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花式立體冰激凌機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(參考版)

2024-09-03 11:25本頁面
  

【正文】 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。 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。張老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、工作務(wù)實(shí)、學(xué)識淵博、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。學(xué)刊。 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。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)。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。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。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。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。 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)。同時(shí),這樣安裝對于可編程控制器有一定的保護(hù)作用。 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。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)。 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。 “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。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。如果不符合要求則繼續(xù)調(diào)整各執(zhí)行器,直至滿足。 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。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)。如圖 55 。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。 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。 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。 我們在設(shè)計(jì)中選用的觸摸屏為 MT5420T。觸摸檢測部件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。 觸摸屏作為一種新型的人機(jī)界面 ,從一出現(xiàn)就受到關(guān)注 ,它的簡單易用 ,強(qiáng)大的功能及優(yōu)異的穩(wěn)定性使它非常適合用于工業(yè)環(huán)境 ,甚至可以用于日常生活之中 ,應(yīng)用非常廣泛 ,比如 :自動(dòng)化停車設(shè)備、自動(dòng)洗車機(jī)、天車升降控制、生產(chǎn)線監(jiān)控等 ,甚至可用于智能大廈管理、會(huì)議室聲光控制、溫度調(diào)整 … 觸摸屏具有操作簡便、界面友好、信息豐富、響應(yīng)迅速、安全可靠、擴(kuò)充性好等優(yōu)點(diǎn)。 觸摸屏 觸摸屏是用于用戶操作的部分,客觀要求便于工人操作的位置。 PLC 的控制對象是工業(yè)生產(chǎn)過程,實(shí)際生產(chǎn)過程中的信號電平是多種多樣的,外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的電平也是各不相同的,而可編程控制器的 CPU 所處理的信號只能是標(biāo)準(zhǔn)電平,這就需要有相應(yīng)的 I/O 模塊作為 CPU與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的橋梁,進(jìn)行信號的轉(zhuǎn)換。存放工作數(shù)據(jù)狀態(tài)的用戶存儲(chǔ)器部分也稱為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。系統(tǒng)寄存器用來現(xiàn)存放系統(tǒng)管理程序,用戶不能訪問和修改這部分存儲(chǔ)器的內(nèi) 容。當(dāng) PLC 運(yùn)行時(shí), CPU 首先以掃描的方式接受現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù),并分別存入 I/O 映像區(qū),然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序,經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入 I/O 映像區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi),等所有的用戶的程序執(zhí)行完畢后,最后將 I/O 映像區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置,如此循環(huán)運(yùn)行,直至停止。 CPU是 PLC 的控制中樞。 C P UE P R O MR A M電 源 模 塊總線輸入模塊輸出模塊I/O接口通信接口用 戶 輸 入 模塊用 戶 輸 出 模塊外 圍 設(shè) 備計(jì) 算 機(jī) 或 其它 設(shè) 備主 機(jī)圖 51 PLC 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 在圖 51 中, PLC 的主機(jī)由微處理器 (CPU)、存儲(chǔ)器 (EPROM、 RAM)、輸入 /輸出模塊、外設(shè) I/O 設(shè)備、通信接口及電源組成。 可編程控制器 PLC 是綜合繼電器接觸器控制的優(yōu)點(diǎn)及計(jì)算機(jī)靈活、方便的優(yōu)點(diǎn)而設(shè)計(jì)制造和發(fā)展的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置,它具有可靠性高、體積小、功能強(qiáng)、程序設(shè)計(jì)簡單、靈活通用 、維護(hù)方便等一系列的優(yōu)點(diǎn)。觸摸屏安裝于機(jī)身表面,便于操作; PLC 盒安裝于床身端部的側(cè)蓋位置,打開側(cè)蓋可進(jìn)行編程、更換 ROM 盒等操作,同時(shí)裝于內(nèi)部可以起到一定的保護(hù) PLC 的作用。電磁閥斷電 /通電 、氣動(dòng)執(zhí)行元件的位置如何以及其它機(jī)構(gòu)的動(dòng)作都要經(jīng)分接盒得以協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)。主機(jī)的各個(gè)部分均通過電源總線、控制總線和數(shù)據(jù)總線連接。 PLC 可靠性高,抗干擾能力強(qiáng),它是專門為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的,對環(huán)境的要求不高; PLC 使用方便,不需要用戶自己設(shè)計(jì)和制作硬件裝置,只需要根據(jù)控制要求進(jìn)行模塊的配置; PLC 的編程語言簡單、易學(xué),便于掌握,用戶可以容易的對程序進(jìn)行更改; PLC控 制系統(tǒng)的安裝接線工作量比繼電器接觸器控制系統(tǒng)少的多,只需要將現(xiàn)場的各種設(shè)備與PLC 相應(yīng)的 I/O 端相連。將傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和氣壓傳動(dòng)控制融為一體,使控制靈活、細(xì)致,進(jìn)而使產(chǎn)品造型豐富多彩,更好實(shí)現(xiàn)花型設(shè)計(jì),而且花型的變更可通過軟件調(diào)整有關(guān)參數(shù)及更換相應(yīng)的模具方便的實(shí)現(xiàn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 控制方案的確定 所設(shè)計(jì)的立體花色冰淇淋成型機(jī)采用 PLC 與觸摸屏的組合控制,體現(xiàn)出機(jī)電一體化產(chǎn)品的優(yōu) 點(diǎn)。SMC 產(chǎn)品以其品種齊全、可靠性高、經(jīng)濟(jì)耐用、結(jié)構(gòu)精巧細(xì)致,質(zhì)量優(yōu)良。時(shí)至今日, SMC 已成為世界級的氣動(dòng)元件研發(fā)、制造、銷售商。這三個(gè)氣缸的動(dòng)作順序是由氣缸的上的位置傳感器與 PLC 配合完成的。在造型之前需要關(guān)閉進(jìn)料的管路,此時(shí)擋料氣缸動(dòng)作關(guān)閉管路。 由氣動(dòng)原理圖可以看出,只有在 P0 缸(輸送帶驅(qū)動(dòng)氣缸)有桿腔為高壓,即輸送帶停止時(shí),氣動(dòng)閥左腔接通后其他氣動(dòng)執(zhí)行器才能上氣執(zhí)行操作。保證在活塞桿前伸時(shí)其他執(zhí)行器不動(dòng)作,而在活塞桿后縮時(shí)由于采用了離合器也不造成誤動(dòng)作。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 P 0V J 3 2 2 0 5 BY A 0V F A 5 2 2 0 圖 41 氣 —電互鎖回路 如圖 41 所示。上氣后,可由機(jī)身上觸摸屏的點(diǎn)動(dòng)觸點(diǎn)檢查輸送帶的步進(jìn)及氣缸的動(dòng)作是否正??煽?,而后進(jìn)入系統(tǒng)。壓縮空氣工作壓力一般在 0. 4~ 0. 8MPa,故輸出力和力矩不太大,傳動(dòng)效率較低;空氣有壓縮性,運(yùn)動(dòng)速度的穩(wěn)定性較差,實(shí)現(xiàn)精密 控制較難;信號傳遞速度比液壓、電氣小,因空氣傳動(dòng)方式有自己的優(yōu)缺 點(diǎn),在選擇傳動(dòng)和控制方式時(shí)應(yīng)揚(yáng)長避短,對某個(gè)工程對象,最理想的傳動(dòng)和控制方式,可以是單一式,也可以是混合式。因其含有水蒸汽,排氣噪聲較大,故需供油潤滑, 排除冷凝水和消聲??諝庠诠艿纼?nèi)的流動(dòng)損失小,可遠(yuǎn)距離輸送,壓縮空氣便于貯存,故氣動(dòng)常被做為低成本自動(dòng)化氣動(dòng)的最佳手段。用過的空氣直接排到大氣中 ,處理方便 ,不污染環(huán)境 ,符合 綠色制造 中清潔能源的要求 .空氣的粘度很小 ,因而流動(dòng)時(shí)阻力損失小 ,便于集中供氣 ,遠(yuǎn)距離傳輸和控制 . 通過對氣壓傳動(dòng)方式與其它傳動(dòng)方式的相互比較,可知?dú)鈩?dòng)易于集中控制、程序控制和實(shí)現(xiàn)工序自動(dòng)化,氣壓傳動(dòng)具有以下特點(diǎn): 1)氣動(dòng)元件結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、易于制造、元件便于標(biāo)準(zhǔn)化、使用維修簡單、壽命長。一個(gè)典型的氣動(dòng)系統(tǒng)是由方向控制閥、氣動(dòng)執(zhí)行元件、各種氣動(dòng)輔助元件以 及氣源清凈化元件所組成。能實(shí)現(xiàn)輸送帶的步進(jìn)傳動(dòng),冰淇淋的造型,料泵的開關(guān)。果醬放在 1 果醬儲(chǔ)備機(jī)構(gòu)中,當(dāng)需要生產(chǎn)花式冰淇淋時(shí),氣動(dòng)電動(dòng)機(jī),帶動(dòng)輸出泵,把果醬輸送到果醬灌注頭中 畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 第四章 氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 立體花式冰淇淋成型機(jī)是生產(chǎn)高檔花式冰淇淋的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備,進(jìn)口設(shè)備多采用凸輪—?dú)鈩?dòng)控制系統(tǒng),本機(jī)在設(shè)計(jì)中采用了 PLC 控制系統(tǒng),一方面簡化了機(jī)構(gòu),同時(shí)使控制更準(zhǔn)確,更可靠。 模具頭選用不銹鋼材料,外形美觀,并且清潔衛(wèi)生,能滿足食品加工的重要要求,模具頭在接料口之間采用活套形式,接料口與活套由托架托住掛于活動(dòng)板上,可以與活動(dòng)板一起上下移動(dòng),而又不影響模具頭的轉(zhuǎn)動(dòng)。 為了提高使用壽命,在導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間需要潤滑,采用油環(huán)結(jié)構(gòu),開油杯孔即可實(shí)現(xiàn)。為了適應(yīng)產(chǎn)品更換的要求,檔塊之間的距離必須是可調(diào)的,因此,檔塊不采用固定的擋塊,而采用可以調(diào)整的檔塊。為了在裝配時(shí)保證這種垂直關(guān)系,導(dǎo)柱的上端與固定板配合處采用間隙配合,保證軸肩端面與固定板之間的接觸。導(dǎo)套材料選用 ZQSn663,導(dǎo)柱采用不銹鋼;導(dǎo)柱導(dǎo)套間有相對運(yùn)動(dòng),故他們之間的配合采用間隙配合;導(dǎo)套與活動(dòng)板之間無相對運(yùn)動(dòng),采用壓配或過渡配合,導(dǎo)柱必須保證與上、下面垂直,在設(shè)計(jì)中是靠導(dǎo)柱上采用軸肩與固定板的下表面相接觸的方法來將導(dǎo)柱與固定板的垂直度控制在許可偏差范圍之內(nèi)。 ZLA102 合金板的上、下面均經(jīng)拋光處理,這樣可以增加結(jié)構(gòu)的外形
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