【正文】 桿加工的狀態(tài)及潤滑狀態(tài)。如雙作用單活塞桿氣缸推力計(jì)算如下：理論推力（活塞桿伸出）Ft1＝A1p （131）理論拉力（活塞桿縮回）Ft2＝A2p （132）式中 FtFt2——?dú)飧桌碚撦敵隽Γ∟）；AA2——無桿腔、有桿腔活塞面積（m2）；P——?dú)飧坠ぷ鲏毫Γ≒a）。4）嵌入式氣缸 氣缸缸筒直接制作在夾具體內(nèi)。3）回轉(zhuǎn)式氣缸 缸體固定在機(jī)床主軸上，可隨機(jī)床主軸作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。氣缸的安裝形式可分為1）固定式氣缸 氣缸安裝在機(jī)體上固定不動，有腳座式和法蘭式。按結(jié)構(gòu)特征，氣缸主要分為活塞式氣缸和膜片式氣缸兩種。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(jìn)行分類。當(dāng)從無桿腔輸入壓縮空氣時(shí)，有桿腔排氣，氣缸兩腔的壓力差作用在活塞上所形成的力克服阻力負(fù)載推動活塞運(yùn)動，使活塞桿伸出；當(dāng)有桿腔進(jìn)氣，無桿腔排氣時(shí)，使活塞桿縮回。雙作用氣缸內(nèi)部被活塞分成兩個(gè)腔。、氣缸、氣缸的工作原理、分類及安裝形式 普通雙作用氣缸 3－緩沖柱塞 2－活塞 4－缸筒 5－導(dǎo)向套 6－防塵圈7－前端蓋 8－氣口 9－傳感器 10－活塞桿 11－耐磨環(huán) 12－密封圈 13－后端蓋 14－緩沖節(jié)流閥以氣動系統(tǒng)中最常使用的單活塞桿雙作用氣缸為例來說明。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。上述過程可以看成是按一定順序換相通電的過程，或者說是磁場旋轉(zhuǎn)的過程。當(dāng)轉(zhuǎn)子磁極轉(zhuǎn)過120度以后，直接裝在轉(zhuǎn)子軸上的旋轉(zhuǎn)遮光板也跟著同時(shí)旋轉(zhuǎn)，并遮住VP1而使VP2受光照射，從而使功率管V1截止，功率管V2導(dǎo)通，電流從繞組流出而流入繞組，使得轉(zhuǎn)子磁極繼續(xù)按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，并帶著遮光板同時(shí)沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。借助于安裝在電機(jī)軸上的旋轉(zhuǎn)遮光板（也稱為截光器）的作用，使得從光源射來的光線依次照射在各個(gè)光電器件上，并依照某一光電器件是否被照射到光線來判斷轉(zhuǎn)子磁極的位置。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。因此，所謂直流無刷電動機(jī)，就其基本結(jié)構(gòu)而言，可以認(rèn)為是一臺由電子開關(guān)電路、永磁式同步電動機(jī)以及位置傳感器三者組成的“電動機(jī)系統(tǒng)”。間接式位置傳感器是利用電樞繞組的感應(yīng)電動勢間接檢測轉(zhuǎn)子位置。它是由發(fā)光二極管和光敏晶體管等光電元件組成的電路，利用有槽口的旋轉(zhuǎn)圓盤的位置進(jìn)行通斷變化。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。這種方法信號較弱，且精度易受溫度影響，但體積較小，多用于中小型電動機(jī)。其主要工作原理是電流的磁效應(yīng)，這包括霍爾效應(yīng)和磁陰效應(yīng)。這種方式結(jié)構(gòu)簡單，輸出電平高，適用于大中開支電動機(jī)。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。位置傳感器在無刷直流電動機(jī)中起著檢測轉(zhuǎn)子磁極位置的作用，將轉(zhuǎn)子磁極的位置信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)位置信號處理電路處理后控制定子繞組換相，為功率開關(guān)電路電路提供正確的換相信息。這兩個(gè)磁勢的瞬時(shí)速度不同，但是平均速度相等，因此能保持“同步”。而在開關(guān)換相期間，隨著電流從一相轉(zhuǎn)移到另一相，定子磁場隨之跳躍了一個(gè)電角度。無刷直流電動機(jī)本質(zhì)上是自控同步電動機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)子跟隨定子旋轉(zhuǎn)磁場運(yùn)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。同時(shí)，伴有著新型永磁材料欽鐵姍的實(shí)用化，電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)越來越多樣化，使無刷直流電機(jī)正朝著高力矩、高精度、微型化和耐環(huán)境等多用途方向發(fā)展。定子繞組一般分為三相且多采用整距集中式繞組；轉(zhuǎn)子則由永磁鋼按一定的極對數(shù)組成，轉(zhuǎn)子磁鋼的形狀呈弧形，磁極下定轉(zhuǎn)子氣隙磁通密度呈梯形分布。、無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)，它主要是由永磁電機(jī)本體、位置傳感器和電子換相器組成，下面就無刷直流電機(jī)這幾個(gè)組成部分進(jìn)行介紹。在無刷直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型建立上，對其進(jìn)行簡化，提煉出無刷直流電機(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。具體的電機(jī)型號為Y8014,，滿載轉(zhuǎn)速為1390r/min,，質(zhì)量為17KG。旋蓋機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩比較大，控制精度高，并且由于旋蓋電機(jī)轉(zhuǎn)動角度不大同時(shí)需要很好地對電機(jī)電流進(jìn)行精確控制，它需要的反應(yīng)速度以及良好的低速運(yùn)行特性。在需要精確定位，高速動作的場合和工業(yè)系統(tǒng)，目第3章 構(gòu)件材料的選擇及論證前大多采用無刷直流電動機(jī)伺服控制系統(tǒng)。無刷直流電動機(jī)的損耗小、容量大、可靠性高、干擾小、壽命長，還可使機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得體積更小、重量更輕，起動轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)動慣量小，因而動態(tài)特性好，同時(shí)還具有同步進(jìn)電機(jī)一樣的鎖相功能。交流伺服電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小，但調(diào)速難、機(jī)械特性差、且控制特性是非線性的。直流伺服電動機(jī)有優(yōu)良的控制性能，其機(jī)械特性和調(diào)速特性均為平行的直線，這是各類交流電動機(jī)所沒有的特性。在負(fù)載能力的范圍內(nèi)，步進(jìn)電機(jī)的這些關(guān)系不因電源電壓、負(fù)載大小、環(huán)境條件的波動而變化，誤差不長期積累，可作為一種天然的數(shù)字控制的元件。下面對這幾種電機(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。第3章 構(gòu)件材料的選擇及論證、旋蓋機(jī)的組成本設(shè)計(jì)的旋蓋機(jī)主要由：電機(jī)、氣缸、電源控制按鈕、傳動系統(tǒng)、機(jī)座等五部分組成。、小結(jié)本章在有產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求的大前提下，確定了本設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，并對其進(jìn)行了論證。電源及電動機(jī)功率的論證而因?yàn)樾w頭數(shù)少，所需要的的力矩不大，而且生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率也不是很高，所以在選用電動機(jī)功率方面不必要太高的電機(jī)功率，選用一般型號的無刷直流電機(jī)則可。生產(chǎn)效率的論證因?yàn)楸緷櫥托“b生產(chǎn)線由兩臺灌裝機(jī)（46灌/分鐘）、兩臺旋蓋機(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。因?yàn)樵O(shè)計(jì)過大的適用瓶蓋直徑或過高的適用瓶蓋高度，一來是用不上，二來也會造成很大的浪費(fèi)，與工廠的利益不符。適用蓋（高度、直徑）的論證考慮到我們設(shè)計(jì)的這一臺旋蓋機(jī)主要是用來旋潤滑油瓶蓋，而且經(jīng)實(shí)際測量得到瓶蓋直徑的范圍一般在30～45mm之間，而瓶蓋高度則在20～30mm范圍內(nèi)。所以從經(jīng)濟(jì)效益方面來說不需要生產(chǎn)效率太高的旋蓋機(jī)，只有能滿足本工廠日常生產(chǎn)需求即可。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(jī)型頭數(shù)。、參數(shù)的論證旋蓋頭數(shù)的論證第2章 重要參數(shù)的確定與論證目前國內(nèi)所生產(chǎn)使用的旋蓋機(jī)生產(chǎn)效率普遍低下，一般都是通過增加旋蓋頭數(shù)來提高生產(chǎn)效率。第2章 重要參數(shù)的確定與論證、重要參數(shù)的確定主要技術(shù)參數(shù)：旋頭數(shù)為兩個(gè)；適用蓋（直徑）：＜25～50mm；適用蓋（高度）：35mm；生產(chǎn)效率：50灌／分鐘電源：380V 50Hz電動機(jī)功率：外形尺寸：7005001243 mm、重要參數(shù)的論證、產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求：一機(jī)多用：利用同一臺設(shè)備旋不同高度、不同直徑的瓶蓋，提高設(shè)備的利用率；使用安全，維修方便：在整體設(shè)計(jì)中考慮機(jī)器的安裝、調(diào)整和開機(jī)以及設(shè)備的維修、保養(yǎng)和維護(hù)，使零部件更換方便，盡量做到通用化、標(biāo)準(zhǔn)化；降低成本：為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，要求設(shè)備精度和自動化程度高，但設(shè)備的售價(jià)也相應(yīng)提高，因此設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合生產(chǎn)工藝要求，對相關(guān)因素進(jìn)行綜合考慮。、小結(jié)本章介紹了潤滑油小包裝生產(chǎn)線概況，本次的設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)特點(diǎn)，以及所設(shè)計(jì)的旋蓋機(jī)在整個(gè)生產(chǎn)線中的作用。它可以把灌裝好的潤滑油瓶通過傳送帶運(yùn)輸，快速旋蓋封口傳送到下一道工序。機(jī)器優(yōu)點(diǎn):直線式設(shè)計(jì)，組成流水線方便美觀。本旋蓋機(jī)具有恒扭矩旋蓋頭，壓力可方便調(diào)整。由于螺紋蓋具有封口快捷，開啟方便及開啟后瓶又可重新封好等優(yōu)點(diǎn)，使其在許多產(chǎn)品的包裝中應(yīng)用越來越廣泛，諸如飲料、酒類、調(diào)味料、化妝品及藥品等瓶包裝的封口就大量采用螺紋蓋封口。、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。本文所設(shè)計(jì)的是半自動直線式旋蓋機(jī)，是在傳統(tǒng)的半自動直線旋蓋機(jī)的基礎(chǔ)上改良設(shè)計(jì)的。首先是自動化程度低，經(jīng)旋蓋機(jī)旋蓋后仍需進(jìn)行人工旋蓋才能達(dá)到加工要求；其次是效率低下，不能滿足我國罐頭生產(chǎn)現(xiàn)狀；還有就是旋蓋質(zhì)量低，返工率高等問題?；剞D(zhuǎn)式旋蓋機(jī)應(yīng)用前景良好，可在各種食品飲料生產(chǎn)線和制藥工業(yè)的生產(chǎn)線中廣泛應(yīng)用。這種旋蓋機(jī)可以和灌裝機(jī)一樣通過增加頭數(shù)來增加產(chǎn)量。這不僅使設(shè)備更加緊湊，減少生產(chǎn)線占地面積，又減小了洗瓶、灌裝和旋蓋工序之間的輸送距離，對防止產(chǎn)品的二次污染有很大意義。由于直線式是單通道旋蓋方案，其生產(chǎn)能力受到限制，一般最高生產(chǎn)能力為150～200瓶/min左右。該機(jī)構(gòu)緊湊，旋蓋機(jī)的機(jī)構(gòu)簡單。該機(jī)結(jié)合了現(xiàn)代PLC自動控制技術(shù)，機(jī)電氣一體化，具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、經(jīng)濟(jì)性好、可靠性好等特點(diǎn)。同時(shí)，我們必須要能實(shí)現(xiàn)旋蓋機(jī)對產(chǎn)品的自動定位、旋蓋、自動輸出產(chǎn)品等幾個(gè)主要功能。對旋蓋機(jī)控制系統(tǒng)的硬件的選型，并編制控制系統(tǒng)程序，繪制其控制系統(tǒng)接線圖，梯形圖等。本文的設(shè)計(jì)思想包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容：旋蓋機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行旋蓋機(jī)結(jié)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)，分析旋蓋機(jī)功能組成部分，進(jìn)行最優(yōu)化選擇設(shè)計(jì)，讓其實(shí)現(xiàn)。、設(shè)計(jì)思想半自動直線式旋蓋機(jī)設(shè)計(jì)涉及到機(jī)械、電氣以及自動控制等各方面的知識，需要機(jī)械、電子、自動控制的各方面的綜合知識進(jìn)行設(shè)計(jì)。其有PLC程控、機(jī)械按鈕操作、光電自動定位等特點(diǎn)，使整體的操作更加簡單、完善，是企業(yè)提高生產(chǎn)效率、減少操作人員、降低勞動強(qiáng)度、提高包裝檔次的首選設(shè)備。本潤滑油小包裝生產(chǎn)線由兩臺灌裝機(jī)（46灌/分鐘）、兩臺旋蓋機(jī)、一臺熱封要、一臺噴碼機(jī)、一臺包裝機(jī)（56灌/分鐘）、碼垛機(jī)一臺及其配套設(shè)備組成。因此，對小包裝生產(chǎn)線的研究，滿足了當(dāng)前社會需要，并成為一個(gè)有意義的課題。第1章 緒論潤滑油小包裝生產(chǎn)線及旋蓋機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(gè)領(lǐng)域的一個(gè)亮點(diǎn)。在包裝行業(yè)，小包裝生產(chǎn)由于其方便化、體積小、包裝容易等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)逐漸成為包裝行業(yè)的主流。而潤滑油小包裝生產(chǎn)線現(xiàn)況與行業(yè)的現(xiàn)況差不多，在運(yùn)用許多高新技術(shù)后，小包裝生產(chǎn)線在高速PLC的運(yùn)算和控制下，大大地提高了生產(chǎn)效率，降低了成本，深受國內(nèi)許多中小廠家喜愛。具有由空瓶灌裝到裝箱成品自動輸出一系列功能。、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)定且可以滿足潤滑油小包裝生產(chǎn)線實(shí)際生產(chǎn)的需要。設(shè)計(jì)符合實(shí)際生產(chǎn)需求，各方面還符合國家標(biāo)準(zhǔn)。旋蓋機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)觀察旋蓋機(jī)的工作流程，分析其工作原理并繪制控制系統(tǒng)圖（電路原理圖）。、設(shè)計(jì)特點(diǎn)本設(shè)計(jì)的定位是設(shè)計(jì)一臺半自動旋蓋機(jī)，在設(shè)計(jì)過程中我們重點(diǎn)要解決旋蓋機(jī)機(jī)械及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題。為此，本人通過對旋蓋機(jī)工作過程及工作原理的認(rèn)識，設(shè)計(jì)一款可以針對不同的產(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)。、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)況目前國內(nèi)罐裝生產(chǎn)線中廣泛使用的旋蓋機(jī)大多為直線式旋蓋機(jī)，采用瓶頸掛蓋，經(jīng)定位、預(yù)封后使蓋平穩(wěn)坐落在瓶口上，最后由皮帶對蓋頂部搓壓摩擦而將蓋旋緊。但在實(shí)踐中，對小直徑蓋由于搓壓皮帶對蓋的摩擦力矩減小，要高速將蓋旋緊就較困難。近幾年來隨著食品飲料工業(yè)向大規(guī)模高效率方向發(fā)展，國際上先進(jìn)的罐裝生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力一般都達(dá)到300～500瓶/min，并將洗瓶、罐裝和旋蓋組合成整機(jī)。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。采用抓蓋、旋蓋方式的旋蓋頭不僅適用各種旋開蓋的封口，稍加改動后還能用于其他各種金屬、塑料螺紋蓋的封口。然而，在我國應(yīng)用的罐頭旋蓋機(jī)還存在很多的不足。這些問題，是由于旋蓋機(jī)自動化集成程度低、控制精度不高所造成的。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(jià)比高、經(jīng)濟(jì)效益好。隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對產(chǎn)品的包裝質(zhì)量的要求也越來越高。所以在整個(gè)生產(chǎn)線中，旋蓋機(jī)的作用是至關(guān)重要的。結(jié)構(gòu)緊湊、合理，能方便與罐裝設(shè)備組成生產(chǎn)線。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。節(jié)省了工作時(shí)間和產(chǎn)品成本，大大提高了生產(chǎn)效率。確定了本文的設(shè)計(jì)方向和主要任務(wù)。旋緊機(jī)要合適：過緊則用戶不易開瓶，影響顧客使用；過松則不利于密封，造成泄漏影響產(chǎn)品質(zhì)量。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、資源的損耗也會越高。本次設(shè)計(jì)的旋蓋機(jī)是針對潤滑油小包裝生產(chǎn)線所設(shè)計(jì)的，工廠的生產(chǎn)規(guī)模不大，自動水平也不高且對生產(chǎn)效率的要求一般。綜合各方面考慮，本次設(shè)計(jì)的旋蓋機(jī)只需2個(gè)旋蓋頭即可。為了考慮經(jīng)濟(jì)問題與實(shí)際生產(chǎn)條件的需要，沒必要設(shè)計(jì)那么大的適用瓶蓋直徑、高度。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。而本設(shè)計(jì)的旋蓋機(jī)是雙旋蓋型的，效率達(dá)到50灌/分鐘，可以很好的銜接灌裝工序，滿足了生產(chǎn)線的需要。使用一般的工業(yè)設(shè)備用電380V 50Hz電源，方便設(shè)備的安裝使用。為之后的工作作出了有力的依據(jù)，使以后的設(shè)計(jì)更為準(zhǔn)確、方便。、旋蓋電機(jī)、旋蓋電機(jī)選型：旋蓋機(jī)的驅(qū)動電機(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)。步進(jìn)電機(jī)是離散運(yùn)動的裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、起動靈敏、停車準(zhǔn)確等性能。存在著固有的低頻共振和高頻失步的主要缺點(diǎn)，前者在步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行過程中是不可逾越的，是產(chǎn)生振動、噪聲甚至失步的主要因素，特別是當(dāng)傳動比選擇不合適，使常用的進(jìn)給速度區(qū)正好處在步進(jìn)電機(jī)共振頻率附近時(shí)，將引起共振，使步進(jìn)電機(jī)失步，甚至不能運(yùn)行。但直流電機(jī)機(jī)械電刷和換向器這間是強(qiáng)迫接觸，造成它結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠