香烟中包包装机中包水平传送部分设计.docx
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香烟中包包装机中包水平传送部分设计
香烟中包包装机—中包传送部分设计
摘 要
当今时代，由于科学技术的迅速发展，企业与企业间的竞争日益加剧，且表现为知识和技术的竞争。
故现代企业千方百计的设法提高生产技术，努力实现制造全过程的自动化。
制造自动化技术就是研究对制造过程的规划、运作、管理、组织、控制与协调优化等的自动化技术，以使产品制造过程实现高效、优质、低耗、及时和洁净的目标。
制造自动化技术代表着先进制造技术的水平，推动了社会的发展。
其中高效智能的自动化生产线便是制造自动化技术的重要组成部分。
香烟自动生产线是为实现香烟生产的批量化，且提高生产的机械化、自动化水平而专门设计的。
它的产生极大的提高了香烟生产企业制造的自动化水平,提高了企业的生产率;方便了企业对生产过程的规划、运作、管理、组织、控制与协调优化等。
本设计为香烟中包包装机中的一部分，其主要任务是当香烟中包从上一工序——中包远距离水平传送过来后，下落至倾斜放置的弧型转角机构中，中包在弧形轨道实现平滑下落，下落落差为1500MM，并渐进实现中包由水平卧放转90度实现竖直放置，并要求中包在弧形轨道堆积到五包时后面的中包下落应停止，以防止轨道堵塞。
此设计的主要功能是实现中包的转角，为后面的工序及中包的打包提供良好的条件。
本设计控制过程较为简单，故采用硬接线，即结构简单，价格低廉，维护方便，抗干扰能力强的继电接触器控制系统来完成。
其作用是保证转角机构上的中包堆积量保持在规定的范围内，控制中包有节奏的下落。
控制系统对生产和工作可靠性影响很大，因此，要求控制准确、灵敏、可靠、耐用和调整方便。
为了对弧型轨道口的中包堆积量进行适时监控。
故采用安装高灵敏度的ENDEVCO型压力传感器。
此传感器特点是牢靠，灵敏度高，信噪比高，动态范围宽和线型度好，使用时在三倍满刻度压力下还能得到最高输出信号，而不会因超量程而丢失数据且能在宽温度范围内取得可靠数据。
关键词
自动生产线；香烟中包包装机；电气控制；压力传感器
Mid-packagepackingmachineforcigarette---makedesignforapartofmid-packagebeingcarried
summary
Nowages,becauseofscienceandtechnical＇squickdevelopment,thebusinessenterpriseturnworsewiththecompetitionofthebusinessenterpriseincreasingly,andthebehaveofthisisknowledgewithtechnicalcompetition.Somodernbusinessenterprisetriestheexaltationproductiontechniquebyallways,workinghardtomadetheautomationoftheprocessofwholemanufacturing.Themanufacturingautomationtechniqueisaresearchtotheprogrammingthatmanufacturingprocess,operation,management,organize,controlandmoderateexcellentturntheautomationtechniqueofetc.,tomakeproductmanufacturingtheprocessrealizesefficiently,superiorquality,lowconsume,ontimewithundefiledtarget.Themanufacturingautomationtechniquerepresentstheforerunnerofthemanufacturingthetechnicallevel,pushingthesocialdevelopment.Theamongthemefficientlyintellectiveautomationproductionlinejustmakesthetechnicalimportanceinautomationconstitutesthepart.
Automaticproductionlineofcigaretteisintheinterestofincreasesthebatchquantityproduce,andthemechanization,automationleveloftheproduction.Thecreationofithasbiggestimprovetheautomationlevelofthebusinessenterprisemanufacturing,increasestherateofthebusinessenterprise;hasmadetheconvenienceoftheprogrammingwhichbusinessenterpriseforoftheproductionline,operation,management,organize,controlandmoderateexcellentturnetc..
ThisdesignisapartofMid-packagemachineforcigarette,itsmainmissioniswhentheMid-packageofcigarettefromlastlyworkingprocedure——Mid-packageisleavefromlong-distance,andfalltothearc-shapedcompose,andsmoothlywhereaboutswhichisabout1500mminsidethearc-shapedorbit,combinegraduallyenterrealizepackbeingputbyleveldecubitusturning90degreesrealizingendupkeepingplacing,andrequestingwheninsidepackinthearc-shapedorbitpilingupfivepacks,thefollowingshouldstop,inordertopreventjamoftheorbit.ThemainfunctionofthisdesignisworktorealizesthechangeofCapeofMid-package,providefavourableconditionforfollowingworkingprocedureandthepackofMid-package.
Thisdesigncontrolstheprocessmoresimple,thepastadoptionishardtoconnecttheline,namelyconstructionsimple,thepriceischeap,maintenanceconvenient,theanti-interferenceabilityisstrongtogetintouchwithaftertheelectricitymachinecontrolsystemtocomplete.ItsfunctionisawhereaboutstoguaranteetoturnCapetheinsideontheorganizationpackpileupdealkeepswithinthescopeofprescriptive,controlinsidepackcontainrhythm.Controlsystemtoproducewithworkdependableinfluenceverybig,therefore,requestcontrolaccurate,intelligent,dependable,enduringwithadjusttheconvenience.
Forpilinguptotheoscularinsideinorbitintypeinarcpackthedealproceedtosuperviseandcontrolingoodtime.PasttheadoptioninstallstheENDEVCOtypepressureofthehighandintelligentdegreespreadstofeelmachine.Thisspreadstofeelthemachinecharacteristicsisfirmandreliable,theintelligentdegreeishigh,SNYishigh,thedynamicscopebreadthisgoodwiththelinetypedegree,hourinusageiswithinthescopeofthetripleisfulltoengraveapressuretocanstillgetthetallestexportationsignaldown,butcan'tbecauseofsupermeasuresdistancebutthrowtolosethedataandcaninthebreadthtemperaturedependabledatainacquisition.
KeyWord
Automaticproductionline;Mid-packagemachineforcigarette;Electricitycontrol;Thepressurespreadstotransducer
插图、表格清单………………………………………………………………………5
第一章概述……………………………………………………………………………8
第二章绪论……………………………………………………………………………9
§2.1自动生产线的结构组成……………………………………………………………………9
§2.2自动生产线设计的基本要求………………………………………………………………9
2.2.1使用性能……………………………………………………………………………………..9
2.2.2技术性能……………………………………………………………………………………..9
2.2.3经济性能……………………………………………………………………………………..9
2.2.4其它………………………………………………………………………………………….10
第三章方案选择……………………………………………………………………11
§3.1已知基本参数条件………………………………………………………………………11
§3.2功能要求……………………………………………………………………………………11
§3.3完美化要求…………………………………………………………………………………11
§3.4方案的比较…………………………………………………………………………………11
3.4.1方案一……………………………………………………………………………………….11
3.4.2方案二……………………………………………………………………………………….14
3.4.3方案三……………………………………………………………………………………….16
3.4.4方案四……………………………………………………………………………………….17
3.4.5各方案简明表……………………………………………………………………………….18
3.4.6方案比较表………………………………………………………………………………….19
3.4.7方案选择…………………………………………………………………………………….20
第四章各部件的设计和标准件的选择……………………………………………..21
§4.1挡板的设计………………………………………………………………………………..21
4.1.1材料选择……………………………………………………………………………………21
4.1.2挡板机构的外型尺寸及相关说明…………………………………………………………21
4.1.3挡板机构的强度计算………………………………………………………………………22
§4.2气缸的选择与计算………………………………………………………………………..23
4.2.1气缸类型的选择……………………………………………………………………………23
4.2.2气缸的安装形式…………………………………………………………………………….24
4.2.3气缸外径计算及其壁厚……………………………………………………………………24
4.2.4活塞杆的设计及其强度设计………………………………………………………………25
4.2.5活塞的设计、计算…………………………………………………………………………26
4.2.6缓冲行程的估算……………………………………………………………………………26
§4.3斜面转角机构设计………………………………………………………………………..26
4.3.1实现功能……………………………………………………………………………………26
4.3.2斜面转角机构材料的选择…………………………………………………………………26
4.3.3斜面转角机构倾斜角度的计算……………………………………………………………27
4.3.4斜面转角机构的外型设计…………………………………………………………………28
4.3.4相关说明…………………………………………………………………………………….29
§4.4支架设计…………………………………………………………………………………..29
4.4.1支架应满足的基本条件……………………………………………………………………29
4.4.2注意问题……………………………………………………………………………………29
4.4.3支架材料选择……………………………………………………………………………….30
4.4.4气缸支架的设计及相关尺寸的确定……………………………………………………….30
4.4.5转角机构支架的设计及相关尺寸的确定………………………………………………….31
4.4.6相关说明……………………………………………………………………………………32
4.4.7两支架相关技术要求……………………………………………………………………….33
第五章、传感器的选择……………………………………………………………..34
§5.1概述………………………………………………………………………………………..34
§5.2传感器的选择……………………………………………………………………………..34
§5.3压力传感器的基本结构（如下图）及工作原理………………………………………..34
§5.4ENDEVOC型压力传感器的主要技术参数………………………………………………35
第六章、控制电路的设计……………………………………………………………37
§6.1概述………………………………………………………………………………………...37
§6.2控制方法的选择…………………………………………………………………………...37
§6.3控制电路设计……………………………………………………………………………..38
§6.4控制原理分析…………………………………………………………………………….38
设计展望…………………………………………………………………………………………40
致谢……………………………………………………………………………………………….41
参考文献…………………………………………………………………………………………42
插图、表格清单
插图清单
第三章
（图3-1）方案一实现对水平传送带上中包下落的控制
6
（附图3-2）1处放大图
6
（图3-3）2处放大图
6
（附图3-4）方案一中包转角装置放置状态
7
（附图3-5）方案一中包下落转角装置
7
（附图3-6）方案二水平传送带上中包拦截装置示意图
8
（附图3-7）方案二中包转角装置拆开图
9
（附图3-8）方案二中包转角装置爆炸图、组装图（斜放）
9
（附图3-9）方案三机构示意图
10
（附图3-10）方案三气缸结构及放置状态
10
（附图3-11）方案三中包转角装置拆分图
11
（附图3-12）方案三中包转角装置爆炸图
12
第四章
（图4-1）挡板外型及尺寸
15
（图4-2）双侧缓冲式气缸
16
（图4-3）轴侧角座型安装形式
17
（图4-4）缓冲气缸
19
（图4-5）中包在斜面转角机构上受力
20
（图4-6）斜面转角机构外型构思图
21
（图4-7）斜面转角机构相关尺寸
22
（图4-8）气缸支架外型尺寸图
23
（图4-9）转角机构支架外型尺寸图
24
第五章
（图5-1）传感器基本结构
26
（图5-2）传感器工作原理图
26
（图5-3）ENDEVOC压力传感器结构
26
第六章
（图6-1）控制电路图
27
插表清单
第二章
（表2-1）自动生产线组成部分
4
第三章
（表3-1）中包基本参数
5
（表3-2）方案简明表
13
表3-3方案比较表
14
第四章
（表4-1）聚乙烯基本参数
14
（表4-2）Φ40缸体选择参照表
18
（表4-3）酚醛塑料的性能特点及应用
20
（表4-4）酚醛塑料的物理及机械性能
20
（表4-5）25号钢基本特性
28
第一章、概述
当今时代，由于科学技术的迅速发展，自动化生产技术在工业生产中得越来越广泛的应用。
在机械制造、电子等行业已经设计和制造出大量类型各异的自动生产线。
这些自动化生产线的使用，对于提高劳动生产率和产品的质量、改善工人劳动条件，降低能源消耗，节约材料等方面都取得了显著的成效。
自动生产线是在流水线的基础上逐渐发展起来的，它不仅要求线体上各种机械加工装置能自动的完成预定的各道工序及工艺过程，使产品成为合格制品，而且要求产品在工序间的输送、打包等都能自动地进行。
为了达到这一要求，人们通过自动输送及其他一些辅助装置按工艺顺序连成一体，并通过液压系统、气压系统和电气控制系统将各个部分动作联系起来，使其按照规定的程序自动地进行工作。
自动生产线之所以称为一个系统，因为它是建立在机械技术、计算机技术、传感器技术、驱动技术、接口技术等基础上的一门综合技术。
它是从系统工程观点出发，应用这些综合技术，根据生产的不同需要，对他们进行有机的组织与综合，从而实现整体设备的优化。
第二章、绪论
§2.1自动生产线的结构组成
设计的自动生产线为了实现其功能要求,必须设计和配置一些其它的机构和装置,分析各个机构和构件在自动生产线中的作用,可将其归类成四大组成部分：
a、驱动系统b、传动系统c、控制系统d、执行机构
（表2-1）自动生产线组成部分
§2.2自动生产线设计的基本要求
设计自动生产线应以满足使用要求和保证生产率的前提下,做到技术先进,经济合理,制造方便,安全可靠,一般应具有以下性能：
2.2.1使用性能
『1』运动的平稳性，具有足够的强度和刚度，能保持规定的运动。
『2』可靠性。
设备在规定的条件下，在规定的时间内完成或保持其规定的工作能力。
可靠性越高，故障率越低。
『3』保持产品质量的稳定性。
『4』加工精度的保持性。
『5』对环境的适应性。
『6』使用维修方便，操作简单安全。
2.2.2技术性能
『7』具有一定的灵活性。
『8』具有合理的自动化程度，要根据需要和可能性来综合考虑，不能脱离具体条件而盲目追求先进性。
『9』贯彻标准化，通用化和系列化。
2.2.3经济性能
『10』结构简单、制造容易、成本低。
『11』生产率高、效率高、能耗少。
『12』节约材料。
2.2.4其它
『13』减轻劳动强度，改善劳动条件，不污染环境和产品，讲求人机工程学，创造文明生产条件。
『14』留有发展的余地，要有可能改进而不致造成全机废弃。
第三章、方案选择
§3.1已知基本参数条件
1、香烟中包的基本参数：
香烟中包
长（mm）
宽（mm）
高（mm）
重量（Kg）
硬皮中包
280
90
50
0.29
软皮中包
280
90
50
0.26
（表3-1）中包基本参数
2、香烟中包从上一工序通过高度为2500MM的水平传送带传入，并要求在待设计的弧形轨道中自由滑落到高度为1000MM的平台上。
§3.2功能要求
1、要求在中包从水平传送带沿弧形轨道自由滑落的过程中完成90度竖放的动作。
2、为保证下道工序的顺利进行，要求当中包在弧形轨道口堆积5个的时候停止从水平传送带下落，以防止轨道堵塞。
§3.3完美化要求（附加要求）：
1、考虑目前国际上最新的动态，在节省成本的前提下最大限度的提高生产效率。
2、考虑堵塞情况设计控制电路。
3、在保证下落速度的前提下确保轨道长度的最佳。
4、为提高生产率应采用自动生产线。
5、自动生产线应实现优质、低耗、清洁、灵活的生产。
6、中包传送装置应竟可能的降低噪音，为工人提供良好的工作环境。
7、使用维修方便，操作简单安全，具有一定的灵活性。
§3.4方案的比较
3.4.1方案一：
对水平传送带中中包下落的控制采用在水平传送带的末端竖放（如图3-1）拦截装置，此装置将挡片加装在一齿条上，通过主动齿轮的转动实现齿条的上下移动，并借助行程开关对挡片行程进行控制。
设计如（图3-4）所示的装置安装在斜面上，实现中包在自由滑落的过程中完成90度竖放的动作。
装置特点：
外形如一喇叭状，内有一面呈一渐进升高的弧型曲面，借助此弧型曲面实现中包的竖放。
（图3-1）方案一实现对水平传送带上中包下落的控制
（图3-2）1处放大图（图3-3）2处放大图
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