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（全套CAD）柔性包裝機的設計

以國外最新產品性能為目標，開發生產了套第二代自動包裝碼垛生產線，并且于年月安裝在齊魯石化總公司投產運行還計劃再上二套碼垛生產線。同年月又在天津聯合化學有限公司安裝了二套自動化包裝碼垛生產線。此后，自動化物流的開發與應用得到了很大發展。據不完全統計，截止到年底，全國自動化立體庫的保有量已超過座。年建設的自動化立體庫在座以上，主要集中在機械制造汽車煙草食品加工服裝生產醫藥生產及流通等行業，與年相比，整個市場有了很大發展。柔性包裝機的發展趨勢縱觀世界各國碼垛機的發展的現狀，對今后的動向，可歸納如下重視“三化”，逐步采用國際標準。所謂“三化”，是指碼垛機的標準化系列化和通用化。貫徹“三化”可以縮短設計周期，保證產品制造質量，便于管理和提高經濟效益。世界上許多國家，不僅重視產品的“三化”工作，而且非常注意采用國際標準。有的國家甚至廢除本國標準而直接采用國際標準，其目的是為了促進商品的國際交流。實現產品的機電體化。機械產品需要更新換代。在當今計算機技術自控技術和數顯技術大發展的年代里，更新換代的重要標志是實現產品的機電體化。在碼垛機上應用計算機技術，可以提高作業性能，增加安全性，以至實現無人自動操作。人機工程學的應用。碼垛機般應用在沉重忙碌環境比較差的場合。為了減少人員的作業強度，保證持久旺盛的體力和注意力，應該根據人機工程學的理論，設計導動裝置和人員輔助裝置，改善振動與噪聲的影響，以使最少最合理的投資，獲得最佳的使用效果，使設備發揮最大的效率。柔性,裝機,設計,畢業設計,全套,圖紙緒論.課題背景.柔性包裝機的設計的概述柔性包裝機的設計在國外的研究現狀柔性包裝機的設計在國內的研究現狀柔性包裝機的設計的發展趨勢.課題的主要研究內容第章柔性包裝機的設計的總體方案設計.柔性包裝機的設計的總體框圖.柔性包裝機的設計的結構組成.柔性包裝機的設計的控制方案柔性包裝機的設計的控制功能要求柔性包裝機的設計的控制方案確定柔性包裝機的設計的定位方案確定.本章小結第章柔性包裝機的設計的硬件設計選型及介紹.電動機的計算選取柔性包裝機的設計的已知參數根據已知參數對電動機的選型計算.步進電機驅動器的介紹.可編程控制器的選型及分配可編程控制器的選型可編程控制器的分配.導軌的形式介紹.滾珠絲杠的介紹.本章小結第章柔性包裝機的設計的軟件設計.編程軟件介紹及使用.柔性包裝機的設計的程序設計柔性包裝機的設計的工作流程柔性包裝機的設計的軟件設計.本章小結第章組態王仿真畫面的設計.組態王監控軟件介紹.組態王監控軟件仿真設計建立組態軟件與之間的通訊連接組態畫面及監控元素的設計.本章小結結論參考文獻致謝附錄第章緒論.課題背景柔性包裝機的設計是自動化倉庫的主要搬運碼垛設備，而立體倉庫的產生和發展是現代物流體系的要求和信息技術進步的結果，它是在不直接進行人工干預的情況下自動地存儲和取出物流的系統，替代了人工搬運，只需定位抓起點和擺放點，兩點之間的軌道全由電腦控制，兩點直線運動，定位十分準確。自動化立體倉庫碼垛機是現代工業社會發展的高科技產物，可全天候作業，配備機械手可替代不少工人的工作量，由此每年能節省幾十萬的人力資源成本，達到減員增效的目的。生產上能迅速提高公司的生產效率和產量，同時還能減少人工搬運造成的出錯。對提高生產率降低成本有著重要意義。柔性包裝機的設計是目前占地最小效率最高適應能力最強的碼垛機。碼垛機械手適應于化工飲料食品啤酒塑料空調行業等生產企業，對各種紙箱袋裝罐裝啤酒箱瓶裝等各種形狀的包裝成品都適應。目前實踐教學作為教學過程中的個環節，是工科院校培養跨世紀創造性人才必不可少的。為配合卓越工程師試點工作中的課程改革，結合教學研究任務，本設計針對學校實驗室的柔性制造系統中的立體倉庫環節進行實驗前期準備工作。以為控制核心設計碼垛單元的控制系統，并應用組態軟件制作監控仿真界面。.柔性包裝機的設計的概述柔性包裝機的設計在國外的研究現狀柔性包裝機的設計是隨著大型物流配送中心和自動化立體倉庫的發展起來的，物流這概念是在世紀年代首先在美國形成的，立體倉庫的產生和發展是現代物流體系發展的要求和信息技術進步的結果。測開關.成品倉格工件檢測開關.成品倉格工件檢測開關.成品倉格工件檢測開關.成品倉格工件檢測開關.成品倉格工件檢測開關.成品倉格工件檢測開關.成品倉格工件檢測開關.成品倉格工件檢測開關.成品倉格工件檢測開關.成品倉格工件檢測開關.導軌的形式介紹般負載較重或者帶有徑向扭矩的時候，都需要選擇導軌支撐的結構形式，導軌也有很多種類，般和載重價格精度有關系，下面列舉幾種常用的典型滾珠導軌標準結構，說明下各自特點和區別。交叉滾柱導軌為水平相對滑動，兩根導軌之間放置保持架與滾柱，這種導軌略顯粗糙，要求安裝精度較高，運動時易產生噪音。光軸導軌實際上是根光軸通過螺釘連接安裝到相應弧度的支架上，上部裝有滑塊。這種結構簡便經濟。應用到長度及負載不大的場合。安裝方便。直線導軌是最普遍使用的，但造價較高，滑塊安裝時帶有預壓，消除間隙。要求為高精度高負載的場合使用。圓弧導軌實際是直線導軌的擴展，應用到特殊場合。這里注意的是，直線導軌的滑塊般不能與導軌體脫離，否則滑塊內滾珠將散落，難以恢復，造成損失。.滾珠絲杠的介紹工作臺除導軌外，最重要的核心部件應該是滾珠絲杠。滾珠絲桿是將回轉運動轉化為直線運動，或將直線運動轉化為回轉運動的理想的產品。滾珠絲桿由螺桿螺母和滾珠組成，同直線導軌樣，滾珠絲杠上的螺母與螺桿同樣不可分離，必須有專用的工具方可分離，否則滾珠散落。其特點與滑動絲杠副相比驅動力矩為高精度的保證微進給可能無側隙剛性高高速進給可能。.本章小結本章針對碼垛機的實際工作環境，選擇了適合的相關設備，并進行了相應參數的計算，對碼垛機的控制系統進行了硬件方面的設計。分別從電動機驅動器及其附屬設備導軌滾珠絲杠等方面，并簡單的做了些介紹。第章柔性包裝機的軟件設計個完整的碼垛機是由硬件與軟件兩大部分組成的。要實現所要求的功能，除了完成硬件部分的設計，還要配備完善的軟件，系統才能正常工作。.編程軟件介紹及使用西門子確定目前的位置，然后才能根據目標信號決定控制狀態。例如碼垛機到層需要停下來時，首先在接近這層時，要先從高速狀態減速，到達平層位置時，再停車準備存取貨物。因此，我們通常在每層井道上安裝三個限位開關，即上下平層限位開關和平層限位開關。如圖.所示，當碼垛機在上升時，首先碰到下平層限位開關，此信號送到輸入端，向變頻器發出減速信號，變頻器按照預先設定的減速曲線，控制碼垛機開始減速，當停下時，進入貨物存取狀態。圖.平層開關示意圖認址片的定位方法采用認址片的定位方法時，準確地認址定位是正確存取貨物的關鍵。認址片結構如圖.所示，認址方法如下在巷道地基上相對于每列貨格安裝固定的認址片擋板，在碼垛機底部安裝個光電開關和與和隨碼垛機起前后運動，每經過列貨格，光電開關通過認址檔板發出脈沖信號到從而達到列認址目的。同樣，在碼垛機立柱上相對于每層安裝認址片，在其升降臺安裝光電開關和隨升降臺起上下運動，達到層認址的目的。光電開關的脈沖輸入信號作為內部認址計數器的計數信號，計數器的當前值作為速度控制的依據。當碼垛機到達目標貨格即計數器的計數值計到零時，發出停車信號使其停止運行。圖.認址片結構升降臺上的光電開關又用內部的計數器接收光電脈沖，升降臺每經過層，計數器減計數，從而達到層方向認址的目的。碼垛機對其定位精度要求是比較高的，般誤差不超過。否則，由于誤差的積累，在貨叉存取貨物時易碰到貨架或發生其他事故。但當發出停車信號后，碼垛機由于慣性還會滑行點，這樣，光靠計數認址很難達到精確定位的目的。為此我們把認址片結構做成如圖.所示的形式。用號光電開關作為認址計數開關，計數到零時發出停車信號，然后再利用號和號開關作精確定位。如果號與號開關同時有信號，說明已停準如果只號開關有信號，說明己超過，點動碼垛機回退，再檢測比較如果只號開關有信號，說明還未到中心點，點動碼垛機前進，再檢測比較。這樣達到準確定位的目的。采用脈沖串輸出與步進驅動結合的定位方法圖.脈沖串輸出與步進驅動器結合脈沖串輸出與.課題的主要研究內容本課題研究的主要內容是教學用倉儲機械手碼垛機的自動控制及組態軟件的監控仿真，主要包括以下幾個方面深入研究實際工作過程中碼垛機的工作情況，理解其工作原理根據參數選擇電機，確定控制方案。進行控制系統的總體設計根據總體方案的設計，設計電器控制的原理框圖進行的選型，進行硬件系統的設計并對分配針對每部分的硬件設計，進行軟件部分設計，控制程序的編寫及調試應用組態軟件制做監控仿真操作界面。第章柔性包裝機的總體方案設計.柔性包裝機的設計的總體框圖圖.總體框圖圖.為采用西門子作為主控制器的碼垛機總體框圖。臺作為上位監控機通過通信端口與相連，可以對整個系統進行全面的監控管理。本設計只針對的控制設計，其輸入都有啟動按鈕停止按鈕單機聯機切換開關急停等操作面板上的操作開關，還有碼垛機的行程限位開關和立體倉庫上個倉格有無貨物的檢測開關。其輸出包括個步進電機驅動器的脈沖和方向輸出，以及碼垛機上氣動機械手夾取松開的電磁閥和些輔助的設備例如啟動停止的指示燈。個步進電機驅動器分別驅動個步進電機，這個步進電機分別用于控制碼垛機的軸軸軸的移動和個機械手的轉動。.柔性包裝機的結構組成本課題是針對學校實驗室的柔性制造系統中的立體倉庫環節進行實驗前期準備工作而設計的。實驗裝置由機械部分電氣部分和操作臺組成，模擬了碼垛機在個有倉位的立體倉庫的工作情況。碼垛機是由三個直線電控工作臺以及個旋轉工作臺外加個氣動手爪組成。然后整體放置在桌面上，用螺釘固定在桌面鋁合金槽內的螺母中。碼垛機的構成表.。其中軸和軸除行程不致外，本身結構形式完全相同，均采用了光軸導軌支撐，滾珠絲杠傳動的結構。這種結構的特點是承載能力高，安裝方便。軸是垂直的升降軸，因為相對承載低，故采用光軸支撐，滾珠絲杠傳動的結構。三個軸互成直角組合搭建而成。也就是典型的直角坐標機器人。工業上經常用到這種結構。初期的立體倉庫使用的碼垛機以橋式起重機為基礎，這種碼垛機是從起重機的大梁上懸掛個門架立柱，利用門架的上下和旋轉來搬運貨物。年左右在美國出現了巷道式碼垛機，這種堆垛機是在地面的導軌上行走，利用貨架上部的導軌防止傾倒，或者是在上部導軌上行走，利用地面導軌防止傾倒。在立體倉庫碼垛機的研發和使用方面，日本始終走在前列，年安裝了米的高層碼垛機，年出現的聯機全自動化倉庫，特別是年建成了座儲藏生鮮食物的冷藏庫，這是世界上第座的極低溫倉庫，解決條件下碼垛機的可靠性和技術方面的問題，取得了引人矚目的成就。巷道式碼垛機逐漸替代了受重量和跨度限制的橋式碼垛機。據不完全統計，美國擁有各種類型的自動化立體倉庫多座，日本有多座，德國有多座，英國有多座，前蘇聯有多座。柔性包裝機的設計在國內的研究現狀我國第臺橋式柔性包裝機的設計于年由北京起重運輸機械研究所研制，在世紀年代初期開始，我國石油化工企業先后從日本西德和意大利等國家引進了幾十臺碼垛機。其中除了從西德繆勒斯公司和意大利公司引進幾臺外，其余大部分碼垛機均是從日本公司和不二公司進口的。到年代初期，我國些企業和科研單位，在消化吸收引進技術的基礎上，相繼設計研制出幾種不同類型的碼垛機，并用于聚乙烯聚丙烯化肥等粉粒產品包裝碼垛生產線上，為碼垛機的國產化開創了良好的開端。當時主要生產廠家有宜昌地區機械廠常州化工機械廠哈爾濱工業大學機器人研究所和沈陽運輸機械廠等單位。從年代初期開始，我國些科研生產單位即著手設計研制輥道式碼垛機。當時主要以仿型為主，即按國外同類型碼垛機的型式，并結合國內的制造水平進行設計研究的，為國產碼垛機奠定了雛形。到年代