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包裝帶捆扎機(jī)機(jī)械畢業(yè)論文

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包裝帶捆扎機(jī)機(jī)械畢業(yè)論文
目錄 1
第1章緒論 3
1.1課題背景 3
1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.2.1 包裝帶捆扎機(jī)國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r 3
1.2.2 包裝帶捆扎機(jī)國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 4
1.2.3 包裝帶捆扎機(jī)存在的主要問(wèn)題 6
1.3 本課題所做的主要工作 6
第2章整體方案設(shè)計(jì) 7
2.1 設(shè)計(jì)思路 7
2.2 方案選擇 7
2.2.1機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7
2.2.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9
2.3本章小結(jié) 9
第3章機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10
3.1 整體設(shè)計(jì) 10
3.2 送退帶機(jī)構(gòu)各零部件的設(shè)計(jì) 10
3.2.1 捆扎機(jī)架的設(shè)計(jì) 10
3.2.2傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 11
3.2.3滾動(dòng)軸承的選用 14
3.2.4傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì) 16
3.2.5鍵的選用 19
3.2.6摩擦輪的設(shè)計(jì) 19
3.3其他零部件的設(shè)計(jì) 20
3.3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 20
3.3.2 送退帶機(jī)構(gòu)同步帶的選用 21
3.3.3捆扎帶材料的選擇 23
3.3.4捆扎形式的選擇 23
3.4.5捆扎帶接頭形式的選擇 23
3.4本章小結(jié) 24
第4章三維建模 25
4.1 UG簡(jiǎn)介 25
4.2捆扎機(jī)各零部件的三維建模 26
4.2.1捆扎機(jī)送退帶機(jī)構(gòu)的三維建模 26
4.2.2捆扎機(jī)捆緊封接機(jī)構(gòu)零件 28
4.2.3 電動(dòng)機(jī)的模擬建模 29
4.3捆扎機(jī)的裝配 31
4.3.1底板與捆扎機(jī)主機(jī)架的裝配 31
4.3.2 送退帶機(jī)構(gòu)的裝配 31
4.3.3捆扎機(jī)捆扎機(jī)構(gòu)的裝配 32
4.3.4捆扎機(jī)封接機(jī)構(gòu)的裝配 32
4.3.5捆扎機(jī)側(cè)板及支架的裝配 33
4.3.7 UG裝配簡(jiǎn)介 33
4.4本章小結(jié) 34
第5章控制部分設(shè)計(jì) 35
5.1控制系統(tǒng)概述 35
5.2步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng) 35
5.2.1步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn) 35
5.2.2步進(jìn)電機(jī)的選擇 35
5.2.3步進(jìn)電機(jī)的控制 36
5.3氣動(dòng)控制的系統(tǒng) 36
5.3.1氣缸概述 37
5.3.2氣缸型號(hào)的選擇 37
5.4本章小結(jié) 37
總結(jié) 38
致謝 39
參考文獻(xiàn)： 40

第2章整體方案設(shè)計(jì)
2.1 設(shè)計(jì)思路
本文著重對(duì)包裝帶捆扎機(jī)的機(jī)械部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，將包裝帶捆扎機(jī)的機(jī)械部分設(shè)計(jì)成三部分，其中送退帶機(jī)構(gòu)主要實(shí)現(xiàn)包裝帶的送帶與退帶，以及通過(guò)退帶將捆扎物捆緊待加熱，粘貼。夾壓剪切機(jī)構(gòu)主要實(shí)現(xiàn)包裝帶的頂緊固定，并在包裝帶通過(guò)熱熔搭接器加熱融化后實(shí)現(xiàn)對(duì)帶的夾壓，以便使帶迅速粘結(jié)。在送退帶機(jī)構(gòu)電機(jī)反轉(zhuǎn)進(jìn)行退帶時(shí)，為避免退回的帶在機(jī)箱內(nèi)纏繞齒輪及其它部件，本文將設(shè)計(jì)一個(gè)儲(chǔ)帶箱放在機(jī)箱內(nèi)，存放多余的包裝帶，既增加了捆扎安全性，又使下次捆扎有足夠的緩沖時(shí)間。
為保證包裝帶捆扎機(jī)能夠高效正常運(yùn)轉(zhuǎn)，特對(duì)本捆扎機(jī)的設(shè)計(jì)提出如下要求：
（1）各操作按鈕靈活、可靠，電路控制動(dòng)作正常，電氣設(shè)備安全可靠.指示燈顯示正常。
（2）送帶長(zhǎng)度可調(diào)整，送退帶正常，無(wú)撕裂現(xiàn)象。
（3）送帶停止時(shí)，帶盤(pán)剎車(chē)可靠。
（5）每道捆扎時(shí)間應(yīng)不大于15s。
（6）捆緊力應(yīng)可調(diào)，對(duì)采用寬度小于 13. 5 mm打包帶的捆扎機(jī)，單道最大捆緊力應(yīng)不小于 200 N;用寬度不小于 13. 5 mm打包帶的捆扎機(jī)，單道最大捆緊力應(yīng)不小于 250 N。
（7）燙頭溫升時(shí)間合上總開(kāi)關(guān)后，燙頭從室溫升到 300℃ ，時(shí)間應(yīng)不超過(guò) 5 min。
（8）燙頭表面溫度在 200-370℃范圍內(nèi)應(yīng)可調(diào)。
（9）接頭外觀無(wú)過(guò)熔現(xiàn)象，上、下層對(duì)齊，中心偏移量應(yīng)不大于 1. 5 mm，接頭末端未燙部分長(zhǎng)大于2mm。
（10）外觀質(zhì)量
a.工作臺(tái)面平整、光亮，不應(yīng)有銹點(diǎn)、凹陷等缺陷;
b. 表面涂漆或噴塑牢固、光滑、色澤均勻.不應(yīng)有劃痕、磕碰等有損美觀的缺陷。
（11）最大捆扎體積為400 mm×400 mm×1200 mm
2.2 方案選擇
整個(gè)系統(tǒng)分為：機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
機(jī)械系統(tǒng)分為：送帶、退帶張緊機(jī)構(gòu)，捆扎封接機(jī)構(gòu)。
控制系統(tǒng)分為：步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，氣動(dòng)控制系統(tǒng)。
2.2.1機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)
機(jī)械系統(tǒng)分為：送帶、退帶張緊機(jī)構(gòu)，捆扎封接機(jī)構(gòu)。捆扎機(jī)原理圖如圖2.1所示

一、送帶、退帶張緊機(jī)構(gòu)
送帶、退帶張緊機(jī)構(gòu)主要完成捆扎帶送入和退出，由電機(jī)、摩擦輪、齒輪、同步帶輪、小軌道等部件組成。送退帶機(jī)構(gòu)原理示意圖如圖2.2所示，在機(jī)器進(jìn)入工作準(zhǔn)備狀態(tài)時(shí)，捆扎帶通過(guò)摩擦輪正轉(zhuǎn)，依靠摩擦力使捆扎帶從儲(chǔ)帶箱中拉出送入軌道；當(dāng)帶碰到觸動(dòng)開(kāi)關(guān)后，壓緊機(jī)構(gòu)的第一壓頭將帶端壓緊，同時(shí)電機(jī)帶動(dòng)摩擦輪開(kāi)始反轉(zhuǎn)，將多余的帶從軌道中拉出退入儲(chǔ)帶箱中，已達(dá)到使紙箱捆緊的目的。

圖2.2 送退帶機(jī)構(gòu)原理示意圖
二、捆扎封接機(jī)構(gòu)
捆扎封接機(jī)構(gòu)原理示意圖如圖2.3所示。捆扎帶在進(jìn)行捆扎時(shí)，其帶頭和帶尾都需要用夾壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊，以便完成熱熔搭接工作。夾壓機(jī)構(gòu)共有三個(gè)壓頭，由安裝在同一軸上的三個(gè)凸輪分別控制，其中的第一壓頭夾壓帶頭，第二壓頭夾壓帶尾，兩層帶中間先由隔離器隔開(kāi)，然后再由隔離器引導(dǎo)熨頭進(jìn)入兩層帶子中間，以待熱熔搭接。
捆扎帶收緊捆繞在包裝件上后，為了使它在流通過(guò)程中不松散，就必須將捆扎帶的兩端構(gòu)成牢固的連接，才能保證捆扎的可靠與安全。捆扎帶在封接壓頭，即第三壓頭的作用下，由電熱板對(duì)其加熱使帶表面熔融，然后經(jīng)過(guò)加壓冷卻而得到熔接連接。

圖2.3 捆扎封接機(jī)構(gòu)原理示意圖
2.2.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
研制包裝帶捆扎機(jī)的一個(gè)重要任務(wù)就是要實(shí)現(xiàn)打捆過(guò)程的半自動(dòng)化或盡可能自動(dòng)化。氣動(dòng)控制方式與電氣、液壓控制方式一樣，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的常用的方式之一。隨著電氣控制技術(shù)在氣動(dòng)元件中不斷的進(jìn)步和發(fā)展，一系列高性能的氣動(dòng)元件的出現(xiàn)，如快速響應(yīng)的電磁閥，位置感應(yīng)氣缸等，使得氣動(dòng)元件更加易于進(jìn)行遠(yuǎn)距離的操作控制。因此，氣動(dòng)系統(tǒng)在很多自動(dòng)化設(shè)備中正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
在打捆過(guò)程中，包裝帶壓板以及熱熔搭接器的驅(qū)動(dòng)由氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)，相對(duì)于電機(jī)控制而言，氣缸在實(shí)現(xiàn)來(lái)回伸縮控制方而有其獨(dú)特的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì);具有動(dòng)作實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，可大大減少輔助機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)(相對(duì)于電機(jī)控制而言)。氣缸的運(yùn)動(dòng)過(guò)程由電磁閥進(jìn)行控制，簡(jiǎn)單易行。另外，實(shí)現(xiàn)捆扎速度可調(diào)通過(guò)凸輪軸上的步進(jìn)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，機(jī)電配合的整個(gè)工作過(guò)程如下:
（1）接通電源,單片機(jī)開(kāi)始工作,燙頭開(kāi)始加熱升溫,溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)通過(guò)單片機(jī)自動(dòng)控制.
（2）按下“送帶”按鈕,電機(jī)正轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)送帶,送帶2s后電機(jī)停轉(zhuǎn)。
（3）手動(dòng)將帶拉出，將包裝帶纏繞捆扎物一周，當(dāng)帶碰到行程開(kāi)關(guān)后，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，第一頂桿將捆扎帶頂緊。
（4）2s后電機(jī)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)退帶，對(duì)包裝件進(jìn)行捆緊，2s后停轉(zhuǎn)，此時(shí)第三頂桿將帶另一端頂緊。
（5）第二頂桿上升將包裝帶切斷并迅速下移，熱熔搭接器開(kāi)始對(duì)包裝帶加熱，第二頂桿再次上升，將兩片包裝帶夾緊粘貼。
（6）氣缸收縮，將壓帶側(cè)板抽出，捆扎完成。
2.3本章小結(jié)
本章主要根據(jù)打捆機(jī)的工作流程提出了包裝帶捆扎機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案，主要內(nèi)容包括:
（1）給出了包裝帶捆扎機(jī)的技術(shù)參數(shù)和要求;
（2）提出了打捆機(jī)的系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，包括機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、采用的捆扎方式和材料等。
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