【正文】 s technical force, rich in development, not lag behind in highend products market fast pace.According to LiJingMing said, although China to bee the world39。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、喬東凱老師、黃崇林老師、陳英俊老師等對我的教育培養(yǎng)。在這個過程中，我對利用可編程控制器進行控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)有了深刻的認識，對旋蓋機的工作原理有了進一步的掌握，對控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計有了切身的認識和深刻的體會，并在學(xué)習(xí)和實踐過程中增長了知識、豐富了經(jīng)驗。首先定位氣缸2(B)動作，伸出擋板可以把輸送帶1上的帶蓋瓶子攔?。划?dāng)光電傳感器3(A, B)都接通時，定位氣缸2(A)動作，把后面的瓶子攔?。煌瑫r電機5開始旋轉(zhuǎn)，通過皮帶帶動旋蓋頭4（A,B）轉(zhuǎn)動，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）自動收縮，定位氣缸B收縮擋板，瓶子通過輸送帶送出，定位氣缸A收縮擋板，等待人工啟動，進入下一個工作過程。從應(yīng)用角度出發(fā)，通?？砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c數(shù)選型。、PLC如何選型在PLC系統(tǒng)設(shè)計時，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計選型。所以說，MC是通用計算機。（4）運動位置控制PLC可以支持數(shù)控機床的控制和管理,在機械加工行業(yè),可編程控制器與計算機數(shù)控(CNC)集成在一起,用以完成機床的運動位置控制,它的功能是接受輸入裝置輸入的加工信息,經(jīng)處理與計算,發(fā)出相應(yīng)的脈沖給驅(qū)動裝置,通過步進電機或伺服電機,使機床按預(yù)定的軌道運動,、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、選擇開關(guān)、信號指示燈,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控制繼電器存在的缺點如作條件下進行的,甚至?xí)墼谝黄甬a(chǎn)生誤操作,對一個具體使用的裝有上百個繼電器的設(shè)備,大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲,、安裝,如果有簡單的改動,也需要花費大量時間及人力和物力去改制、.第6章 控制系統(tǒng)設(shè)計,這也是隨之帶來的一些問題.、固體繼電器的缺點（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1~2V，大功率晶體管的飽和壓降也在1~2之間，一般功率場效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻也較機械觸點的接觸電阻大。一般情況下，設(shè)計磁力耦合傳動器時可根據(jù)所要求傳遞的力矩，修改磁力傳動器的尺寸，按上述方法計算所能什么的最大力矩，直到滿足要求為止。因此，通過改變主動磁力旋盤和被動磁力旋盤間的隔距，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)交錯排列的拉推式組合型磁路，實踐經(jīng)驗表明，磁極數(shù)按12至24的偶數(shù)布置時，傳遞的力矩較大。本旋蓋頭最顯著的特點是能根據(jù)不同種類、尺寸的瓶蓋方便地設(shè)定和調(diào)整旋緊力矩，即通過主動磁力旋盤3和傳動軸4上的螺紋及定位螺釘，調(diào)整主動磁力旋盤3和被動磁力旋盤6之間的間隙，即調(diào)整了磁力傳動器間的氣隙長度，因而磁力傳動器所能傳遞的極限扭力矩得到了調(diào)整。力矩過小，瓶蓋旋不緊，力矩過大,易損壞瓶嘴和瓶蓋。 3）增加局部剛度來提高連接剛度，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，必須在機座壁上開“窗口”，其結(jié)果使機座整體剛度大大降低。 鑄鐵板裝配式機座：鑄鐵板裝配結(jié)構(gòu)，適用于局部形狀復(fù)雜的場合。這類鋼在機械制造中應(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。 、帶傳動特點（1）優(yōu)點：傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、使用維護方便、 有良好的撓性和彈性、過載打滑。 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)準與三角膠帶相同,而長度規(guī)格不受限制，便于安裝調(diào)緊，局部損壞可局部更換，但強度和平穩(wěn)性等都不如三角膠帶。 三角帶傳動三角帶傳動工作時帶放在帶輪上相應(yīng)的型槽內(nèi)，靠帶與型槽兩壁面的摩擦實現(xiàn)傳動。平型帶傳動結(jié)構(gòu)簡單，但容易打滑，通常用于傳動比為3左右的傳動。摩擦型帶傳動能過載打滑、運轉(zhuǎn)噪聲低，但傳動比不準確（滑動率在2%以下）；同步帶傳動可保證傳動同步，但對載荷變動的吸收能力稍差，高速運轉(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，正確選擇氣缸的類型。于是在研究氣缸性能和確定氣缸的出力時，常用到負載率的概念。這種氣缸常用于機床上氣動卡盤中，以實現(xiàn)工件的自動裝卡。若有桿腔和無桿腔交替進氣和排氣，活塞實現(xiàn)往復(fù)直線運動。在換相過程中，定子各相繞組在工作氣隙中所形成的旋轉(zhuǎn)磁場是跳躍式運動的。、無刷直流電機的基本工作原理為了更加清晰地闡述無刷直流電機的工作原理和特點。它是由跟隨著電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的帶缺甲的導(dǎo)磁圓盤和固定不動的三只差動變壓器組成。由于功率開關(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關(guān)一起，起著與傳統(tǒng)有刷直流電機的機械換向器和電刷相類似的作用。電子換相器是由功率開關(guān)和位置信號處理電路構(gòu)成，主要用來控制定子各繞組通電的順序和時間。、無刷直流電機的運行原理本節(jié)介紹無刷直流電動機的運行原理，先對無刷直流電機的機械結(jié)構(gòu)和電氣結(jié)構(gòu)進行分析，分析其換相原理以及各種進行電機位置檢測的方式，并針對無刷直流電機三相星形繞組半控橋電路分析其工作原理，提出了各種無刷直流電機的調(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體積大、重量重。、旋蓋電機、旋蓋電機選型：旋蓋機的驅(qū)動電機可以選用步進電機，交直流電機，永磁同步電機以及其他一些特種電機。所以設(shè)計時，一般只要比實際需要多出一點點則可，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、資源的損耗也會越高。采用強電磁左旋蓋扭力器，徹底解決了傳統(tǒng)機械摩擦片在旋蓋時緊時松的弊病。雖然還存在以一所提到的一些問題，不過設(shè)備的穩(wěn)定性跟旋蓋質(zhì)量有了很大的提高，結(jié)構(gòu)簡單、性價比高、經(jīng)濟效益好。由于原有的直線式旋蓋機和回轉(zhuǎn)式灌裝機很難組合成整機，新穎的多頭回轉(zhuǎn)式旋蓋機就應(yīng)運而生。為此，本人通過對旋蓋機工作過程及工作原理的認識，設(shè)計一款可以針對不同的產(chǎn)品可根據(jù)其自身特點進行調(diào)節(jié)使用的旋蓋機。、本次論文的設(shè)計任務(wù)、設(shè)計思想及設(shè)計特點、設(shè)計任務(wù)本論文的設(shè)計任務(wù)是對生產(chǎn)線上的旋蓋機進行設(shè)計機械和控制系統(tǒng)設(shè)計，要求其結(jié)構(gòu)科學(xué)，工作穩(wěn)定且可以滿足潤滑油小包裝生產(chǎn)線實際生產(chǎn)的需要。第1章 緒論潤滑油小包裝生產(chǎn)線及旋蓋機結(jié)構(gòu)設(shè)計第1章 緒論、潤滑油小包裝生產(chǎn)線概況目前，我國包裝行業(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領(lǐng)域的一個亮點。、設(shè)計思想半自動直線式旋蓋機設(shè)計涉及到機械、電氣以及自動控制等各方面的知識，需要機械、電子、自動控制的各方面的綜合知識進行設(shè)計。該機結(jié)合了現(xiàn)代PLC自動控制技術(shù)，機電氣一體化，具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、經(jīng)濟性好、可靠性好等特點。這種旋蓋機可以和灌裝機一樣通過增加頭數(shù)來增加產(chǎn)量。、所設(shè)計的旋蓋機在整個生產(chǎn)線中的作用旋蓋機是自動灌裝生產(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滑油瓶通過傳送帶運輸，快速旋蓋封口傳送到下一道工序。所以并不是說旋蓋頭數(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)選擇適合自己的機型頭數(shù)。生產(chǎn)效率的論證因為本潤滑油小包裝生產(chǎn)線由兩臺灌裝機（46灌/分鐘）、兩臺旋蓋機組成，所以旋蓋機的生產(chǎn)效率大于或等于灌裝機的生產(chǎn)效率即可，即大于或等于46灌/分鐘。下面對這幾種電機的性能特點進行比較，從而決定旋蓋電機選用的種類。無刷直流電動機的損耗小、容量大、可靠性高、干擾小、壽命長，還可使機械結(jié)構(gòu)設(shè)計得體積更小、重量更輕，起動轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)動慣量小，因而動態(tài)特性好，同時還具有同步進電機一樣的鎖相功能。在無刷直流電機數(shù)學(xué)模型建立上，對其進行簡化，提煉出無刷直流電機系統(tǒng)方框圖以及傳遞函數(shù)，并根據(jù)該模型進行系統(tǒng)誤差分析。無刷直流電動機本質(zhì)上是自控同步電動機，電機轉(zhuǎn)子跟隨定子旋轉(zhuǎn)磁場運動，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。位置傳感器的種類比較多，可分為直接式和間接式，直接式位置傳感器，由于其檢測精度和可靠性高而被廣泛采用。轉(zhuǎn)動圓盤體現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置信號，差動變壓器作為檢測元件檢測轉(zhuǎn)子位置信號并向逆變器的控制電路輸出控制信號。圖中采用光電器件作為位置傳感器，以3個功率晶體管VVV3構(gòu)成功率邏輯單元。這種旋轉(zhuǎn)磁場在一周內(nèi)有三種形態(tài)，每種磁狀態(tài)持續(xù)120度。氣缸的種類很多，一般按氣缸的結(jié)構(gòu)特征、功能、驅(qū)動方式或安裝方法等進行分類。4）嵌入式氣缸 氣缸缸筒直接制作在夾具體內(nèi)。氣缸的負載率β定義為 （l3－5）氣缸的實際負載是由實際工況所決定的，若確定了氣缸負載率q，則由定義就能確定氣缸的理論輸出力，從而可以計算氣缸的缸徑。下面以單活塞桿雙作用缸為例介紹氣缸的選型步驟。在需要隨工作機構(gòu)連續(xù)回轉(zhuǎn)時（如車床、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。帶傳動除用以傳遞動力外，有時也用來輸送物料、進行零件的整列等。平型帶有膠帶、編織帶、強力錦綸帶和高速環(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)計時可按傳遞的功率和小輪的轉(zhuǎn)速確定帶的型號、根數(shù)和帶輪結(jié)構(gòu)尺寸。 與普通帶傳動相比，同步齒形帶傳動的特點是： ①鋼絲繩制成的強力層受載后變形極小，齒形帶的周節(jié)基本不變,帶與帶輪間無相對滑動,傳動比恒定、準確；②齒形帶薄且輕，可用于速度較高的場合，傳動時線速度可達40米／秒，傳動比可達10，傳動效率可達98％； ③結(jié)構(gòu)緊湊，耐磨性好； ④由于預(yù)拉力小，承載能力也較小；⑤制造和安裝精度要求甚高，要求有嚴格的中心距，故成本較高。減小帶的拉力變化，可減小其內(nèi)摩擦損失。（2） 缺點：傳動比不準確、帶壽命低、軸上載荷較大、傳動裝置外部尺寸大、效率低。、機座設(shè)計要素：、機座材料機座材料應(yīng)根據(jù)其結(jié)構(gòu)、工藝、成本、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)周期等要求正確選擇，常用的有：鑄鐵鑄鐵容易鑄成形狀復(fù)雜的零件；價格較便宜；鑄鐵的內(nèi)摩擦大，有良好的抗振性。、時效處理制造機座時，鑄造（或焊接）、熱處理及機加工等都會產(chǎn)生高溫，因各部分冷卻速度不同而收縮不均勻，使金屬內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。它具有生產(chǎn)周期短、成本低以及簡化木模形狀和鑄造工藝等優(yōu)點。若單靠增加壁厚提高剛度，勢必使機座笨重、浪費材料，故常用增加隔板和加強筋來提高剛度。五、結(jié)構(gòu)的工藝性機座屬于箱體類零件，體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。因為本次設(shè)計是采用的是直線式旋蓋機，總體的結(jié)構(gòu)比較簡單，而旋蓋頭則是旋蓋機的關(guān)鍵部件，直接影響作業(yè)效率和封口質(zhì)量，所以本次設(shè)計的重點就放在旋蓋頭的設(shè)計。當(dāng)瓶蓋已旋緊，而主動磁力旋盤仍在回轉(zhuǎn)，致使輸入扭力矩超過磁力傳動器所能傳遞的最大扭力矩時，主動磁力旋盤3與被動磁力旋盤6產(chǎn)生滑脫，前者可以繼續(xù)回轉(zhuǎn)，而后者則與瓶蓋一起靜止不轉(zhuǎn)，而旋蓋頭給瓶蓋施加的旋緊力矩即為磁力傳動器所能傳遞的極限力矩，并不會因傳動輸入軸4和主動磁力旋盤3的繼續(xù)回轉(zhuǎn)而增加旋緊力矩，不會因此而損壞瓶嘴、瓶蓋和旋蓋頭。目前，高性能稀土永磁材料的 開發(fā)和應(yīng)用得到了很大發(fā)展，如釹鐵硼、釤鈷等材料磁性能都非常高，較宜制作磁力耦合機械，能實現(xiàn)磁性材料用量少、磁力耦合機械體積小、重量輕、能傳遞力矩大等目的。⑴式表明，當(dāng)此磁力耦合系統(tǒng)的尺寸（即Vm、Am、Lm、Lg）一定時，傳遞力矩M是φ的函數(shù)，為此設(shè)m=Lm/Lg，并令，可解得 ⑵式中：對于小氣隙磁路，忽略漏磁的影響（即令）不會對傳遞力矩的計算結(jié)果帶來顯著影響，但可使計算大為簡化，故設(shè)計時在以上式中可令。為保證工作可靠，設(shè)計值（即計算值）應(yīng)比要求值略大（可大5%～10%）。（2）半導(dǎo)體器件關(guān)斷后仍可有數(shù)微安至數(shù)毫安的漏電流，因此不能實現(xiàn)理想的電隔離。所有操作都可以在顯示屏上的操作元件上進行。、PLC與繼電器控制兩種控制方法的不同之處（1）控制方式：繼電器的控制是采用硬件接線實現(xiàn)的，是利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)極延時繼電器的滯后動作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。而PLC是一種為適應(yīng)工業(yè)控制環(huán)境而設(shè)計的專用計算機。工藝流程的特點和應(yīng)用要求是設(shè)計選型的主要依據(jù)。、控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成：控制系統(tǒng)是機器的核心組成部分之一，對生產(chǎn)效率和可靠性影響很大。： 系統(tǒng)控制過程、小結(jié)本章介紹了控制系統(tǒng)的選擇、控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成、