【正文】 分 類(lèi) 號(hào) ____ ____ 密級(jí) ____公開(kāi) _____ 收藏編號(hào) ___________ 學(xué)號(hào) N090221019 學(xué)校代碼 10386 編號(hào) _____________ 基于伺服控制技術(shù)的 ZJ17卷接機(jī)組 供紙印刷系統(tǒng) 技術(shù)改造 學(xué)科專(zhuān) 業(yè) ： 機(jī)械工程 研究方 向： 機(jī)械設(shè)計(jì) 研究生姓 名： 戴團(tuán)結(jié) 指 導(dǎo) 教 師 、職 稱(chēng)： 楊曉翔 教授 所在學(xué) 院： 機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院 答辯委員會(huì)主席簽名： 二〇一四年 月 II 基于伺服控制技術(shù)的 ZJ17 卷接機(jī)組 供紙印刷系統(tǒng) 技術(shù)改造 答辯時(shí)間： ___________________________ 答辯地點(diǎn)： ____________________________ 答辯委員會(huì)成員名單： _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ 一 遵守學(xué)術(shù)行為規(guī)范承諾 本人已熟知并愿意自覺(jué)遵守《福州大學(xué)研究生和導(dǎo)師學(xué) 術(shù)行為規(guī)范暫行規(guī)定》的所有內(nèi)容，承諾所提交的畢業(yè)和學(xué)位論文是終稿，不存在學(xué)術(shù)不端行為，且論文的紙質(zhì)版與電子版內(nèi)容完全一致。 二 獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明所提交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得福州大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 三 關(guān)于論文 使用授權(quán)的說(shuō)明 本人完全了解福州大學(xué)有關(guān)保留使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。（保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定） 本學(xué)位論文屬于（必須在以下相應(yīng)方框內(nèi)打 “√”，否則一律按 “非保密論文 ”處理）： 保密論文： □本學(xué)位論文屬于保密，在 年解密后適用本授權(quán)書(shū)。 非保密論文： □本學(xué)位論文不屬于保密范圍，適用本授權(quán)書(shū)。 研究生本人簽名： 簽字日期： 20xx 年 月 日 研究生導(dǎo)師簽名： 簽字日期： 20xx 年 月 日 I 基于 伺服控制技術(shù) 的 ZJ17 卷接機(jī)組 供紙印刷系統(tǒng) 技術(shù)改造 中文摘要 ZJ17 卷接 機(jī)組 是由 常德 煙 草機(jī)械有限責(zé)任公司生產(chǎn) 的濾嘴卷煙自動(dòng)生產(chǎn)線，是國(guó)內(nèi)卷煙廠 煙支卷制 的主要生產(chǎn)設(shè)備，具有 20世紀(jì) 90年代初期國(guó)際先進(jìn)水平。 ZJ17 機(jī)組雖然具有比較穩(wěn)定的性能、單箱消耗低、煙支空頭少、對(duì)煙絲適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)， 但 其 供紙印刷系統(tǒng) 的 差動(dòng)齒輪箱故障周期短 ， 卷煙紙補(bǔ) 償裝置的 補(bǔ)償精確性、穩(wěn)定性、能力方面存在不足， 系統(tǒng)的 故障 維修時(shí)間和維修費(fèi)用偏高 。 本 論文 通過(guò) 分析 ZJ17 機(jī)組 供紙印刷系統(tǒng) 存在的問(wèn)題 ， 借鑒德國(guó)虹霓公司新推出 的 新一代 PROTOSM 系列采用 伺服控制 系統(tǒng)直接 驅(qū)動(dòng) 第一 供紙輥 的技術(shù) ，提出了 對(duì) ZJ17 機(jī)組的 供紙印刷系統(tǒng) 的 卷煙紙補(bǔ)償 傳動(dòng) 進(jìn)行 伺服控制 和對(duì)供紙印刷系統(tǒng)的傳動(dòng)鏈進(jìn)行改進(jìn) 。 本 論文 分析了 ZJ17 卷接機(jī)組供紙印刷系統(tǒng)的工作時(shí)的受力和能耗情況， 結(jié)合 伺服控制系統(tǒng) 性能要求， 對(duì) 卷煙紙補(bǔ)償?shù)?伺服系統(tǒng)硬件， 包括伺服 電動(dòng)機(jī) 、軸編碼器 、伺服控制器和上位控制器 進(jìn)行選型。 還 對(duì) 卷煙紙補(bǔ) 償 伺服系統(tǒng) 的 傳動(dòng)軸和編碼器傳動(dòng)裝置 進(jìn)行結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)， 然后采用 ANSYS 軟件建立三維有限元模型，對(duì)傳動(dòng)軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力分析。從有限元分析與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果得知，傳動(dòng)軸的靜強(qiáng)度滿(mǎn)足要求 ， 從機(jī)械方面保證伺服系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、可靠地工作 。 論文還對(duì) 卷煙紙補(bǔ)償 伺服系統(tǒng) 系統(tǒng) 的 調(diào)試過(guò)程 進(jìn)行總結(jié) ， 對(duì)碰到的問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化、 解答。實(shí)踐 證明 ， ZJ17 卷接機(jī)組供紙印刷系統(tǒng)伺服控制改造， 提高卷煙紙補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償能力和設(shè)備生產(chǎn)率， 減少了設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作量 和維修費(fèi)用 。 本文的研究方法和 控制理論， 可 為煙草機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié) 進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì) 提供可選方案 ，具有較強(qiáng)的實(shí) 用性。 關(guān)鍵詞： 補(bǔ)償裝置 ， 伺服 控制 ， 優(yōu)化 II The Application of Servo Control Technology in paper mark printing system of ZJ17 Abstract The ZJ17 Cigartte Maker is automatic production line produced by Changde Tobacco Machinery Co. Ltd. ,which is the main production equipment of the domestic cigarette factory, and the most advanced in early nieen ninties in the world. Although The ZJ17 Cigartte Maker has stable performance, low consumption, less loose end Cigarttes and Strong ability to adapt different tobacco, the fault period of differential gear box in paper mark printing system is short,also less accuracy , less stability but high fault repair time and maintenance costs in the cigarette paper pensation device of paper mark printing system. Based on the problems of the paper mark printing system of ZJ17 and the lateast Cigartte Maker PROTOS M series in paper proposes servo control improvement for the cigarette paper pensating driving of paper printing system for ZJ17 Cigartte Maker and the transmission chain for paper printing system improvement. This paper analyzed paper marker printing system work force and energy consumption, as well as the servo control system performance requirements. According to the theoretical analysis, finish the hardware servo system selection for the pensation of cigarette paper, including selection of servo motor, shaft encoder, servo controller and controller. And then design the Drive shaft and the shaft encoder transmission also of cigarette paper pensating servo system structure, and establish a threedimensional finite element model, analysis static structure on the transmission shaft by the ANSYS software . Finally , according to the finite element analysis and field test results, the servo system can work stable, reliable. This paper also summarized The debugging process of cigarette paper pensating servo system. As we know, the Application of Servo Control Technology in paper mark printing system improve the pensation ability of cigarette paper pensating device and the productivity of the equipment, reducing equipment maintenance and repair costs. Research methods and control theory in this paper are practical and provide alternatives to improve the design for the Cigartte Maker. Key words: Compensation device， Servo control， Optimization III 目錄 第一章 緒 論 ........................................ 1 選題的背景和意義 .............................................. 1 伺 服控制系統(tǒng)應(yīng)用綜述 .......................................... 3 伺服控制系統(tǒng)在卷接機(jī)組的應(yīng)用 .................................. 3 本文研究?jī)?nèi)容 .................................................. 6 第二章 卷煙紙補(bǔ)償伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .................. 7 伺服控制系統(tǒng)的組成和發(fā)展 ...................................... 7 伺服控制系統(tǒng)的性能要求 ........................................ 8 伺服系統(tǒng)性能的影響因素 ........................................ 9 伺服電動(dòng)機(jī) ................................................ 9 編碼器 ................................................... 10 伺服控制器 ............................................... 10 機(jī)械傳動(dòng) ................................................. 10 負(fù)載 ..................................................... 11 供紙印刷系統(tǒng)傳動(dòng) ............................................. 12 主傳動(dòng)輸出軸傳動(dòng)計(jì)算 ..................................... 13 第一供紙輥傳動(dòng)計(jì)算 ....................................... 14 第二供紙輥傳動(dòng)計(jì)算 ....................................... 14 ............................... 15 差動(dòng)齒輪箱故障分析 ..........