝置將產品送出。 制系統的設計 根據 防松蓋安裝檢測設備的 設計要求， 首先是從產品的進料，取蓋，旋蓋 的過程自動化，還有檢測裝置的自動化檢測和報警。 本課題采用 可編程序控制器進行控制 ，為了保證生產的要求，采用光電傳感器進行缺瓶檢測，一要防止工作時因無瓶 可旋導致瓶蓋在旋蓋頭上不出來產生及其故障，二也要避免因輸送帶上瓶子之間出現間隙，光電傳感器可能出現暫時的檢測不到而產生頻繁報警影響生產效率，所以光電傳感器結合統嚴格控制，即當 時 接收 3 個以上缺瓶信號才發生報警并自動停車，另外在出 瓶處也應該安裝出蓋檢測傳感器，防止瓶蓋沒有旋上，影響下次取蓋，如果沒檢測到出蓋，機器報警并停止，等待故障排除。 動系統的 設計 在 工業生產流水線中， 用三相異步電動機通過齒輪，控制撥輪盤和中心轉盤的轉動 。根據旋蓋裝置中的旋轉運動無時間間歇，則采用小型直流電機即可。 大氣缸控制旋蓋裝置的上下移動，小氣缸控制手指的夾取，對于小型氣缸應該根據產品蓋的尺寸進行選取。 4 研究方案 體方案 針對全自動防松蓋安裝設備的設計要求， 需要實現蓋與瓶身的送料，旋蓋安裝，然后出料， 所以進行 設計 蓋和瓶身的送料機構，旋蓋機構以 及出料機構 。 如 圖 1 所示 為防松蓋安裝設備主體 結構 圖 ： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 圖 1 如圖 1 所示，通過送料機構中 的運輸帶將蓋和瓶分別送入 到螺旋桿，再通過 螺旋桿進入進蓋撥盤 3 和進瓶撥盤 2 中，再通過 2,3 撥輪盤至 中心轉盤 5 處 ， 再由磚塔上的旋蓋頭 4 進行旋蓋安裝，安裝完畢再通過中心轉盤 5 將產品送 入到出瓶 撥盤 6 上 ，從而完成防松蓋的送料，安裝以及出料的要求 。 針對 主體 機械結 構中送料機構，旋蓋機構以及出料機構的設計如下： （ 1） 對于送蓋機構的設計，草 圖如下： 圖 2 圖 3 如圖 2,3， 因蓋的工件形狀簡單，工件之間不干涉 ， 所以設計如圖 2 所示的送料裝置，通過圖 2 的振動器使蓋從平盆中通過滑槽流入傳送帶上， 再通過圖 3 上 傳送 帶 ，傳送帶上的 止動板 3 的作用是 防止蓋的滑落，繼而通過 傳送帶運 送到工位。 （ 2） 由于上述送料過程中， 蓋 沒有順序以及沒有均勻的時間間隔，所以針對以上情況，對無序無均勻時間間隔的送料裝置進行在一步的設計，采用下圖 4,5 中螺旋桿和買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 撥輪盤進行組合，從而達到要求，草 圖如下： 圖 4 圖 5 由 圖 4 中輸送帶 1 將蓋運送到 螺旋桿 4，再通過螺旋桿 4 進入 圖 5 中 進蓋 撥輪盤 1均勻的送至中心轉盤的工作位，從而實現移 動及其時間的同步。 （ 3） 對于進瓶裝置的設計 將瓶身通過輸送帶傳送到進瓶螺旋桿裝置和進瓶撥輪盤裝置處即可 ，再通過上述裝置進行實現移動及其時間的同步。 （ 4） 對于旋蓋機構的結構設計 要實現 夾蓋，旋轉，上下運動等 功能，所以設計旋蓋頭結構如下 圖： 圖 6 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 如圖 6 所示，手部下端運用了連桿斜滑槽的傳動方法進行夾取瓶蓋，通過 小 氣缸 4的伸縮來實現對蓋的夾取，若小氣缸 4 進行縮進，則驅動元件 2 帶動從動搖桿對手指實現蓋的夾取，上圖的結構中套筒 8 與聯軸器 相 連接，用小型直流 電機帶動套筒進行旋轉，與此 同時大氣缸工作壓縮彈簧，使得內筒 沿滑槽上移 ， 其中 彈簧的作用是 控制旋蓋時上下距離的進給量，防止旋蓋過程中對蓋和瓶身螺紋的損壞，傳感器的作用是檢測彈簧的張緊力度。 工作過程如下：大氣缸帶動整體向下壓縮彈簧至工作位，小氣缸 4 進行縮進，直流電機帶動套筒進行旋轉完成安裝工作， 。 （ 5） 對于電機的選擇問題如下： 根據機械負載特性 ，生產工藝，電網要求，建設費用，運行費用等綜合指標，合理選擇 步進 電機的類型；根據機械負載所要求的過載能力，起動轉矩，工作制以及工況條件，合理選擇電動機的功率，力 求運行安全可靠經濟；根據生產機械的最高機械轉速和傳動調速系統的要求，選擇電機的轉速；還要根據電 網電壓，頻率選擇電動機的額定電壓和頻率； 針對以上問題， 在工業生產流水線中，用三相異步電動機通過齒輪，控制撥輪盤和中心轉盤的轉動。根據旋蓋裝置中的旋轉運動無時間間歇，則采用小型直流電機即可 。 （ 6） 對于自動化控制方面，選用 行控制安裝檢測。 制 流程圖如下 圖 7： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 圖 7 5 進度 計劃 2012 年 12 月 013 年 02 月：收集資料，確定設計系統總體方案，翻譯有關 資料及閱讀技術文獻，書寫開題報告 。 2013 年 02 月 4 年 03 月： 設計系統的實施方案。 2013 年 03 月 4 年 04 月： 電機的選取、機構 參數選取與確定、傳動機構計算校核、總體結構初步設計等。 2013 年 04 月 4 年 05 月： 繪制總 裝配 圖、 零部件裝配圖、 電氣 控制原理 圖 。 2013 年 05 月 4 年 06 月：編寫畢業論文。 2013 年 06 月 4 年 07 月：畢業答辯準備和答辯。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 參考文獻 1. 劉基農運用價值分析設計高速全自動旋蓋機咨詢服務，第一期： 30永順，著 機床數控化改造技術，北京 :機械工 業出版社， . 劉基農高速全自動旋蓋機中國，發明專利， 1989. 朱建兵全自動旋蓋機中國，發明專利， 2010. 孫秀延，趙大民，王秀倫 自動回轉式旋蓋機的設計沈陽工學院報，第四卷第一期： 82. 郭清富，劉春華，郭明哲等，自動旋蓋機，中國，發明專利， . 葉益芳自動封蓋機中國，發明專利， 1995. 熊永超， 陶勇 著 國產數控機床現 狀及發展趨勢， 劉世剛萬能旋蓋機專利檢索，. 李詩龍高速旋蓋機傳動系統的設計輕工機械， 1999，第四期： 27. an 2007，第 80 期： 6450. be 007 11. 張偉安等全自動回轉式旋蓋機輕工機械， 2002，第二期： 422. 王世杰，李景惠等一種簡單的摩擦旋蓋機哈爾濱工業大學 13. 陳波、尹志強、王玉琳、宋守許