【正文】 s development present situationThese countries in eastern Europe, machine manufacturing varieties grown in China, and lack of machine industry through these years of development, has large scale, product efficience, CNC varieties from hundreds of development to nearly 2,000 species, the industry development of new products, the market need to fill the domestic blank. A high precision, high speed, high efficiency, a more intelligent, coordinate, posite, a big norms, largetonnage, large size of CNC machine new products meet the national key users needs. At present, China39。參考文獻(xiàn)[1] [J].包裝工程，2000（3）.[2] [J].輕工機(jī)械，1999（3）.[3]郭敬孫， [M].上海市包裝技術(shù)協(xié)會(huì)包裝機(jī)械委員會(huì)，1987.[4] [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.[5]唐偉強(qiáng)， [J]，糧油加工與食品機(jī)械，2000（1）.[6]（第二版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999（9）.[7] [M]. 航空工業(yè)出版社，1997[8] [M].清華大學(xué)出版社，2005（6）.[9] [M].機(jī)械工業(yè)出版社，2005(11).[10]鐘肇新，（第二版）[M].廣州：華南理大學(xué)出版社，2003（5）.[11](PC) [M]. 上海交通大學(xué)出版社，1988[12] [M]. 北京機(jī)械工業(yè)出版社，1996[13] [M]. 北京清華大學(xué)出版社，2002[14] [M]. 北京機(jī)械工業(yè)出版社，2004[15]、應(yīng)用、實(shí)驗(yàn) [M]. 北京：中國輕工業(yè)出版社，2003[16] [M].北京：國防工業(yè)出版社，2003.[17] [M].北京：高等教育出版，2001[18] [M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006[19] [M].西安電子科技大學(xué)出版社，2006[20]張偉安， [J].輕工機(jī)械，2002（2）.附錄：Numerical control machineDigital control machine is used digital code forms of information (instruction), control tool according to the given velocity and working procedures, automatic processing machine to track, nc machine tools.featuresCNC machine has extensive adaptability, objects changed only need to change the program instruction。對(duì)各位老師的感激之情是無法用言語表達(dá)的。茂名學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)：某潤滑油小包裝生產(chǎn)線旋蓋機(jī)機(jī)械及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)致謝本課題在選題及研究過程中得到蔡業(yè)彬老師的悉心指導(dǎo)。系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)是一項(xiàng)既復(fù)雜又辛苦的工作，同時(shí)也是一個(gè)充滿樂趣的過程，在設(shè)計(jì)過程中，要邊學(xué)習(xí)，邊實(shí)踐，遇到新的問題就不斷探索和努力直到問題得到解決。整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性好，而且只要更換不同的旋嘴，就可以旋不同大小的瓶蓋。控制系統(tǒng)是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心部分，可以直接影響旋蓋機(jī)的工作效率與加工質(zhì)量，同時(shí)也可以很直觀地讓使用者了解旋蓋機(jī)的整個(gè)工作過程。其I/O地址分配如表61所示：表61 I/O地址分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱代號(hào)輸入點(diǎn)編號(hào)名稱代號(hào)輸出點(diǎn)編號(hào)復(fù)位開關(guān)SB1X1工作指示燈HLY0上限位開關(guān)SB2X2定位氣缸B伸展KM1Y1啟動(dòng)開關(guān)SB3X3定位氣缸A伸展KM2Y2光電傳感器1SB4X4電機(jī)旋轉(zhuǎn)KM3Y3光電傳感器2SB5X5升降氣缸收縮KM4Y4下限位開關(guān)SB6X6升降氣缸伸展KM5Y5光電傳感器3SB7X旋蓋機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、旋蓋機(jī)PLC控制接線圖： 旋蓋機(jī)PLC控制接線圖、旋蓋機(jī)步進(jìn)梯形圖： 旋蓋機(jī)梯形圖、控制過程分析：系統(tǒng)通電后，旋蓋機(jī)處于待啟動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)可通過手動(dòng)開關(guān)對(duì)旋蓋機(jī)進(jìn)行復(fù)位（如果機(jī)器本就處于原點(diǎn)位置可不進(jìn)行復(fù)位操作）。該控制系統(tǒng)的核心部件選用了日本三菱FX2N系列的可編程控制器。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。PLC及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用PLC應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績(jī)、成熟可靠的系統(tǒng)，PLC的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。 （5）PLC易于操作，人員培訓(xùn)時(shí)間短；而MC則較難人員培訓(xùn)時(shí)間長； （6）PLC易于維修，MC則較困難 隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，其功能越來越強(qiáng)；同時(shí)MC也逐漸提高和改進(jìn)兩者之間將相互滲透，使PLC與MC的差距越來越小，但在今后很長一段時(shí)間內(nèi)，兩者將繼續(xù)共存。但人工業(yè)控制的角度來看，PLC又是一種通用機(jī)，只要選配對(duì)應(yīng)的模塊便可適用于各種工業(yè)控制系統(tǒng)，而用戶只需改變用戶程序即可滿足工業(yè)控制系統(tǒng)的具體控制要求。PLC用半導(dǎo)體集成電路作定時(shí)器，時(shí)鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，調(diào)整時(shí)間方便，不受環(huán)境影響。PLC采用存儲(chǔ)邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲(chǔ)在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可，稱軟接線。而現(xiàn)在完全可以采用PLC控制系統(tǒng),選用模擬量控制模塊,關(guān)于時(shí)間繼電器的用途,其功能由軟件完成,系統(tǒng)的精度由位數(shù)決定,不受元件影響,因而可靠性更高,容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制和先進(jìn)的控制方法,、流量、壓力、速度等。PLC可以方便、快捷地對(duì)生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理,并可對(duì)要顯示的參數(shù)以二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制、ASCII字符等方式進(jìn)行顯示。（6）通常用于功率控制的固體繼電器是針對(duì)負(fù)載或設(shè)計(jì)成交流輸出或設(shè)計(jì)成直流輸出，而不設(shè)計(jì)成既和用于交流負(fù)載，又可用于支流負(fù)載。（3）由于管壓降大，導(dǎo)通后的功耗和發(fā)熱量也大，大功率固體繼電器的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同容量的電磁繼電器，其輸出功率與環(huán)境和外殼溫度有關(guān)。、為何采用PLC控制可編程序控制器PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計(jì)算機(jī)編程語言知識(shí)，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯(cuò)也都很方便。表51 不同Lg時(shí)的cosφ與最大傳遞力矩M值Lg/mcosφM/Nm計(jì)算值、小結(jié)本章節(jié)重點(diǎn)介紹了旋蓋機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算，引入旋蓋頭磁力耦合傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，使旋蓋機(jī)的旋蓋質(zhì)量得到保證。表51的結(jié)果可供使用此磁力旋蓋頭時(shí)參考。這樣，借助計(jì)算機(jī)按式⑵解得與某一P值對(duì)應(yīng)的cosφ值后代入式⑴，即可求得極限傳遞力矩M。顯然，增大磁體體積Vm、磁體平均回轉(zhuǎn)半徑r，減小氣隙長度Lg有利于提高傳遞力矩M。當(dāng)要求傳遞的力矩不大時(shí)，也可采用性能價(jià)格比較優(yōu)的鐵氧體永磁。所以關(guān)于旋蓋機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算，我把工作的重點(diǎn)放在了旋蓋頭的設(shè)計(jì)計(jì)算中去。設(shè)計(jì)圖如下：旋嘴；護(hù)罩；主動(dòng)磁力旋盤；扭力傳動(dòng)軸；永磁體；被動(dòng)磁力旋盤； 旋蓋機(jī)旋蓋頭結(jié)構(gòu)圖、小結(jié)本章系統(tǒng)地介紹了旋蓋機(jī)的原理及旋蓋機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。旋嘴1與被動(dòng)磁力旋盤6相聯(lián)結(jié)，用來卡緊瓶蓋。為此，本人借鑒國內(nèi)目前一款比較優(yōu)秀旋蓋頭設(shè)計(jì)，DS03型旋蓋機(jī)。、旋蓋機(jī)原理：：在控制面板7上啟動(dòng)旋蓋機(jī)后，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開始旋轉(zhuǎn)，通過皮帶帶動(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，旋好蓋后電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，氣缸6（A,B）自動(dòng)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(dòng)，進(jìn)入下一個(gè)工作過程。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使其具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，以便于制造和降低成本。必要時(shí)，可使螺釘產(chǎn)生預(yù)緊力，來提高連接剛度。 加強(qiáng)筋常見的有直形筋、斜向筋、十字筋和米字筋四種。如果受彎、扭作用時(shí)，變形與截面形狀有關(guān)。但剛度較整體箱體機(jī)座的差，且加工和裝配工作量較大。所以機(jī)座應(yīng)選擇合適的壁厚、筋板和形狀，以保證在重力、慣性力和外力的作用下，有足夠的剛度。如果不進(jìn)行時(shí)效處理，將因內(nèi)應(yīng)力的逐漸重新分布而變形，使機(jī)座喪失原有的精度。鋼的彈性模量比鑄鐵大，焊接機(jī)架的壁厚較薄，其重量比同樣剛度的機(jī)座約輕20%~50%；在單件小批量生產(chǎn)情況下，生產(chǎn)周期較短，所需設(shè)備簡(jiǎn)單；焊接機(jī)架的缺點(diǎn)是鋼的抗振性能較差，在結(jié)構(gòu)上需采取防振措施；鉗工工作量較大；成批生產(chǎn)時(shí)成本較高。其缺點(diǎn)是生產(chǎn)周期長，單件生產(chǎn)成本較高；鑄件易產(chǎn)生廢品，質(zhì)量不易控制；鑄件的加工余量大，機(jī)械加工費(fèi)用大。（4）定期檢查。 因此，帶傳動(dòng)常適用于大中心距、中小功率、帶速v =5～25m/s，i≤7的情況。 （5）軸承摩擦損失 軸承受帶拉力的作用，是引起功率損失的重要因素之一。（3）帶與帶輪工作面的粘附性以及V帶楔入、退出輪槽的側(cè)面摩擦損失?；瑒?dòng)損失隨緊、松邊拉力差的增大而增大，隨帶體彈性模量的增大而減小。同步齒形帶傳動(dòng)主要用于要求傳動(dòng)比準(zhǔn)確的場(chǎng)合，如計(jì)算機(jī)中的外部設(shè)備、電影放映機(jī)、錄像機(jī)和紡織機(jī)械等。帶的基本參數(shù)是周節(jié)p和模數(shù)m 。 同步齒形帶傳動(dòng)這是一種特殊的帶傳動(dòng)。強(qiáng)力層主要用來承受拉力，伸張層和壓縮層在彎曲時(shí)起伸張和壓縮作用，包布層的作用主要是增強(qiáng)帶的強(qiáng)度。用三角帶傳動(dòng)時(shí),帶與輪接觸良好,打滑小,傳動(dòng)比相對(duì)穩(wěn)定,運(yùn)行平穩(wěn)。平型帶的截面尺寸都有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，可選取任意長度，用膠合、縫合或金屬接頭聯(lián)接成環(huán)形。膠帶是平型帶中用得最多的一種。 平型帶傳動(dòng)平型帶傳動(dòng)工作時(shí)帶套在平滑的輪面上，借帶與輪面間的摩擦進(jìn)行傳動(dòng)。、帶傳動(dòng)種類及其選擇基本分類根據(jù)用途不同，有一般工業(yè)用傳動(dòng)帶、汽車用傳動(dòng)帶、農(nóng)業(yè)機(jī)械用傳動(dòng)帶和家用電器用傳動(dòng)帶。安裝方便,牢固,外形美觀，品種齊全，可以為工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)床,醫(yī)療器械、電力、機(jī)械、通訊、運(yùn)輸、冶金、化工等行業(yè)客戶提供最佳的解決方案和高品質(zhì)、高性能、高可靠性的控制元件。要求無污染時(shí)需選用無給油或無油潤滑氣缸。（6）磁性開關(guān)。在活塞桿除直線運(yùn)動(dòng)外，還需作圓弧擺動(dòng)時(shí)，則選用軸銷式氣缸。（3）氣缸的強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算（4）氣缸的安裝形式。（1）氣缸缸徑。氣缸的動(dòng)態(tài)特性是指在氣缸運(yùn)動(dòng)過程中氣缸兩腔內(nèi)空氣壓力，溫度，活塞速度、位移等參數(shù)隨時(shí)間的變化情況。對(duì)于阻性負(fù)載，如氣缸用作氣動(dòng)夾具，負(fù)載不產(chǎn)生慣性力，；對(duì)于慣性負(fù)載，如氣缸用來推送工件，負(fù)載將產(chǎn)生慣性力，負(fù)載率β的取值如下 β＜ 當(dāng)氣缸低速運(yùn)動(dòng)，v ＜100 mm/s時(shí)； β＜ 當(dāng)氣缸中速運(yùn)動(dòng)，v＝100～500 mm/s時(shí)； β＜ 當(dāng)氣缸高速運(yùn)動(dòng)，v ＞500 mm/s時(shí)。此外，氣缸的運(yùn)動(dòng)速度、排氣腔壓力、外載荷狀況及管道狀態(tài)等都會(huì)對(duì)效率產(chǎn)生一定的影響。、氣缸的技術(shù)參數(shù)1）氣缸的輸出力 氣缸理論輸出力的設(shè)計(jì)計(jì)算與液壓缸類似，可參見液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算。2）軸銷式氣缸 缸體圍繞固定軸可作一定角度的擺動(dòng)，有U形鉤式和耳軸式。分類的方法也不同。有活塞桿腔稱為有桿腔，無活塞桿腔稱為無桿腔。它們跟蹤轉(zhuǎn)子，并與轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)相互作用，能夠產(chǎn)生推動(dòng)轉(zhuǎn)子持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩。當(dāng)轉(zhuǎn)子磁極再次轉(zhuǎn)過120度以后，此時(shí)旋轉(zhuǎn)遮光板VP2已經(jīng)遮住而使VP3受光照身，從而使功率管V2截止，功率管V3導(dǎo)通，電流流入繞組，于是驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子磁極繼續(xù)沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)過120度以后，重新開始下次360度的旋轉(zhuǎn)。光電器件的VPVPVP3安裝位置各相差120度，均勻分布在電機(jī)的一端。但是這種方法只能在有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的情況下有效。這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢測(cè)可靠。它的轉(zhuǎn)子是永磁結(jié)構(gòu)，其極數(shù)與同步電動(dòng)機(jī)的一樣，而定子用霍爾元件等磁敏元件來感受轉(zhuǎn)子磁極位置，發(fā)出相應(yīng)信號(hào)。典型的直接式位置傳感器有下列幾種：利用磁性旋轉(zhuǎn)圓盤的遠(yuǎn)近來改變固定部分的電感，并利用振蕩條件的變化來建立通斷信號(hào)。無刷直流電動(dòng)機(jī)由于采用了自控式逆變器即電子換相器，電機(jī)輸入電流的頻率和電機(jī)轉(zhuǎn)速始終保持同步，電機(jī)和逆變器不會(huì)產(chǎn)生振蕩和失步，這也是無刷直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)之一。無刷直流電動(dòng)機(jī)的三相繞組中通過的電流是120度電角度（三相橋式中常見的一種功率開關(guān)通電方式，任何時(shí)刻只有兩相繞組通電）的方波，繞組在持續(xù)通過恒定電流的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的定子磁場(chǎng)在空間是靜止不動(dòng)的。無刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不僅有傳統(tǒng)的內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，又有近年來出現(xiàn)的盤式結(jié)構(gòu)、外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)以及線性結(jié)構(gòu)等新型形式。在無刷直流電機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型兩方面，進(jìn)行了深入研究和介紹。因此，在設(shè)計(jì)旋蓋機(jī)系統(tǒng)時(shí)，選用無刷直流電機(jī)進(jìn)行旋蓋電機(jī)。另外無刷直