【正文】 s major industrialized countries attach great importance to the nc machining technology research and development.When using the numerical control equipment, ponents, huge tubes, only expensive in aviation industry minorities with special needs to face parts processing factors department, In 1959, made a transistor devices and printed circuit boards, nc equipment into the second generation, smaller, cost is decreased。感謝鄧昌奇老師、喬?hào)|凱老師、黃崇林老師、陳英俊老師等對(duì)我的教育培養(yǎng)。在這個(gè)過(guò)程中，我對(duì)利用可編程控制器進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)有了深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)旋蓋機(jī)的工作原理有了進(jìn)一步的掌握，對(duì)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)有了切身的認(rèn)識(shí)和深刻的體會(huì)，并在學(xué)習(xí)和實(shí)踐過(guò)程中增長(zhǎng)了知識(shí)、豐富了經(jīng)驗(yàn)。首先定位氣缸2(B)動(dòng)作，伸出擋板可以把輸送帶1上的帶蓋瓶子攔??；當(dāng)光電傳感器3(A, B)都接通時(shí)，定位氣缸2(A)動(dòng)作，把后面的瓶子攔住；同時(shí)電機(jī)5開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，通過(guò)皮帶帶動(dòng)旋蓋頭4（A,B）轉(zhuǎn)動(dòng)，然后升降氣缸6（A,B）伸展，旋蓋頭下降旋蓋，旋好蓋后氣缸6（A,B）自動(dòng)收縮，定位氣缸B收縮擋板，瓶子通過(guò)輸送帶送出，定位氣缸A收縮擋板，等待人工啟動(dòng)，進(jìn)入下一個(gè)工作過(guò)程。從應(yīng)用角度出發(fā)，通?？砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c(diǎn)數(shù)選型。、PLC如何選型在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。所以說(shuō)，MC是通用計(jì)算機(jī)。（4）運(yùn)動(dòng)位置控制PLC可以支持?jǐn)?shù)控機(jī)床的控制和管理,在機(jī)械加工行業(yè),可編程控制器與計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)集成在一起,用以完成機(jī)床的運(yùn)動(dòng)位置控制,它的功能是接受輸入裝置輸入的加工信息,經(jīng)處理與計(jì)算,發(fā)出相應(yīng)的脈沖給驅(qū)動(dòng)裝置,通過(guò)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī),使機(jī)床按預(yù)定的軌道運(yùn)動(dòng),、沖壓、復(fù)雜零件分段沖裁、滾削摸削等應(yīng)用中。（1）生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控和管理 (HMI)是一種內(nèi)含微處理芯片的智能化設(shè)備,它與PLC相結(jié)合可取代電控柜上眾多的控制按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、信號(hào)指示燈,及生產(chǎn)流程模擬屏和電控柜內(nèi)大量的中間繼電器和端子排。 、控制繼電器存在的缺點(diǎn)控制繼電器存在的缺點(diǎn)如作條件下進(jìn)行的,甚至?xí)墼谝黄甬a(chǎn)生誤操作,對(duì)一個(gè)具體使用的裝有上百個(gè)繼電器的設(shè)備,大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲,、安裝,如果有簡(jiǎn)單的改動(dòng),也需要花費(fèi)大量時(shí)間及人力和物力去改制、.第6章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),這也是隨之帶來(lái)的一些問(wèn)題.、固體繼電器的缺點(diǎn)（1）導(dǎo)通后的管壓降大，可控哇或雙向控哇的正向降壓，可達(dá)1~2V，大功率晶體管的飽和壓降也在1~2之間，一般功率場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻也較機(jī)械觸點(diǎn)的接觸電阻大。一般情況下，設(shè)計(jì)磁力耦合傳動(dòng)器時(shí)可根據(jù)所要求傳遞的力矩，修改磁力傳動(dòng)器的尺寸，按上述方法計(jì)算所能什么的最大力矩，直到滿足要求為止。因此，通過(guò)改變主動(dòng)磁力旋盤(pán)和被動(dòng)磁力旋盤(pán)間的隔距，即可調(diào)整最大旋緊力矩。磁路型式采用磁體極性呈偶數(shù)交錯(cuò)排列的拉推式組合型磁路，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，磁極數(shù)按12至24的偶數(shù)布置時(shí)，傳遞的力矩較大。本旋蓋頭最顯著的特點(diǎn)是能根據(jù)不同種類(lèi)、尺寸的瓶蓋方便地設(shè)定和調(diào)整旋緊力矩，即通過(guò)主動(dòng)磁力旋盤(pán)3和傳動(dòng)軸4上的螺紋及定位螺釘，調(diào)整主動(dòng)磁力旋盤(pán)3和被動(dòng)磁力旋盤(pán)6之間的間隙，即調(diào)整了磁力傳動(dòng)器間的氣隙長(zhǎng)度，因而磁力傳動(dòng)器所能傳遞的極限扭力矩得到了調(diào)整。力矩過(guò)小，瓶蓋旋不緊，力矩過(guò)大,易損壞瓶嘴和瓶蓋。 3）增加局部剛度來(lái)提高連接剛度，在安裝螺釘處加厚凸緣；或用壁龕式螺釘孔；或用加強(qiáng)筋等辦法增加局部剛度，從而提高連接剛度。表32 截面形狀與慣性矩的比較三、隔板與加強(qiáng)筋 封閉空心截面的剛度較好，但為了鑄造清砂及其內(nèi)部零部件的裝配和調(diào)整，必須在機(jī)座壁上開(kāi)“窗口”，其結(jié)果使機(jī)座整體剛度大大降低。 鑄鐵板裝配式機(jī)座：鑄鐵板裝配結(jié)構(gòu)，適用于局部形狀復(fù)雜的場(chǎng)合。這類(lèi)鋼在機(jī)械制造中應(yīng)用最廣泛，其中以45鋼最為突出。（5）保持清潔，避免遇酸、堿或油污使帶老化。 、帶傳動(dòng)特點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、使用維護(hù)方便、 有良好的撓性和彈性、過(guò)載打滑。 內(nèi)摩擦損失隨預(yù)緊力、帶厚與帶輪直徑比的增加而增大。中國(guó)的同步齒形帶采用模數(shù)制，其規(guī)格用模數(shù)帶寬齒數(shù)表示。此外，尚有一種活絡(luò)三角帶,它的截面尺寸的標(biāo)準(zhǔn)與三角膠帶相同,而長(zhǎng)度規(guī)格不受限制，便于安裝調(diào)緊，局部損壞可局部更換，但強(qiáng)度和平穩(wěn)性等都不如三角膠帶。 三角帶傳動(dòng)三角帶傳動(dòng)工作時(shí)帶放在帶輪上相應(yīng)的型槽內(nèi)，靠帶與型槽兩壁面的摩擦實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。平型帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但容易打滑，通常用于傳動(dòng)比為3左右的傳動(dòng)。摩擦型帶傳動(dòng)能過(guò)載打滑、運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲低，但傳動(dòng)比不準(zhǔn)確（滑動(dòng)率在2%以下）；同步帶傳動(dòng)可保證傳動(dòng)同步，但對(duì)載荷變動(dòng)的吸收能力稍差，高速運(yùn)轉(zhuǎn)有噪聲。（7）其它要求。一般情況下，采用固定式氣缸。、氣缸的選型及計(jì)算：氣缸的選型步驟：氣缸的選型應(yīng)根據(jù)工作要求和條件，正確選擇氣缸的類(lèi)型。于是在研究氣缸性能和確定氣缸的出力時(shí)，常用到負(fù)載率的概念。這種氣缸常用于機(jī)床上氣動(dòng)卡盤(pán)中，以實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)裝卡。若有桿腔和無(wú)桿腔交替進(jìn)氣和排氣，活塞實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。在換相過(guò)程中，定子各相繞組在工作氣隙中所形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是跳躍式運(yùn)動(dòng)的。、無(wú)刷直流電機(jī)的基本工作原理為了更加清晰地闡述無(wú)刷直流電機(jī)的工作原理和特點(diǎn)。它是由跟隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的帶缺甲的導(dǎo)磁圓盤(pán)和固定不動(dòng)的三只差動(dòng)變壓器組成。由于功率開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通順序與轉(zhuǎn)子雷劈角同步，因而位置傳感器與功率開(kāi)關(guān)一起，起著與傳統(tǒng)有刷直流電機(jī)的機(jī)械換向器和電刷相類(lèi)似的作用。電子換相器是由功率開(kāi)關(guān)和位置信號(hào)處理電路構(gòu)成，主要用來(lái)控制定子各繞組通電的順序和時(shí)間。、無(wú)刷直流電機(jī)的運(yùn)行原理本節(jié)介紹無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理，先對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，分析其換相原理以及各種進(jìn)行電機(jī)位置檢測(cè)的方式，并針對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)三相星形繞組半控橋電路分析其工作原理，提出了各種無(wú)刷直流電機(jī)的調(diào)速方式。并且由于轉(zhuǎn)子電阻大，損耗大，效率也低，因此比同容量直流伺服電機(jī)體積大、重量重。、旋蓋電機(jī)、旋蓋電機(jī)選型：旋蓋機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以選用步進(jìn)電機(jī)，交直流電機(jī)，永磁同步電機(jī)以及其他一些特種電機(jī)。所以設(shè)計(jì)時(shí)，一般只要比實(shí)際需要多出一點(diǎn)點(diǎn)則可，所以采用適用瓶蓋直徑＜25～50mm，瓶蓋高度為35mm。旋蓋頭數(shù)越多，在相同時(shí)間內(nèi)加工的產(chǎn)品就越多，但是所需要的設(shè)備成本、資源的損耗也會(huì)越高。采用強(qiáng)電磁左旋蓋扭力器，徹底解決了傳統(tǒng)機(jī)械摩擦片在旋蓋時(shí)緊時(shí)松的弊病。雖然還存在以一所提到的一些問(wèn)題，不過(guò)設(shè)備的穩(wěn)定性跟旋蓋質(zhì)量有了很大的提高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性價(jià)比高、經(jīng)濟(jì)效益好。由于原有的直線式旋蓋機(jī)和回轉(zhuǎn)式灌裝機(jī)很難組合成整機(jī)，新穎的多頭回轉(zhuǎn)式旋蓋機(jī)就應(yīng)運(yùn)而生。為此，本人通過(guò)對(duì)旋蓋機(jī)工作過(guò)程及工作原理的認(rèn)識(shí)，設(shè)計(jì)一款可以針對(duì)不同的產(chǎn)品可根據(jù)其自身特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)使用的旋蓋機(jī)。、本次論文的設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)思想及設(shè)計(jì)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)任務(wù)本論文的設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì)生產(chǎn)線上的旋蓋機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)機(jī)械和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，要求其結(jié)構(gòu)科學(xué)，工作穩(wěn)定且可以滿足潤(rùn)滑油小包裝生產(chǎn)線實(shí)際生產(chǎn)的需要。、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě)2）工程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。對(duì)本論文（設(shè)計(jì)）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說(shuō)明并表示謝意。摘要報(bào)告了潤(rùn)滑油小包裝生產(chǎn)線及旋蓋機(jī)的概況，針對(duì)旋蓋機(jī)其中的一些缺陷作出改良設(shè)計(jì)。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用說(shuō)明本論文（設(shè)計(jì)）作者完全了解**學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部門(mén)送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書(shū)寫(xiě)，不準(zhǔn)用徒手畫(huà)3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁(yè)以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上5）軟件工程類(lèi)課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它目錄摘要 1Abstract 2第1章 緒論 潤(rùn)滑油小包裝生產(chǎn)線概況 本次論文的設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)思想及設(shè)計(jì)特點(diǎn) 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)思想 設(shè)計(jì)特點(diǎn) 旋蓋機(jī)現(xiàn)況及所設(shè)計(jì)的旋蓋機(jī)在整個(gè)生產(chǎn)線中的作用 旋蓋機(jī)的現(xiàn)況 所設(shè)計(jì)的旋蓋機(jī)在整個(gè)生產(chǎn)線中的作用 小結(jié) 7第2章 重要參數(shù)的確定與論證 重要參數(shù)的確定 重要參數(shù)的論證 產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求： 參數(shù)的論證 小結(jié) 9第3章 構(gòu)件材料的選擇及論證 旋蓋機(jī)的組成 旋蓋電機(jī) 旋蓋電機(jī)選型： 無(wú)刷直流電機(jī)的運(yùn)行原理 1無(wú)刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu) 1無(wú)刷直流電機(jī)的基本工作原理 1氣缸 1氣缸的工作原理、分類(lèi)及安裝形式 1氣缸的技術(shù)參數(shù) 1氣缸的選型及計(jì)算： 1電源控制按鈕： 1傳動(dòng)系統(tǒng) 1帶傳動(dòng)種類(lèi)及其選擇 1帶傳動(dòng)效率 1帶傳動(dòng)特點(diǎn) 使用和維護(hù) 機(jī)座設(shè)計(jì)要素： 機(jī)座材料 時(shí)效處理 2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2小結(jié) 23第4章 旋蓋機(jī)原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2旋蓋機(jī)的選擇： 2旋蓋機(jī)原理： 2旋蓋機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 25第5章 強(qiáng)度計(jì)算 2旋蓋機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算： 2小結(jié) 29第6章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 控制要求： 控制系統(tǒng)的選擇 為何采用PLC控制 控制繼電器存在的缺點(diǎn) 固體繼電器的缺點(diǎn) 3可編程序控制器的優(yōu)勢(shì)、特點(diǎn)及功能 3PLC與繼電器控制兩種控制方法的不同之處 （1）控制方式： 3PLC如何選型 3輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算 3機(jī)型的選擇 3控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成： 3旋蓋機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3旋蓋機(jī)PLC控制接線圖： 3旋蓋機(jī)步進(jìn)梯形圖： 3控制過(guò)程分析： 3小結(jié) 38結(jié)束語(yǔ) 39致謝 40參考文獻(xiàn) 41附錄： 4259第1章 緒論第1章 緒論、潤(rùn)滑油小包裝生產(chǎn)線概況目前，我國(guó)包裝行業(yè)的企業(yè)所有制構(gòu)成有了很明顯的變化，民間投資不斷活躍并成了這個(gè)領(lǐng)域的一個(gè)亮點(diǎn)。、設(shè)計(jì)思想半自動(dòng)直線式旋蓋機(jī)設(shè)計(jì)涉及到機(jī)械、電氣以及自動(dòng)控制等各方面的知識(shí)，需要機(jī)械、電子、自動(dòng)控制的各方面的綜合知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。該機(jī)結(jié)合了現(xiàn)代PLC自動(dòng)控制技術(shù)，機(jī)電氣一體化，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、經(jīng)濟(jì)性好、可靠性好等特點(diǎn)。這種旋蓋機(jī)可以和灌裝機(jī)一樣通過(guò)增加頭數(shù)來(lái)增加產(chǎn)量。、所設(shè)計(jì)的旋蓋機(jī)在整個(gè)生產(chǎn)線中的作用旋蓋機(jī)是自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線的主要設(shè)備之一，用于玻璃瓶或PET瓶的螺紋蓋封口。它可以把灌裝好的潤(rùn)滑油瓶通過(guò)傳送帶運(yùn)輸，快速旋蓋封口傳送到下一道工序。所以并不是說(shuō)旋蓋頭數(shù)越多越好，這還要根據(jù)你自己工廠的生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)批數(shù)選擇適合自己的機(jī)型頭數(shù)。生產(chǎn)效率的論證因?yàn)楸緷?rùn)滑油小包裝生產(chǎn)線由兩臺(tái)灌裝機(jī)（46灌/分鐘）、兩臺(tái)旋蓋機(jī)組成，所以旋蓋機(jī)的生產(chǎn)效率大于或等于灌裝機(jī)的生產(chǎn)效率即可，即大于或等于46灌/分鐘。下面對(duì)這幾種電機(jī)的性能特點(diǎn)進(jìn)行比較，從而決定旋蓋電機(jī)選用的種類(lèi)。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的損耗小、容量大、可靠性高、干擾小、壽命長(zhǎng)，還可使機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得體積更小、重量更輕，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，因而動(dòng)態(tài)特性好，同時(shí)還具有同步進(jìn)電機(jī)一樣的鎖相功能。在無(wú)刷直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型建立上，對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化，提煉出無(wú)刷直流電機(jī)系統(tǒng)方框圖以及傳遞函數(shù)，并根據(jù)該模型進(jìn)行系統(tǒng)誤差分析。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)本質(zhì)上是自控同步電動(dòng)機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)子跟隨定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，因此，應(yīng)按一定的順序給定子各相繞組輪流通電，使之產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的定子磁場(chǎng)。位置傳感器的種類(lèi)比較多，可分為直接式和間接式，直接式位置傳感器，由于其檢測(cè)精度和可靠性高而被廣泛采用。轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)體現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)，差動(dòng)變壓器作為檢測(cè)元件檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)并向逆變器的控制電路輸出控制信號(hào)。圖中采用光電器件作為位置傳感器，以3個(gè)功率晶體管VVV3構(gòu)成功率邏輯單元。這種旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在一周內(nèi)有三種形態(tài)，每種磁狀態(tài)持續(xù)120度。氣缸的種類(lèi)很多，一般按氣缸的結(jié)構(gòu)特征、功能、驅(qū)動(dòng)方式或安裝方法等進(jìn)行分類(lèi)。4）嵌入式氣缸 氣缸缸筒直接制作在夾具體內(nèi)。氣缸的負(fù)載率β定義為 （l3－5）氣缸的實(shí)際負(fù)載是由實(shí)際工況所決定的，若確定了氣缸負(fù)載率q，則由定義就能確定氣缸的理論輸出力，從而可以計(jì)算氣缸的缸徑。下面以單活塞桿雙作用缸為例介紹氣缸的選型步驟。在需要隨工作機(jī)構(gòu)連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)（如車(chē)床、磨床等），應(yīng)選用回轉(zhuǎn)氣缸。如氣缸工作在有灰塵等惡劣環(huán)境下，需在活塞桿伸出端安裝防塵罩。帶傳動(dòng)除用以傳遞動(dòng)力外，有時(shí)也用來(lái)輸送物料、進(jìn)行零件的整列等。平型帶有膠帶、編織帶、強(qiáng)力錦綸帶和高速環(huán)形帶等。三角帶通常是數(shù)根并用，帶輪上有相應(yīng)數(shù)目的型槽。三角帶常多根并列使用，設(shè)計(jì)時(shí)可按傳遞的功率和小輪的轉(zhuǎn)速確定帶的型號(hào)、根數(shù)和帶輪結(jié)構(gòu)尺寸。 與普通帶傳動(dòng)相比，同步齒形帶傳動(dòng)的特點(diǎn)是： ①鋼絲繩制成的強(qiáng)力層受載后變形極小，齒形帶的周節(jié)基本不變,帶與帶輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng),傳動(dòng)比恒定、準(zhǔn)確；②齒形帶薄且輕，可用于速度較高的場(chǎng)合，