【導(dǎo)讀】杯機(jī)械手、灌注造型頭及分接盒四大部分構(gòu)成。我們對現(xiàn)有的冰淇淋設(shè)備進(jìn)行了改良設(shè)。后的成型機(jī)結(jié)構(gòu)受力合理，有較高的安全系數(shù)和較長的使用壽命。這不僅使冰淇淋生產(chǎn)質(zhì)。量明顯提高，而且節(jié)約了大量的維修及設(shè)備更新費(fèi)用，增加了企業(yè)的效益。型機(jī)械手設(shè)計(jì)、氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分接盒設(shè)計(jì)，并編寫了系統(tǒng)控制程序。本說明書對機(jī)架結(jié)?？尚械能浖绦?。由于水平有限，錯(cuò)誤之處在所難免，懇請老師們批評(píng)指正。

　　

【正文】 安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接受后送觸摸屏控制器；觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測裝置接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)送給 CPU，同時(shí)能接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。目前，根據(jù)傳感器的類型，觸摸屏大致被分為紅外線式、電阻式、表面聲波式和電容式觸摸屏四種。 我們在設(shè)計(jì)中選用的觸摸屏為 MT5420T。該觸摸屏全面支持以太網(wǎng)， USB 等高速接畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 口 , 支持 USB 高速接口；更多的資源，相對低的價(jià)格；簡單易用，穩(wěn)定可靠； 全面支持以太網(wǎng)通訊功能，多個(gè)觸摸屏可以任意組網(wǎng)； 使用標(biāo)準(zhǔn) C 語言宏代碼可以以多種方式被觸發(fā)，功能強(qiáng)大，靈活易用； USB 下載大大加快了用戶組態(tài)的下載速度； 增加 USB 口通訊能力，可以通過 USB 口下載程序。 我們通過軟件對觸摸屏進(jìn)行設(shè)計(jì)、模擬，設(shè)置完整觸摸屏與 PLC 的通訊參數(shù)，然后到現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)際操作。 MT5420T 與 FX2N32MR 通訊參數(shù)設(shè)置如圖 52 所示。 圖 52 通訊參數(shù)設(shè)置 根據(jù)工藝和控制要求，我們可按如 圖 53 所示的流程圖設(shè)計(jì)觸摸屏。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 各 執(zhí) 行 件 復(fù) 位完 成故 障 判 斷完 成故 障 處 理減 速屏 幕 顯 示動(dòng) 作 信 號(hào)執(zhí) 行 件 順 序 動(dòng) 作啟 動(dòng)是是是一 般 故 障主 要 故 障否 圖 53 觸摸屏控制流程圖 圖 54 觸摸屏視圖 觸摸屏的主界面如圖 54。運(yùn)行設(shè)備后，點(diǎn)擊 “菜單 ”，選擇運(yùn)行模式：點(diǎn)動(dòng)操作、連續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 運(yùn)行、運(yùn)行一次。剛運(yùn)行機(jī)器時(shí)，需要檢查成型機(jī)的各執(zhí)行件是否到位、杯子的位置是否合適等，則選擇 “點(diǎn)動(dòng)操作 ”模式。如圖 55 。彈出一小的窗口，窗口中會(huì)出現(xiàn)對成型機(jī)各執(zhí)行器的操作按鈕：傳動(dòng)氣缸、擋料氣缸、送料氣缸、切料汽缸、電磁鐵、果醬泵、奶酪泵。按下不同的按鈕相應(yīng)的執(zhí)行器動(dòng)作，對應(yīng) 的指示燈也會(huì)閃動(dòng)。點(diǎn)擊彈出的小窗口右下角，關(guān)閉該窗口，進(jìn)入模式選擇對話框。 圖 55 觸摸屏視圖 圖 56 觸摸屏視圖 畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 點(diǎn)擊 “運(yùn)行一次 ”，如圖 56，成型機(jī)自動(dòng)運(yùn)行一個(gè)周期，然后停止。以此來檢驗(yàn)各個(gè)執(zhí)行器是否工作正常、冰淇淋的造型是否符合要求。如果不符合要求則繼續(xù)調(diào)整各執(zhí)行器，直至滿足。按要求點(diǎn)擊 “連續(xù)運(yùn)行 ”，進(jìn)入正常的生產(chǎn)過程。 主界面中有一 “故障停車 ”按鈕，此按鈕對應(yīng) PLC 的特殊輔助繼電器 M8037 強(qiáng)制輸出禁止。點(diǎn)擊它可使 PLC 所有輸出禁止，成型機(jī)停止運(yùn)行。選擇操作模式后點(diǎn)擊 “啟動(dòng) ”或 “停止 ”按鈕，是成型機(jī)運(yùn)行或停止。主界面中各指示燈對應(yīng)各執(zhí)行器動(dòng)作情況：執(zhí)行器動(dòng)作指示燈亮。 “無杯 1”與 “無杯 2”分別對應(yīng)傳動(dòng)氣缸處的杯子檢測傳感器 1 與切料汽缸處的杯子檢測傳感器。當(dāng)各執(zhí)行器處于原位是，原位指示燈亮。 PLC 盒設(shè)計(jì) 所設(shè)計(jì)的 PLC 盒主要用于安裝可編程控制器及端子排的結(jié)構(gòu)部分。 PLC 盒面板選用 Q235 材料，厚度 б=2mm，其上加工有可編程控制器接線時(shí)用的穿孔線。可編程控制器及端子排就是安裝于 PLC 面板上的，分別置于面板的兩側(cè)。 設(shè)計(jì)的 PLC 盒中，可編程控制器采用硬接線，接線彎成直角，理順擺 正。 PLC 盒安裝于立體花式冰淇淋成型機(jī)右端側(cè)蓋內(nèi)，固定在床身上。打開側(cè)蓋就可以方便的進(jìn)行編程和更換 ROM 盒操作。同時(shí)，這樣安裝對于可編程控制器有一定的保護(hù)作用。其上的擋板也是為了保護(hù) PLC 盒而設(shè)計(jì)的。 可編程控制器的接線及分接盒配置 可編程控制器簡單、靈活性強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。其對工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制，只有通過接線將執(zhí)行器與自身聯(lián)系起來才能真正體現(xiàn)出魅力。但是接線工作是雜亂而又繁瑣的，要是有接線配置圖就可以清楚地看出接線情況，下面將詳細(xì)地給出可編程控制器的接線的配置圖，同時(shí)將分接盒中的配置關(guān)系 一一對應(yīng)起來，就可以作為用戶操作、維修時(shí)的指導(dǎo)性資料。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 L 1L 2Q SF U 1F X 2 n 3 2 M RL 1 L 2M MH M IL 1 L 2F U 4 F U 5K M 1 K M 2電 機(jī) 1 電 機(jī) 2F U 2F U 35 0 H Z~ 2 2 0 V+D C 2 4 V~ ~T C 圖 55 外部接線圖 控制原理圖傳動(dòng)氣缸原點(diǎn)傳感器擋料氣缸原點(diǎn)傳感器送料汽缸原點(diǎn)傳感器切料汽缸原點(diǎn)傳感器傳動(dòng)氣缸終點(diǎn)傳感器擋料氣缸終點(diǎn)傳感器送料汽缸終點(diǎn)傳感器切料汽缸終點(diǎn)傳感器X 0 X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7C O MY 0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 Y 6 Y 7 Y 1 0 Y 1 1 Y 1 2 Y 1 3傳動(dòng)氣缸正行程擋料汽缸正行程送料氣缸正行程切料汽缸正行程傳動(dòng)氣缸反行程擋料汽缸反行程送料氣缸反行程切料氣缸反行程電磁鐵K M 1 K M 2原位指示燈F X 2 N 3 2 M RC O MH M I有杯檢測傳感器1X 1 0有杯檢測傳感器2X 1 1故障停止X 1 2畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 圖 56 PLC 控制原理圖 第六章 總結(jié) 至此，立體花式冰淇淋成型機(jī)設(shè)計(jì)完成了。它達(dá)到了設(shè)計(jì)任務(wù)書上的要求，采用 SMC的氣動(dòng)元件、三菱 PLC、 MT5420T 觸摸屏。 作為一種產(chǎn)品，立體花式冰淇淋成型機(jī)采用的 “PLC—?dú)鈩?dòng)控制系統(tǒng) ”柔性強(qiáng)，控制精度高 ，可靠。能滿足各種不同花式的產(chǎn)品要求，體現(xiàn)出機(jī)電一體化產(chǎn)品的優(yōu)勢， PLC 控制系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定；系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)能適應(yīng)冰淇淋生產(chǎn)車間溫度變化較大的工況，增加觸摸屏使成型機(jī)的操作和排除故障更加容易；成型機(jī)設(shè)計(jì)外形也給人一種清新之感。該成型機(jī)具有以下特點(diǎn)： （ 1）具有友好的人機(jī)交互界面，操作簡單； （ 2）整體安全可靠，功能齊全； （ 3）操作控制集中，既可以自動(dòng)操作也可以手動(dòng)操作； （ 4）控制系統(tǒng)成本低； 但成型機(jī)還存在不足之處，比如機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的還不夠完美。該成型機(jī)沒有實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取杯、 放蓋。因此，可以對該成型機(jī)繼續(xù)改進(jìn)，在此機(jī)器上加入一些裝置，實(shí)現(xiàn)取杯、放蓋和貼標(biāo)簽自動(dòng)化。但是這樣會(huì)使成型機(jī)的成本大大提高，不適合中小企業(yè)。限于知識(shí)水平，難免有不足之處，希望老師和讀者批評(píng)指正。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 參考文獻(xiàn) [1].郁漢琪 . 電氣控制與可編程序器應(yīng)用技術(shù) [M]. 南京：東南大學(xué)出版社， ,141218 [2].王兆義，楊新志 .小型可編程控制器實(shí)用技術(shù) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版， [3].SMC（中國）有限公司編 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [4].大連理工大學(xué)工程畫教研室編 [M].北京：高等教育出版社， [5].廖常初 .PLC 應(yīng)用技術(shù)問答 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [6].賈德勝等 PLC 應(yīng)用開發(fā)實(shí)用子程序 [M].北京：人民郵電出版社， [7].劉明，嚴(yán)曉照，朱益民 .糕覆球狀冰淇淋成型機(jī) [J].包裝與食品機(jī)械， 1995,13(3):3438 [8].張振華，龔文春 .基于嵌入式 PLC 芯片組的冰淇淋機(jī)控制器的開發(fā) [J].PLC、工控機(jī)與集散控制系統(tǒng)2020： 5860 [9].莫云輝，朱境剛等 .一種小型花式冰淇 淋成型機(jī)的設(shè)計(jì) [J].機(jī)械工程師， 1995.(5):2930 [10].何南至 .食品機(jī)械工業(yè)前景光明 [J].CHINA EQUIPMENT,2020(10):4546 [11].嚴(yán)曉照，朱龍彪，張興國等 .MCPCB 型立體花式冰淇淋成型機(jī)的設(shè)計(jì) [J].技術(shù)開發(fā)與引進(jìn)，199614(6):1113 [12]. 李會(huì)娟 .PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概要簡述 .[J].PLCamp。PA,2020.(9):4548,88 [13]. 江國祥 .冰淇淋機(jī)常見故障及解決方法 [J].乳品加工 .43 [14]. 肖堯榮 .冰淇淋制造概 論 [J].上海市輕工業(yè)工程設(shè)計(jì)院 .812 [15]. 佳文 .大豆、花生冰淇淋的加工工藝及設(shè)備 [J].中國食品報(bào) ,2020(007):12 [16]. 蔡云升 .淺談國內(nèi)外冰淇淋發(fā)展趨勢 [J].食品工業(yè) .1997,1(1):23 [17]. 祝美云 .我國中小型冷飲企業(yè)冰淇淋安全問題與對策 [J].農(nóng)產(chǎn)品加工 學(xué)刊。 (1) [18]. Anil Pahwa 1, David L. Soldan 2, Shelli K. Starrett3, and Zachary Maier Communities of New Students to Increase Retention[J].2020 [19]. J. E. DE OLIVEIRA CABRAL .SURVEY ON TECHNOLOGICAL INNOVATIVE BEHAVIOR IN THE BRAZILIAN FOOD INDUSTRY[J].:129169 [20]. Gulten Tiryaki Gunduz* and Gunnur formation in an ice cream plant[J].Antonie van :329336 畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 致 謝 本文是在導(dǎo)師張興國 導(dǎo)師 的悉心指導(dǎo)下完成的！首先，感謝張老師這幾個(gè)月對我的嚴(yán)格要求，從論文選題、方案選擇、設(shè)計(jì)方法、計(jì)算思路都給予了我精心的指導(dǎo)。張老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、工作務(wù)實(shí)、學(xué)識(shí)淵博、平易近人，是我學(xué)習(xí)的榜樣，并且他經(jīng)驗(yàn)豐富，創(chuàng)新思維能力強(qiáng)，在我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，給我們提供了很多具有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)方案供我們參考，我衷心地感謝張興國老師對我的幫助 ，使我的畢業(yè)論文得以按時(shí)順利完成。 其次，我要感謝學(xué)院給我們提供了這樣一個(gè)機(jī)會(huì)，可以驗(yàn)證并展示我們?nèi)甓鄟淼膶W(xué)習(xí)成果，充分發(fā)揮自身的設(shè)計(jì)才能。 接著，我要感謝我的同學(xué)們，我們雖然是不同的課題，但所用的知識(shí)大同小異，我們相互幫助、相互鼓勵(lì)，彼此扶持著走完了整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程，正所謂團(tuán)結(jié)就是力量。 最后 ,我還要感謝學(xué)校圖書館為我們提供了大量的有價(jià)值的參考文獻(xiàn)和資料，使得我的設(shè)計(jì)工作有了一定的理論基礎(chǔ)、科學(xué)方法以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為指導(dǎo)。 謹(jǐn)以此設(shè)計(jì)獻(xiàn)給所有關(guān)心我、幫助我的老師和同學(xué)們。