【正文】 以氣缸伸縮來帶動包裝帶壓板運動，實現包裝帶的壓緊 。至此完成一個工作循環(huán)。 編程器除了用來輸入和編輯程序外，還可以用來監(jiān)視可編程序控制器運行時梯形圖中各種編程元件的工作狀態(tài)。可編程序控制器主要由 CPU（中央處理單元）、存儲器（ RAM 和 EPROM）、輸入 /輸出模塊（簡稱 I/O 模塊）、編程器和電源五大部分組成。但排氣噪聲比較大，高速排氣時應加消聲器。脈沖信號分配器的作用就是能把輸入的脈沖轉化成環(huán)形脈沖，以便控制步進電機，并能進行正反 轉控制。為了滿足設計任務要求，選用步距角為 度的混合型步進電機。步距角的選擇取決于負載精度的要求，將負載的最小分辨率（當量）換算到電機軸上，每個當量電機應走多少角度（包括減速）。 哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 20 第四章 控制 系統(tǒng)設計 控制系統(tǒng)概述 本文所設計的包裝帶捆扎機的控制系統(tǒng)主要包括：送退帶機構電機的控制、剪切熨燙 機構步進電機的控制、用來驅動包裝帶壓板往復移動的氣缸的控制。帶接頭的強度應不低于帶子破斷拉力的 80%，因此，必須要保證有足夠的搭接面積，并且要對溫度、壓力、時間這三個工藝參數進行綜合調節(jié)。 捆扎帶材料的選擇 根據捆扎要 求，選取成本較低、來源廣泛、捆扎美觀牢固的聚丙烯塑料帶。而使轉子導條受到電磁力 F。 三相異步電動機分成兩個基本部分：定子（固定部分）和轉子（旋轉部分）。在捆扎過程中，由送退帶機構完成送帶、收帶、拉緊等動作；在夾壓、熨燙機構作用下完成包裝帶粘結鎖緊，防止包裝帶的打滑松動。 在打捆過程中，包裝帶壓板以及熱熔搭接器的驅動由氣缸來實現，相對于電機控制而言，氣缸在實現來回伸縮控制方而有其獨特的特點和優(yōu)勢 。捆扎帶在進行捆扎時，其帶頭和帶尾都需要用夾壓機構進行夾緊，以便完成熱熔搭接工作。外觀質量上應 保持 工作臺面平整、光亮，防止銹點、凹陷等缺陷，最大捆扎體積為 1800mm 1500mm 2020mm。 設計思路 打包機 的原理 圖 21 打包機原理圖 打包機的原理 如圖 21 所示 ： 打包物體處于打包機中間，首先哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 10 右頂體上升，壓緊帶的前端，把帶子收緊捆在物體上，隨后左頂體上升，壓緊下層帶子的適當位置，加熱片伸進兩帶子中間，中頂刀上升，切斷帶子，最后把下一捆扎帶子送到位，完成一個工作循環(huán)。其次是依靠摩擦輪退帶收緊過程中，如何判斷包裝帶捆扎紙箱的捆緊力已達到要求而自動停止退帶收緊。雖然經過二十多年的發(fā)展，但只能生產 20 多個品種，還不及國外一個公司的品種數，而且只能生產通用型的產品，哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 8 如鋼帶自動捆扎機的生產至今仍是一個空白，無法滿足一些特殊行業(yè)的需要：據調查 2020 年全國產量已達 19000 臺，但仍太大落后于國外的水平。目前國內產品與國外相比，市場競爭能力偏低。由于他們能成功哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 7 地引進和消化吸收別國的經驗 ,不斷改進發(fā)展，并且結構較為簡單 ,可靠性高 ,在國際市場上有很大的競爭能力。市場上 出現較多的 捆扎 機 是 對一些體積較小 的物件的打包，而像 一些 體積較大的物件的打包的專用打包機卻不多，因此，本課題研究目的是研究一種新型的打包機，以解決此類問題。 進度安排： 第 1~2 周：查閱國內外文獻資料，充分了解課題研究內 容，做好設計前期準備； 第 3~4 周：完成開題報告的撰寫，并進行整體系統(tǒng)分析； 第 5~7 周：完成機械結構的設計和改進，繪出完整的三維立體模型； 第 8~10 周：穿劍系統(tǒng)、送退帶系統(tǒng)、粘接捆扎系統(tǒng)設計，畫出總裝配圖； 第 11~12 周：對所設計內容進行檢查修改，進一步完善圖紙； 第 13~14 周：撰寫論文并準備答辯。 哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 技術要求與主要內容： 1）設計穿劍式打包機結構，設計總體方案，確定運動分配、整體布局等。 2）穿劍送帶系統(tǒng)設計。 哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 同組設計者及分工： 無 指導教師簽字 ___________________ 年 月 日 教研室主任意見： 教研室主任簽字 ___________________ 年 月 日 哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 1 摘 要 自 20 世紀 80 年代中期以來，包裝技術的發(fā)展與應用越來越廣泛和深入，產品的包裝需求也越來越大，需要打包的產品體積也越來越大。 目前，我國很多企業(yè)的包裝水平跟不上生產設備的更新速度，包裝質量不高 。其中最大的生產廠家為下島株式會社 ,于 1969年開始正式生產 自動捆扎機 ,主要從事產品開發(fā) ,產品質量控制和推銷工作 ,其零部件加工和裝配均通過擴散的辦法在國內設有 17家分公司和 270個代銷點 ,并在 35個國家和地區(qū)設有代理點。目前我國包裝機械產品普遍存在質量不穩(wěn)定、性能單一、成本高、技術含量低的狀況。我國捆扎機械的生產起步較晚，主要是靠引進國外的整機經消化改進二次開發(fā)生產的。然后是凸輪總成的精確設計，受凸輪控制的剪切、夾壓機構的合理協(xié)調運行。打包機是使用打包帶纏繞產品或包裝件 ，然后收緊并將兩端通過熱效應熔融或使用包扣等材料連接的機器。 方案選擇 整個系統(tǒng)分為：機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。夾壓機構共有三個壓頭，由安裝在同一軸上的三個 凸輪分別控制，其中的第一壓頭夾壓帶頭，第二壓頭夾壓帶尾，兩層帶中間先由隔離器隔開，然后再由隔離器引導熨頭進入兩層帶子中間，以待熱熔搭接。具有動作實現簡單，可大大減少輔助機構的設計 (相對于電機控制而言 )。本捆扎機以氣動系統(tǒng)作為打捆系統(tǒng)加熱裝置的主要執(zhí)行件。三相異步電動機的轉子根據構造上的不同分為兩種型式：鼠籠式和繞線式。電磁力的方向可應用左手定則來確定。 因其可塑性好，斷裂拉力強，耐彎曲，比重輕，使用方便等優(yōu)點。電熱熔加熱法是最普遍使用的加熱方法，因為熱熔搭接具有連接強度高、裝置結夠簡單、操作簡便等優(yōu)。 其中送退帶機構電機的選擇已在第三章做過介紹，這里不再贅敘。電機的步距角應等于小于此角度。 最大靜轉矩是指步進電機在通電狀態(tài)下，使轉子離開平衡位置的極限轉矩值，它反映了步進電機承受外加轉矩 的特性。經環(huán)形脈沖分配器輸出的信號驅動功率很小，而步進電機繞組的勵磁需要相當大的電流，所以還需進行功率放大才能驅動步進電機。 氣缸概述 氣動系統(tǒng)中使用的氣動元件需要根據使用情況進行選用，包括氣缸類型的選擇、氣缸型號的選擇、氣缸的控制方式。 CPU 模塊又叫中央處理單元或控制器，它主要由微機處理器（ CPU）和存儲器組成。編程器可以永久地連續(xù)在可編程序控制器上，將它取下來后可編程序控制器也可以運行。 將上述任務簡化如下： 四個電機按下啟動按鈕，從 1 到 4 間隔 10 秒依次啟動，按下停止按鈕，從 4 到 1 間隔 10 秒依次停止。 穿劍式打包機的設計是一個實踐性很強的設計項目，并具有廣泛的應用前景。 (5)氣動控制系統(tǒng)的設計。最后電機 1反轉，劍退回。I/O 模塊除了傳遞信號外，還有電平轉換與噪聲隔離的作用。 哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 23 圖 42 PLC 控制原理圖 PLC 實際上是一種工業(yè)控制計算機，它的硬件結構與一般微機控制系統(tǒng)相似，甚至與之無異。所以氣壓驅動的裝置在工業(yè)中應用也是很廣泛的。脈沖信號發(fā)生器能夠精確輸出脈沖的數量和頻率，因而能夠準確的控制步進電機的轉角和轉速。 /3176。步距角是在一個脈沖電信號的作用下，步進電機轉過的機械角度。 哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 19 捆扎粘結 機構 捆扎機構采用凸輪組推動壓桿上下運動，三維視圖如圖 43 所示： 圖 43 凸輪組裝配圖 本章 小結 本章展示了打包機各個主要工作機構的三維模型圖，通過建立三維模型，使得使清晰直觀的了解了捆扎機的結構和工作原理。它是采用各種有效的加熱方法，使塑料袋表層受熱融化，將兩個帶端的熔化面搭接起來，該接頭方式適用于聚丙烯塑料帶。 根據執(zhí)行機構摩擦輪的功率和轉速情況，選擇電動機型號： Y 160L6 額定功率： 11KW；滿載轉速： 970r/min。這電流與旋轉磁場相互作用。它被廣泛地用來驅動各種金屬切削機床、起重機、鍛壓機、傳動帶、鑄造機械、功率不大的通風機及水泵等。 其中機械裝置和執(zhí)行機構保證反時針方向收帶，達到一定的捆緊力后焊接，稍后切刀上頂切帶，最后機械送帶，完成一個捆件的捆扎過程 。因此，氣動系統(tǒng)在很多自動化設備中正得到越來越廣泛的應用。 哈爾濱工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 12 圖 22送退帶機構原理示意圖 捆扎封接機構原理示意圖如圖 23 所示。用寬度不小于 打包帶的捆扎機，單道最大捆緊力應不小于 250N，接頭外觀無過熔現象，上、下層對齊， 中心偏移量應不大于 ，接頭末端未燙部分長大于 2mm。廣泛應用于外貿出口、家具、電子電器產品、食品飲料、印刷造紙、制瓶、玻璃、陶瓷、工藝品、半成品周轉及參展物品 /機械的中轉等行業(yè)。第一個難題是如何實現捆扎速度的可調，以適應不 同的捆扎要求。 與國外捆扎機械生產技術水平 相比，國產機差距主要為：品種單一，生產力低。行業(yè)從無到有，從小到大，逐步發(fā)展起來。每年約有 30%的出口 ,幾乎占領了全部東南亞市場。捆扎機械是包裝設備中的一個主要分支 ,是將一個或多個包裝物用捆扎帶 (繩 )緊束一起的機器 ,使包裝件便于運輸、保管和裝卸 ,屬于外包裝設備。 4）設計說明書一份，外文翻譯 3000 字。廣泛應用于外貿 出口、家具、電子電器產品、食品飲料、印刷造紙、制瓶、玻璃、陶瓷、工藝品、半成品周轉及參展物品 /機械的中轉等行業(yè)。 3）送退帶系統(tǒng)設計。由此，本論文針對穿劍式 打包機機械結構進行了設計，包括： 總體結構設計 穿劍結構設計 送退帶結構設計 粘接捆扎結構設計，并且對其中的部分結構進行了改進。雖然國內少數企業(yè)憑借自身的雄厚經濟實力，從國外引進了部分全自動打捆設備，但其高昂的價格增加了生產成本，絕大多數企業(yè)仍在使用半自動或人工打包設備，這樣既使生產效率降低，也浪費了大量勞動力，為此，根據我國包裝行業(yè)的實際需求和發(fā)展趨勢，研發(fā)高質量，高可靠性的全自動打捆機以替代進口，以非常必要，而且形勢緊迫。產品品種達 200 多個 ,正常生產品種為 29 種