《开槽模切机.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《开槽模切机.doc（3页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、毕业设计摘要：介绍了开槽模切机的工作原理、控制过程。阐述了模切机的先进性和优越性。产品包装，是现在商品经济迅速发展的必然产物。也越来越受到人们的重视。瓦楞纸箱1（比如啤酒纸箱、方便面纸箱）的需求与日俱增。所以，本设计设计的是开槽模切机。它主要是用来瓦楞纸板在折叠成型前的印刷、压痕、开槽和打扣手、气孔等作业。整机采用,主机变频调速,运用触摸屏式人机界面完成参数设定及机器的调整和运转。它通过人机界面可使印刷辊筒开槽前后自动归零,并在印刷开槽前根据纸箱规格设定参数,自动对版、对刀、调隙,各单元之间自动锁定。稳固和合理的结构使维修和手动操作大大减轻。1机械结构全电脑高速水性印刷开槽模切机主要由送纸部、
2、印刷部、开槽部和模切部组成。它们之间互相联系、互相约束,可组合使用,一次性完成瓦楞纸板在折叠成型前的印刷、压痕、开槽和打扣手、气孔等作业,又可单机使用(印刷部、开槽部和模切部),完成瓦楞纸板的某道加工过程。1.1送纸部1)采用皮带前缘送纸技术。瓦楞纸板的输送是间歇性的,后踢式送纸装置应用的是曲柄连杆机构的传动原理2,机构运转惯性大,被输送的纸板容易变形,影响送纸的准确性,并限制输送纸板的工作速度,且纸板表面附有的杂质只靠原机上的毛刷除尘方式清除不彻底,影响纸板印刷品质。针对以上的情况,我们研发了皮带前缘送纸系统,该系统由纸板前端定位牵引,避免纸板弯曲,减小送纸误差;采用“纯滚动无侧隙送纸装置”
3、专利技术(ZL03243240.2),送纸传动灵活准确;由吸附风机辅助送纸,保证弯曲纸板顺利送入,风机变频调速,可根据需要调整风量大小;侧挡板及后挡板移动自动调整,并带有纸板拍齐装置,随机附有真空除尘系统,及时有效清除纸板表面杂质,提高印刷质量。2)主电机采用矢量型变频器调速。运行平稳、节能,低速运行可靠,转速不随载荷及电压波动而变化,归零时制动灵敏,位置准确。3)利用胶花辊(上送纸辊外装耐磨沟槽橡胶,下送纸辊滚花)组合送纸,上送纸辊设计有气动缓冲装置,可适应纸板厚度变化,避免压溃纸板及误操作浪费纸板。4)设有触摸式人机界面操作系统,可直观显示生产速度、生产数量等。并可方便地对左右侧挡板、后挡
4、板进行调整。操作方便,位置准确。5)可设定计划生产数量。完成计划时,电脑系统会自动发出停止指令,送纸系统停止送纸,并发出警示信号。1.2印刷部在印刷部,为了提高印刷套色的精度,提高印刷质量,对压印间隙的调整等技术进行了改进。本机中设计了网辊带有配合送纸机构气压式自动升降装置3,并备有自动匀墨机构。设计了胶辊、网辊的快换装置,可以在不打开齿轮箱基础上实现快速换辊,胶辊辊面设计有中高以补偿其变形,提高传墨效果;版辊的周向相位调整机构采用了行星少齿差动技术,相位360可通过PLC控制进行调整,下托辊的间隙调整采用“凸轮摇板调隙机构”专利技术(ZL03243241.0),较传统调隙方式可极大缩小托辊间
5、隙调整中的横向位移,极大提高纸板印刷运行中的平稳性及印刷精度和清晰度。调相位电机及调隙电机采用步进电机控制,调整精度高。1.3开槽模切部1)印刷部、开槽部、模切部之间采用下吸式真空滚轮过渡送纸技术,适应了满版和翘曲纸板的印刷,提高了生产效率。2)开槽部中设计了双压线轮预压线系统,经预压线后的瓦楞纸板不易压破,并对上预压轮和下压线轮进行了包裹优力胶处理,可使纸箱挺拔棱角分明。开槽刀座、压线轮横移采用四刀联动的电动调整机构,应用PLC触摸屏控制。3)通过更换开槽模座可实现各种模切功能,这样可在不更换切槽台机的情况下实现模切。本设计的开槽模切机结构形式简单,容易装配,实现了一机多功能,大大减少了设备
6、投资费用。2控制系统2.1可编程控制系统控制方案该机控制系统的主要控制功能包括:(1)根据纸板尺寸要求,通过人机界面的触摸屏,实现高精度的间隙、相位调整以及挡纸板的位置调整;(2)在印刷开槽模切工作过程中,能够自行检测误差,如果误差超过精度要求,能够自行停止送纸,进行间隙和相位的调整;(3)在控制系统自行调整之后(如果用户没有按停止按钮),送纸机构能够重新启动,继续工作,且送纸部、印刷部和开槽模切部相互连锁、互相制约,以保证生产和工艺要求;(4)可通过用户输入指定生产数量,完成计划时,可立即停止送纸,发出警示信号。由于PLC控制系统具有可靠性高、动作迅速、灵活、便于改进和修正、节点利用率高、具
7、有丰富的I/O接口、编程简单、使用方便等优点4,因此本设计采用PLC控制。由PLC可以构成多种控制系统:单机控制系统、集中控制系统、分散式控制系统和用远程I/O控制系统。由于本印刷开槽模切机的控制对象较多:有送纸控制、真空吸附控制、间隙控制、相位控制以及他们之间的连锁控制等,且被控制对象比较集中,因此采用集中控制系统。集中控制系统见图1,是用一台PLC图 1图1集中控制系统Fig.1 Centralized control system控制多台设备,每个被控对象与PLC指定的I/O相连,因此各被控对象之间的数据、状态变换不需要另外设置专门的通信线路。该控制系统多用于控制对象所处地理位置比较接近
8、,且相互之间的动作要有一定的联系场合。它比单机控制系统经济,但某一控制对象的控制程序需要改变或PLC出现故障时,必须停止整个系统工作,这是集中控制最大的缺点。2.2控制系统的运行方式运行方式分为手动、单步、周期及自动等4种操作方式:1)手动。各工步都可单独点动,按钮释放即停止运行。2)单步。按下启动按钮,运行一个工步,到位即停。再按启动,则进入下一工步运行。3)周期。从初始位置开始,按启动按钮,程序自动完成一个周期的动作后返回到第一步开始位置停止。4)自动。按启动按钮,程序完成一个周期的动作后又接着从第一步运行,自动循环。在自动方式下,中途若按下复位按钮,系统要继续运行到第一步开始位置才停止;
9、若按下停止按钮,则运行立即停止。此时若再按启动,系统即从该位置运行到第一步开始处停止。根据印刷开槽模切机的实际运行情况,本系统采用自动运行和手动运行2种方式。与运行方式设计相对应,还必须考虑停止运行方式的设计。可编程序控制器的停运方式有正常停运、暂时停运和紧急停运3种。根据控制系统要求,由于印刷开槽模切机运行期间采用循环工作方式,只有在工作结束或接收到操作人员的停止运行指令或设备出现故障或异常情况时才停车,因此本系统采用硬件切断电源,使系统立即停车。印刷开槽模切机控制功能要求:手动运行,可以用按钮对印刷开槽模切机的各个部分进行单独控制,主要用于故障修复与检修;全自动运行,按下启动按钮,系统即可
10、连续、协调、周期性地循环完成各道加工工作,直到系统接收到停止运行信号。2.3程序框图待添加的隐藏文字内容1控制程序框图见图2。图2图2控制程序Fig.2 The diagram of control program3虚拟设计3.1三维建模与动态仿真设计首先利用Pro/E进行主要零部件的建模与装配5,创建其整体模型,见图3,然后在Pro/E中利用图3主要零部件的建模与装配Fig.3 The modeling and assembling of meshing gears转换工具转换到ADAMS中,进行仿真和运动学动力学分析6,见图4。图4齿轮传动的仿真结果Fig.4 The simulation results of transmission gears3.2虚拟装配利用Inventor对开槽模切机的整个过程进行三维建模和虚拟装配7,且利用动画演示了整个拆装过程,见图5。运用上述方法,可以大大缩短新产品的研发时间,避免设计中出现错误,以及避免机构的运动干涉等。
