曲面印刷機真空吸附皮帶下料機說明書

1、中北大學2016屆畢業(yè)設(shè)計說明書目錄1 緒論11.1 印刷技術(shù)綜述11.2 曲面印刷技術(shù)簡介11.3 曲面印刷機的組成結(jié)構(gòu)21.4 曲面印刷機的工作原理31.5 印刷工藝過程簡述31.6 國內(nèi)外曲面印刷機技術(shù)現(xiàn)狀31.7 市場前景分析52 真空吸附皮帶下杯裝置方案分析73 真空吸附皮帶下杯裝置機構(gòu)設(shè)計103.1 零件材料選取原則103.2 設(shè)計技術(shù)要求113.3驅(qū)動電機的選擇113.4下杯吹氣裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計123.4.1 下杯吹氣架123.4.2 三角式接頭、直通式接管、卡、彎頭、螺桿143.5 下杯裝置主要零件設(shè)計163.5.1 軸的設(shè)計163.5.2下料風箱和抽送風箱的設(shè)計183.6 下杯輸

2、送裝置主要零件設(shè)計203.6.1 軸承的選擇213.6.2 鍵的選擇與設(shè)計223.6.3 螺釘?shù)倪x擇與設(shè)計234 真空吸附皮帶下料機構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計254.1 PLC介紹254.1.1 電氣控制技術(shù)的發(fā)展概況254.1.2 可編程控制器的用途254.1.3 采用PLC控制的優(yōu)點25I第I頁 共 II頁4.2 三菱FX系列可編程控制器規(guī)格及性能264.2.1 FX系列PLC規(guī)格264.2.2 FX系列PLC的主要性能指標264.3 下料機構(gòu)控制電路設(shè)計264.4電器布件圖284.5 PLC梯形圖及程序285 總結(jié)29附錄一30附錄二36參 考 文 獻41致 謝43II第II頁 共 II頁1 緒論1

3、.1 印刷技術(shù)綜述中國的印刷技術(shù)源遠流長，是世界上發(fā)明印刷術(shù)最早的國家，經(jīng)過數(shù)千年印刷經(jīng)驗的累積，中國的印刷技術(shù)為世界印刷技術(shù)的發(fā)展作出了巨大貢獻，印刷術(shù)是人類歷史上最悠久最偉大的發(fā)明之一。然而，真正意義上的印刷機則是歐洲國家先制造出來，這是值得我們深思的事情，為何我們擁有世界上最多和最悠久的印刷技術(shù)積累，我們當前的印刷技術(shù)卻被發(fā)達國家遠遠甩在后面。而從工業(yè)革命以來，隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，印刷業(yè)也發(fā)生了翻天覆地的變化，同時，人們對印刷品的外觀，品質(zhì)等要求也變得越來越高。與之相運而生的曲面印刷進入了人們的日常生活，曲面印刷解決了傳統(tǒng)平面印刷不能解決的諸多技術(shù)問題，大大方便了人們的日常生活，滿足

4、了人們對文化和日用產(chǎn)品的需求。曲面印刷在一個國家的基礎(chǔ)工業(yè)里具有舉足輕重的作用，它能夠反映一個國家的工業(yè)生產(chǎn)能力，自主創(chuàng)新能力和研發(fā)能力，設(shè)計新型高效率的曲面印刷機對國家工業(yè)的發(fā)展具有重要意義。 隨著社會信息化及經(jīng)濟全球化的迅猛發(fā)展，人們的審美觀念不斷的進步與更新，對商業(yè)和包裝印刷的要求越來越高，而聯(lián)系也越來越緊密。在龐大的市場需求推動與先進的科學技術(shù)促進下，包裝印刷技術(shù)以及包裝印刷機械都在發(fā)生巨大的變化1-2。1.2 曲面印刷技術(shù)簡介 隨著印刷機械的自動化、數(shù)字化技術(shù)不斷取得突破，印刷技術(shù)創(chuàng)新源源不斷。印前創(chuàng)新技術(shù)和印后創(chuàng)新技術(shù)得到突飛猛進的發(fā)展。全自動曲面印刷機的研制成功，填補了我國在這項

5、技術(shù)上的空白現(xiàn)狀，在包裝容器高速彩色印刷這項技術(shù)上，我國與發(fā)達國家的差距大大縮短。同時，全自動曲面印刷機批量投入市場，取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。本課題所研發(fā)的是一種專程用于圓弧形、圓柱形或截錐形物品生產(chǎn)加工的全自動多色曲面印刷機，此印刷機包括料盤機構(gòu)、上下料機構(gòu)、輪轉(zhuǎn)印刷機構(gòu)和傳動機構(gòu)。通過程序控制器協(xié)調(diào)上下料機構(gòu)和各部件之間的同步聯(lián)動，輪轉(zhuǎn)印刷機構(gòu)將圖案套色于大膠輥圓周上，再與料盤上模把接觸對滾移印在被印刷物的外曲面上?？勺詣訉Π娴母咚偾嬗∷C專利技術(shù)，實現(xiàn)光電檢測自動對版，可使曲面印刷機的第 1 頁 共 43 頁速度提高30%以上，而且對版速度快，對版精度更高、更節(jié)能，對于提升我國

6、印刷機械技術(shù)，具有重要的意義3。1.3 曲面印刷機的組成結(jié)構(gòu) 全自動曲面印刷機，包括有輪轉(zhuǎn)印刷機構(gòu)和傳動機構(gòu)等，其整體布局如圖1.1所示，主機座結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。系統(tǒng)組成說明如下4：A：輪轉(zhuǎn)印刷機構(gòu)包括有大膠輥(4)，墨輥箱(2)，版輥(1).版輥及墨輥箱成組地沿大膠輥圓周呈衛(wèi)星分布，最多可裝六組，墨輥箱內(nèi)布置一套包括大墨輥(23)的傳墨輥系；B：輪轉(zhuǎn)機構(gòu)切向位置設(shè)置有料盤機構(gòu)，料盤（6)上均布裝有最多6個模把(5)、料盤(6)裝在蝸形凸輪間歇傳動箱(7)上并由其驅(qū)動作分度運動。傳動箱(7)經(jīng)萬向軸(11)與輪轉(zhuǎn)印刷機構(gòu)聯(lián)動，由一只主電機驅(qū)動形成主傳動鏈；C：輪轉(zhuǎn)機構(gòu)上的大膠輥(4)；版輥(

7、1)經(jīng)及墨輥箱內(nèi)的墨輪系均通過變速輪與主傳動鏈相聯(lián)作同步運轉(zhuǎn)；D：料盤(6)上A點工位為上料工位，其正前方裝有四螺頭上杯機構(gòu)(61)，C點為前處理工位，C點工位模把下方裝有電火花處理器或火焰處理器，其上方裝有模把驅(qū)動平皮帶，E點為印刷工位，此處大膠輥(4)與模把(5)接觸對滾使膠輥上的彩色圖案印在模把上的印刷物外周曲面上，G點工位模把前方裝有真空吸附接杯皮帶機構(gòu)(33)；E：主傳動鏈上裝有光電編碼器(8)。圖1.1 曲面印刷機整體布局圖圖1.2 曲面印刷機主機座圖1.4 曲面印刷機的工作原理 曲面印刷是先在雕刻有文字或圖案的凸版上涂抹上油墨，接下來將文字或圖案轉(zhuǎn)印到曲面橡皮布上，這個過程也叫套

8、印，再利用曲面將文字或圖案轉(zhuǎn)印至成型品表面，最后通過熱處理或紫外線光照射等方法使油墨固化。除了工藝上的難度稍微大一些以外，曲面印刷和平面印刷沒有實質(zhì)性的差別。1.5 印刷工藝過程簡述對于一個完整的印刷過程，第一步是成型品的前處理操作。處理的內(nèi)容包括清洗成型品表面的油脂和垃圾等影響加工精度的因素，還包括改善油墨的粘合性和潤濕性的表面處理。成型品前處理和表面處理完成以后，下一步將油墨放入凹版內(nèi)，刮去凸版上過量的油墨，保持一定力度擠壓曲面取得油墨，將曲面的油墨轉(zhuǎn)印到成型品的表面。完成上述操作之后，接下來就是油墨固化處理。在多數(shù)情況下，采用某些方法使油墨固化。硬化處理方法則有熱硬化處理與UV硬化處理二

9、種。熱固化處理：將印刷后的成型品放入恒溫槽內(nèi)，使印刷品被遠紅外線照射或熱風加熱，因熱反應使油墨固化。UV固化處理：被印刷的成型品在特定波長的紫外線（UV）照射下，利用光化學反應使油墨固化的方法。熱固化處理和UV固化處理完成后，最后，為了改善和提高印刷品的性能，比如耐久性等，有時會進行表面涂布等印后處理工作。1.6 國內(nèi)外曲面印刷機技術(shù)現(xiàn)狀中國印刷工業(yè)，無論是出版物的印刷、包裝物的印刷、還是印刷設(shè)備和印刷器材的生產(chǎn)，都取得突飛猛進的發(fā)展。 （1)國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)曲面印刷機的廠家不多，比較著名的有廣東隆興公司,廣水輕工機械有限責任公司等，其他主要是一些小廠在生產(chǎn)一些科技含量低，手動或半自動化的產(chǎn)品，這

10、些產(chǎn)品體積龐大，功能單一，效率低，印刷效果不理想，遠遠不能滿足市場需求。目前，凸版曲面印刷設(shè)備能較好地解決以往曲面絲印設(shè)備的不足，已經(jīng)成為高端凸印設(shè)備的發(fā)展主流，目前中國有能力生產(chǎn)圓柱形 凸版曲面印蓋機只有香港、臺灣個別廠家，而大陸尚未有正式的曲面凸印設(shè)備生產(chǎn)廠家。 隆興公司專業(yè)生產(chǎn)LXUV-WZ160型工位固化、隧道固化、六至九色高速曲面膠印機如圖1.3所示，適應于各種圓錐型杯子、碗的外表文字和圖案印刷。主要有如下幾個特點：采用PLC觸摸屏控制，自動顯示檢測故障并顯示處理辦法而且配備自動倒換三塊和六塊橡皮功能, 操作簡單、安全可靠。獲專利的電腦記憶數(shù)控調(diào)墨，確保機器長期運轉(zhuǎn)不跑色。油墨增加或

11、減少準確自如方便實用，還能把相應的數(shù)據(jù)儲存下來，直到下批產(chǎn)品開機再用。獲專利的運轉(zhuǎn)中套色調(diào)版裝置，大大縮短調(diào)試時間，提高了生產(chǎn)效率，同時可調(diào)整版滾與大鼓壓力。圖1.3 隆興公司專業(yè)生產(chǎn) 的LXUV-WZ160型曲面印刷機 （2）目前，在國際上，意大利、美國、荷蘭、瑞典等發(fā)達國家一直是曲面印刷機設(shè)備的全球裝備及技術(shù)領(lǐng)導者，如荷蘭多福（VAN DAM）公司、美國波利太浦（POLY TYPE）公司、意大利安色（Omso）公司等三大曲面印刷機制造知名企業(yè)，它們開發(fā)、生產(chǎn)的裝備代表當今國際最先進曲面印刷機設(shè)備的技術(shù)水平。意大利卡夫公司生產(chǎn)的用于高速瓶蓋印刷的LITHO 6 型全自動六色曲面印刷機如圖1.

12、4所示。LITHO 6 型六色曲面印刷機適用范圍極廣。具有眾多優(yōu)異的性能，比如設(shè)備的耐用性能好，印刷質(zhì)量高。此外，此設(shè)備配備有光電自動對準裝置，這對于印刷單元前后移動和迅速精確復位具有直接作用。墨輥配備有清洗裝置，設(shè)備運行狀態(tài)下的電子加墨控制，通過兩臺電機的電子軸線控制實現(xiàn)印刷單元與工件輸送裝置的同步，可以只從設(shè)備的一側(cè)進行調(diào)節(jié)，印刷輥組清洗裝置，整臺設(shè)備可以與連續(xù)生產(chǎn)線連接5。 圖1.4 意大利卡夫公司生產(chǎn)的LITHO6型六色曲面印刷機1.7 市場前景分析 通過市場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，國際市場上，許多大型的專業(yè)印刷機械生產(chǎn)廠家并沒有專門生產(chǎn)曲面印刷機，國內(nèi)的大部分印刷支柱企業(yè)也在曲面印刷機型上開發(fā)甚少

13、。目前，曲面印刷的市場需求增大，而相關(guān)儀器設(shè)備研發(fā)相對落后，主要是一些小廠在生產(chǎn)一些科技含量低，手動或半自動化的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品體積龐大，功能單一，效率低，印刷效果不理想，遠遠不能滿足市場需求，基于以上問題，開發(fā)設(shè)計出一套高精度高效率的曲面印刷機能增強企業(yè)在自由競爭市場的競爭力，同時，也能彌補國內(nèi)市場在這一領(lǐng)域上的空白。此外，隨著印刷機械的自動化、數(shù)字化印刷工作流程的不斷更新和完善，印刷技術(shù)創(chuàng)新層出不窮，印前創(chuàng)新技術(shù)、印刷創(chuàng)新技術(shù)印后創(chuàng)新技術(shù)也得到快速的發(fā)展。為了趕上世界印刷業(yè)的先進技術(shù)，我們有必要實現(xiàn)這一領(lǐng)域的技術(shù)突破和創(chuàng)新。應該明確，中國印刷工業(yè)的發(fā)展離不開國內(nèi)印刷裝備產(chǎn)業(yè)的共同努力，也離不

14、開國外先進技術(shù)和設(shè)備對印刷工業(yè)技術(shù)上水平的支持，隨著中國制造設(shè)備遍布世界的現(xiàn)實，應該看到，中國制造的印刷機械設(shè)備大踏步的走出國門的時機已經(jīng)到來6。1.8 Solidworks軟件介紹SolidWorks軟件是世界上第一個基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢，SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財務(wù)狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機平臺CAD系統(tǒng)評比第一名；從1995年至今，已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎，其中僅從

15、1999年起，美國權(quán)威的CAD專業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予SolidWorks最佳編輯獎，以表彰SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡明。至此，SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明，使用它，設(shè)計師大大縮短了設(shè)計時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場9。軟件特點：軟件功能強大,易學易用,是當前領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。它能提供用戶不同的設(shè)計方案、對于減少設(shè)計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量具有巨大作用。其獨有的拖拽功能使用戶在比較短的時間內(nèi)完成大型裝配設(shè)計。SolidWorks資源管理器是同Windows資源管理器一樣的CAD文件管理器，用它可以方便地管理

16、CAD文件。使用SolidWorks ，用戶能在比較短的時間內(nèi)完成更多的工作，能夠更快地將高質(zhì)量的產(chǎn)品投放市場。 2 真空吸附皮帶下杯裝置方案分析現(xiàn)有技術(shù)中在對圓柱形，圓弧形或截錐形物品，例如以塑料，金屬，紙質(zhì)等成形的桶、杯、碗、管狀容器表面印刷時多采用絲網(wǎng)版往復移印，或商標粘貼，生產(chǎn)效率低，成本高、質(zhì)量差。CU0 2130601號專利文件公布了一種“全自動曲面印刷機”，采用送料機構(gòu)自動推頂管狀印刷物至承印位置，雖實現(xiàn)了一定的自動化程度，但其僅限于單色印刷，效率和印品質(zhì)量仍然不高。難以實現(xiàn)大批量，高速度的自動化多色印刷作業(yè)。作為在圓柱形表面上的印刷，如各種化狀品瓶、藥瓶、酒瓶等，它們大多為圓柱

17、形或近乎圓柱形表面，（扁形瓶的弧形表面屬于圓柱形表面），極少也有圓錐形、球形的印刷方法，曲面印刷法常常被采用。曲面印刷是指用一塊柔性橡膠，將需要印刷的文字、圖案印刷至含有曲面或略為凹凸面的樹脂成型品的表面。 圖2.1 真空吸附下杯機構(gòu) 本實用新型的目的在于提供一種多色套印準確、最高速度可達每分鐘300件的一次完成印刷的高效率全自動曲面印刷機8。 此次設(shè)計參考了專利號為93248040.3的曲面印刷機，此曲面印刷機是一種專用于圓柱形、圓錐形或圓弧形包裝容器類產(chǎn)品的全自動多色凸版印刷機。全自動曲面印刷機真空吸附皮帶下料機構(gòu)示意圖如圖2.1所示，版輥(1)上開槽處裝有一對版夾（45)，感光樹脂凸版(

18、44)裹在版輥(1)外周，并由版夾(45)漲緊、調(diào)正。兩只版夾的相對位置和相互間的距離由兩根絲桿調(diào)整，調(diào)好后夾緊。四螺頭上杯機構(gòu)(61)與主傳動鏈相連，與料盤回轉(zhuǎn)同步，四個螺頭之間有四根導料桿(29)，導料桿中心孔與后部的環(huán)形氣管連通，通過電磁閥連接壓力空氣，導料桿前端有吹氣嘴，當料盤靜止時，模把正對四螺頭中心，四只螺頭將杯子分離送出，四個吹氣嘴從外緣肩處將杯子吹上模把，并被模把吸住。料盤（6)后部有環(huán)形配氣道，由塑料環(huán)與固定法蘭密封。料盤的A，B，C，D，E，F(xiàn)各工位與環(huán)形氣道相連，并與真空泵相通，此氣道經(jīng)模把中心孔作用于料杯將其吸住。G點工位與壓力空氣路相連，當料盤靜止時，由電磁閥控制將杯

19、子從模把上吹出，被真空吸附接杯機構(gòu)(32)吸住，經(jīng)吸附皮帶輪送到烘干箱(46)。料盤上C點工位模把下方裝有前處理裝置，以對不同材質(zhì)例如塑料等被印刷物的表面進行活化處理，以增強油墨附著力。 裝有料盤的蝸形凸輪傳動箱(7)可在氣缸(9)的控制下沿兩根導柱(12)作左右微量移動。運轉(zhuǎn)中當印刷工位E處模把上無杯時，光電管檢出的無杯信號令傳動箱向左后退，以防止油墨污染模把，當有杯時氣缸作動傳動箱左靠，使模把上的料杯與大膠輥接觸對滾一周調(diào)整空氣壓力可設(shè)定印刷接觸壓力，以獲得滿意的印刷效果。 下料機構(gòu)包括真空吸附輸送皮帶(33)，(37)，以及烘干箱(46)，烘干箱內(nèi)有兩根不同速度的輸送皮帶，帶動料杯一面旋

20、轉(zhuǎn)一面前進。紫外線燈管(47)經(jīng)拋物面反射照射料杯側(cè)面，使紫外線油墨與料杯表面發(fā)生固化。 上圖中(32)，(36)，(34)為抽風口，接抽風機，使輪送架內(nèi)形成負壓，杯子被吸住由皮帶輪走。(34)為輔助吹氣嘴。此次設(shè)計的對象為真空吸附下杯機構(gòu)，其中涉及到機械系統(tǒng)的帶傳動部分、動力驅(qū)動部分、真空吸附和其他輔助零件。傳動系統(tǒng)作為機械系統(tǒng)的最主要組成部分，本身具有重要意義。傳動的種類很多，按工作原理可以分為摩擦傳動、機械傳動、流體傳動、電力傳動、和磁力傳動。其中摩擦傳動又可以分為摩擦輪傳動、撓性摩擦傳動和摩擦式無級變速傳動：機械傳動分為齒輪傳動、蝸桿傳動、撓性嚙合傳動、螺旋傳動、連干機構(gòu)傳動、凸輪機構(gòu)

21、和組合機構(gòu)傳動；液體傳動分為氣壓傳動、液壓傳動和液體粘性傳動；電力傳動有直流電力傳動和交流電力傳動。按傳動比變化情況分，可以分為定傳動比傳動和變傳動比傳動，其中變傳動比傳動又有有級變速、無級變速和按周期性規(guī)律變化三種。按傳動輸出速度 變化情況分，有恒定和可調(diào)兩種，可調(diào)又有有級調(diào)速、無級調(diào)速和按某種周期性規(guī)律變化三種9。下圖所示圖2.2為全自動曲面印刷機真空吸附下杯機構(gòu)部分的三維模型，它的主要作用就是把從八工位料盤G點工位脫下來的杯子被經(jīng)過真空泵吸收氣體形成負壓的箱體吸附并傳送到下杯輸送裝置的上方，然后箱體內(nèi)經(jīng)過隔板的作用，使杯子掉在輸送裝置上并被經(jīng)過抽風筒而形成負壓的抽送風箱吸附，再通過皮帶的

22、傳送，最終經(jīng)過烘干及疊杯轉(zhuǎn)鼓裝置而把杯子摞起來。 圖2.2 真空吸附下杯裝置三維圖3 真空吸附皮帶下杯裝置機構(gòu)設(shè)計本次要完成的全自動曲面印刷機真空吸附下杯裝置共包含下杯吹氣裝置、下杯裝置、下杯輸送裝置三個主要部分。 3.1 零件材料選取原則 在理解了零件的使用要求和掌握了材料的機械性能的基礎(chǔ)上，在選取材料的時候，一般考慮以下幾方面：(1)強度對于承受扭轉(zhuǎn)應力的零件來說，考慮到應力在橫截面的不均勻分布問題，這里采用復合熱處理的方式，如調(diào)質(zhì)和表面硬化，從而零件的中心部分和表部具有不同的金相組織，零件的疲勞強度得到提高。對于接觸應力大的零件，可以對材料進行局部強化處理，如調(diào)質(zhì)、滲碳、滲氮等，改善材料

23、的表面性能。當零件承受變應力時，選擇耐疲勞的材料。韌性好、組織均勻、夾雜物少的鋼材的疲勞強度都較高。(2)剛度影響零件剛度的機械性能指標是彈性模量，對不同的材料而言，其彈性模量相差并不大，因此這項指標對零件剛度影響并不大?，F(xiàn)在考慮材料的結(jié)構(gòu)形狀，由材料力學知識知道，零件的剛度受材料結(jié)構(gòu)形狀的影響較大，所以，機械設(shè)計過程中常通過改變材料的結(jié)構(gòu)形狀來改變零件的剛度。(3)磨損零件表面的磨損比較復雜，難以進行數(shù)據(jù)化和定性研究，選擇耐磨性材料所考慮的原則很難具體說明清楚，因此，不對此作具體論述。(4) 制造工藝性如果零件結(jié)構(gòu)復雜，尺寸較大時，可以采用鑄件或焊接件來進行制造。此處對材料的鑄造性和可焊性提

24、出了一些相關(guān)要求。采用冷拉或深拔等相關(guān)工藝制造出的零件，如鍵、銷等零件，需要考慮材料的冷作硬化對材料機械性能的影響。 (5)材料的經(jīng)濟性根據(jù)零件使用要求和生產(chǎn)數(shù)量，從多方面綜合考慮材料本身的價格、材料的加工費用，以及毛坯材料的費用等對材料進行選擇。當零件在一些特殊環(huán)境下工作時，如高溫、腐蝕性介質(zhì)，應當參考有關(guān)的專業(yè)文獻選擇材料10。3.2 設(shè)計技術(shù)要求在設(shè)計曲面印刷機的相應機構(gòu)時，應考慮到印刷機的使用性能方面的因素。這些因素主要包括以下五個方面： (1)經(jīng)久耐用。這是對曲面印刷機的使用壽命提出的要求，希望生產(chǎn)出壽命長的機械，也就是要求在經(jīng)過長期使用之后還能其精度還在可接受范圍內(nèi)。(2)安全可靠

25、。要求印刷機在工作過程中，確保操作者的人身安全及設(shè)備安全，在印刷機上除設(shè)有安全保護裝置外，還設(shè)有安全保險裝置。當機器出現(xiàn)故障時能夠自動停機。 (3)滿足強度和剛度要求。對受力很大的零件，滿足強度顯得尤為重要；但對于大多數(shù)零件來說，評定性能的主要指標是剛度，因為零件的剛度對其工作精度影響最大，因此應該把滿足零件的剛度問題放在首位。 (4)結(jié)構(gòu)設(shè)計合理。合理的機構(gòu)設(shè)計有利于提高零件的強度和剛度。 （5）工藝性好。良好的工藝性對生產(chǎn)活動也很重要，如毛坯制造、熱處理、加工過程、裝配調(diào)整、安裝固定、維護修理等都要求具有良好的工藝性。 3.3驅(qū)動電機的選擇 本曲面印刷機在下杯吸附皮帶和下杯傳輸皮帶兩處需要

26、兩個驅(qū)動電機，這兩個驅(qū)動電機用于調(diào)速，兩者具有不同的功用，但具有相同的參數(shù)值。 本印刷機每分鐘最多可印刷的杯子數(shù)量為300個,杯子最大直徑為12cm,要保證兩個杯子之問距離為8cm,則皮帶的速度為(12+8)*300cm/min=1m/s,即皮帶輪的線速度為1m/s。電動機的功率 P= FeV/1000，=0.9, 屬于平摩擦輪傳動效率，F(xiàn)為皮帯的有效拉力, 其大小等于帶與帶輪的總摩擦力。現(xiàn)假設(shè)皮帶的預緊力為F0，其大小為500N,摩擦系數(shù) f為0.15, Fe=75N，所以電動機的功率p= 75*1/1000*0.9 =83w 。為保證電動機能提供足夠的動力,取 P為90w,根據(jù)公式回推得出

27、預緊力F0為540N。 由機械設(shè)計課程設(shè)計手冊第3版 表12-12YS系列電動機技術(shù)數(shù)據(jù)選用型號為YS5624的電動機(見圖3.1),其功率為90W,電壓為380v,轉(zhuǎn)速1400r/min,外形尺寸長X 寬 X高=170mmX120mmX135mm。 YS系列三相電動機, 具有良的起動和運行性能,使用、維修方使,適用于使用三相電源的小型機械11。 圖3.1 YS5624電動機3.4下杯吹氣裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計四螺頭機構(gòu)的位置尺寸是固定的，而螺槽深度有限，所以一套裝置只能適用于一定尺寸范圍內(nèi)的杯子，口徑50一150mm需要四套類似機構(gòu)，分檔更換。四根導料桿的位置尺寸可調(diào)整。四螺頭機構(gòu)也與主傳動鏈相連。料

28、盤分度一次，螺頭回轉(zhuǎn)一圈，出杯一只。當四螺頭轉(zhuǎn)到下杯吹氣架時，正好處于下杯工位，與料盤回轉(zhuǎn)同步，四個螺頭之間有四根導料桿(29)，導料桿中心孔與后部的環(huán)形氣管連通，通過電磁閥連接壓力空氣，導料桿前端有吹氣嘴，當料盤靜止時，模把正對四螺頭中心，四只螺頭將杯子分離送出，四個吹氣嘴從外緣肩處將杯子吹上模把，并被模把吸住。G點工位與壓力空氣路相連，當料盤靜止時，由電磁閥控制將杯子從模把上吹出13，被真空吸附接杯機構(gòu)(32)吸住，經(jīng)吸附皮帶輪送到烘干箱(46)。 3.4.1 下杯吹氣架下杯吹氣架是由橫梁、柱臂、橫臂、角座組成，主要起到支撐作用。其中兩個柱臂之間橫向用1根橫梁焊接，4根橫臂在柱臂上縱向焊接

29、連接，最下面的角座與柱臂用螺栓連接，具體示意圖見圖3.2。 圖3.2 下料吹氣裝置 圖3.3 柱臂 圖3.4 橫梁 圖3. 5橫臂 圖3.6 角座 柱臂(圖3.3)、橫梁（圖3.4）、橫臂（圖3.5）要求的加工精度不高，并且所承受的作用力也不大，所以它們的材料選為A3鋼，角座（圖3.6）一般又叫角鋼，材料一般是Q235的剛。 3.4.2 三角式接頭、直通式接管、卡、彎頭、螺桿 卡的作用是把接有尼倫軟管和鼓風機的三通式接頭固定在下杯吹氣架上，彎頭的作用是連接帶有吹氣孔并且固定在調(diào)整擋板上的螺桿和連接有快速接頭的直通式接管上。 圖3.7 彎頭 根據(jù)生產(chǎn)工藝，彎頭分為焊接彎頭、沖壓彎頭、鑄造彎頭、對

30、焊彎頭等。其他名稱：90度彎頭、直角彎等。 圖3.8 直通式快速接管 直通式快速接管的生產(chǎn)制作過程需要在清潔的環(huán)境下進行，不能有較大塵粒的影響，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)應緊湊合理、體積小，抗老化、耐腐蝕；運行后無滲漏，各項技術(shù)性能穩(wěn)定可靠，安裝方便。 圖3.9 三通式接頭 圖3.10 卡三通式接頭的設(shè)計要求能長期適應高腐蝕氣體、液體環(huán)境、不反應、不變性、不老化，在廣泛的溫度范圍內(nèi)具有極佳的機械性能耐溫可達150以上。它是一種非常適合于氣體分析系統(tǒng)與液體分析系統(tǒng)使用的優(yōu)良產(chǎn)品。 螺桿的常用材料有45號鋼，該螺桿中間是空心的，并在末端設(shè)有吹氣孔，在四螺頭處于G點下杯工位的時候，四個螺桿會起到輔助吹氣的作用，使杯子

31、能順利平穩(wěn)的被形成負壓的箱體吸附。另外，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)板和螺桿的位置就可以適應并滿足一定范圍內(nèi)口徑的杯子。 圖3.11 螺桿3.5 下杯裝置主要零件設(shè)計 設(shè)計的下料輸送裝置如圖3.12所示，該裝置包含有傳送皮帶、抽風筒、輸送輥、齒輪減速調(diào)速電機、抽送風箱等組成。該裝置的作用是吸附從八工位料盤脫下來的杯子并經(jīng)過皮帶傳送到裝有擋板的抽送風箱處，最終被下料輸送裝置承接。 圖3.12 下料裝置三維圖 3.5.1 軸的設(shè)計 軸的材料種類很多，選擇時應主要考慮如下因素： （1）軸的強度、剛度及耐磨性要求； （2）軸的熱處理方法及機加工工藝性的要求； （3）軸的材料來源和經(jīng)濟性等。由于合金鋼具有比碳鋼優(yōu)異的機

32、械性能，可用于許多特殊的環(huán)境和條件之中，因此我們選擇合金鋼來制造軸。值得注意的是：由于常溫下合金鋼與碳素鋼的彈性模量相差不多，因此當其他條件相同時，如想通過選用合金鋼來提高軸的剛度是難以實現(xiàn)的12。經(jīng)滲碳淬火后，可提高低碳鋼和低碳合金鋼的耐磨性，因而這兩種剛也常用于韌性要求較高或轉(zhuǎn)速較高的軸。軸的常用材料機械性能可查閱相關(guān)機械手冊。軸的失效形式：主要有因強度不足而產(chǎn)生疲勞斷裂、因強度不足而產(chǎn)生的塑性變形和脆性斷裂、磨損、超過允許范圍的變形和振動等13。 軸的設(shè)計應滿足如下原則： （1）選擇軸的依據(jù)有軸的工作條件、生產(chǎn)數(shù)量和生產(chǎn)經(jīng)濟性原則。 （2）軸的合理形狀及尺寸依據(jù)軸的受力情況而確定，以此原

33、則進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 （3）軸的強度計算和校核。需要對受力大的軸和有高強度要求的軸進行剛度計算。對在高速工作下的軸，因共振危險的存在，所以應該進行振動穩(wěn)定性計算。除此之外還應該考慮零件在軸上的定位，零件在軸上的定位要考慮兩個因素，第一是零件在軸上的軸向定位，第二是零件在軸上的周向定位。還應該考慮軸的制造和軸上零件是否容易裝拆，對軸強度的影響及工作可靠性等。常用軸向定位方法有：軸肩、套筒、圓螺母、擋圈及圓錐形軸頭等： （1）軸肩：軸肩由軸肩定位面和過渡圓角兩個部分組成。為了保證其有足夠的強度來承受軸向力，軸肩圓角半徑必須小于零件轂孔的圓角半徑或倒角高度。軸肩高度為h=(2-3)R。 （2） 軸端

34、擋板：當零件位于軸端時，可用軸端擋板與軸肩、軸端擋板與圓錐面使零件雙向固定。擋板用螺釘緊固在軸端并壓緊被定位的零件端面。該方法簡單可靠、裝拆方便，但需要在軸端加工螺紋孔。 （3）圓錐面：可與軸端擋板與圓螺母配合使用。圓錐面的錐度小時，所需軸向力小，但不易拆卸；反之則相反。通常取錐度1：301：8。 （4） 圓錐銷、鎖緊擋圈、緊定螺釘，這三種方法常用于光軸。 圖3.13 張緊輪軸 圖3.14 輸送輥軸與張緊輪配合的軸的最終設(shè)計如圖3.13所示，材料選為合金鋼40 Cr，零件在軸上的軸向定位采用軸肩、軸端擋板等定位方式，軸承采用過盈配合。 圖3.15 輸送輥輸送輥內(nèi)的軸如圖3.14所示，輸送輥如圖

35、3.15所示，材料選為合金鋼也采用40 Cr，零件在軸上的軸向定位采用軸肩定位方式，軸承采用過盈配合。3.5.2下料風箱和抽送風箱的設(shè)計 箱體作為其他零部件的支撐者，自身制造的好壞影響著墨輥的工作精度及齒輪等的抗振性能，它的選材也很重要，箱體材料的選擇依據(jù)有箱體結(jié)構(gòu)、加工工藝、生產(chǎn)量、生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期等，應根據(jù)這些相關(guān)的要求來進行箱體選擇與設(shè)計，常用的有：鑄鐵：價格較便宜；鑄鐵的內(nèi)摩擦大，容易鑄成形狀復雜的零件。有良好的抗振性。其缺點是生產(chǎn)周期較長，單件生產(chǎn)成本較高。鑄件易產(chǎn)生廢品，質(zhì)量不易控制；鑄件的加工余量大，機械加工費用大。 按箱體的功能可分為： (1)傳動箱體，如減速器、汽車變速箱及

36、機床主軸箱等的箱體，主要功能是包容和支承各傳動件及其支承零件，這類箱體要求有密封性、強度和剛度14。 (2)支架箱體，如機床的支座、立柱等箱體零件，有強度、剛度和精度的特殊要求，這類箱體設(shè)計時剛度和外觀造型是需要特別注意的地方。 按箱體的制造方法分，主要有： (1)鑄造箱體，常用的材料是鑄鐵，有時也用鑄鋼、鑄鋁合金和鑄銅等。 (2)焊接箱體，焊接箱體由型鋼、鋼板或鑄鋼件焊接而成，對它的結(jié)構(gòu)要求較比較少，生產(chǎn)周期短。主要適用于單件小批量生產(chǎn)的情況，尤其大件箱體，采用焊接件對降低成本的效果特別明顯。 (3)其它箱體，如沖壓和注塑箱體，這些箱體是適用于大批量生產(chǎn)箱體，它們的特點是小型、承受載荷小和結(jié)

37、構(gòu)形狀簡單。 箱體的形狀和尺寸常由箱體內(nèi)部零件及內(nèi)部零件間的相互關(guān)系來決定，決定箱體結(jié)構(gòu)尺寸和外觀造型的這一設(shè)計方法稱為“結(jié)構(gòu)包容法”，當然還應考慮外部有關(guān)零件對箱體形狀和尺寸的要求15。 對于重要的箱體的剛度和強度，可用計算機的有限元法去計算得出結(jié)果。 圖3.16 抽送風箱 圖3.17 下料風箱 抽送風箱如圖3.16所示，它的主要作用就是吸附杯子，并且經(jīng)過皮帶傳送。因此結(jié)構(gòu)要求也簡單，生產(chǎn)周期短，而且也適用于單件小批量生產(chǎn)，故也選用焊接箱體，抽送風箱的材料也選為HT200。 下杯裝置箱體如圖3.17所示， 結(jié)構(gòu)要求簡單，因此適用于單件小批量生產(chǎn)，因此選用焊接箱體，可以降低成本。根據(jù)相關(guān)要求，

38、下料風箱的材料選擇為HT200。 3.6 下杯輸送裝置主要零件設(shè)計 設(shè)計的下料輸送裝置如圖3.18所示，該裝置包含有兩個不同尺寸的抽送風箱、兩個不同結(jié)構(gòu)的抽風筒、齒輪減速調(diào)速電機、皮帶等等。該裝置的作用是將從下料裝置脫下來的杯子用圓皮帶傳送到烘干箱，最后經(jīng)過疊杯轉(zhuǎn)鼓裝置把杯子摞起來。 圖3.18 下料輸送裝置三維圖3.6.1 軸承的選擇 軸承的種類、類型及尺寸是多種多樣的。為使機械裝置發(fā)揮出預期的性能，選擇最適宜的軸承是至關(guān)重要的16。選定軸承一般順序如下： （1）掌握機械裝置和軸承的使用條件等 （2）明確對軸承的要求 （3）選定軸承的類型 （4）選定軸承配置方式 （5）選定軸承尺寸 （6）選

39、定軸承規(guī)格 （7）選定軸承的安裝方法 軸承的使用條件與環(huán)境條件以及它在箱體中的位置是選擇適宜軸承的前提。為此，需要取得以下幾個方面的數(shù)據(jù)和資料： （1）機械裝置的功能與結(jié)構(gòu) （2）軸承的使用部位 （3）軸承負荷（大小、方向） （4）旋轉(zhuǎn)速度 （5）振動、沖擊 （6）軸承溫度（周圍溫度、溫升） （7）周圍氣氛（腐蝕性，清潔性，潤滑性） 輸送裝置將用到多個軸承，它是支撐軸頸或軸上的回轉(zhuǎn)件。根據(jù)軸承的工作原理可分：滾動摩擦軸承（滾動軸承）和滑動摩擦軸承（滑動軸承）。滾動軸承運用于機械支撐，它除了保證軸承有足夠壽命條件，還用來支撐軸和軸上的零件，并與機座作相對轉(zhuǎn)動、擺動等運動，使轉(zhuǎn)動副時間的摩擦盡量降

40、低，以獲得較高的傳動效率。與滑動軸承相比，滾動軸承有許多自身的優(yōu)點，但它仍然有許多的缺點。 滾動軸承的一些缺點如下：（1）大多數(shù)滾動軸承徑向尺寸較大。（2）在高速、重載荷等條件下工作時，壽命較短。（3） 振動及噪音較大。軸承一般是由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組成。內(nèi)圈裝在軸頸上（在推力軸承中稱為軸圈），配合較緊；外圈裝在機座或零件的軸承孔內(nèi)，通常配合較松。內(nèi)外圈上有滾道，當內(nèi)外圈在相對旋轉(zhuǎn)時，滾動體將沿著滾道滾動。滾動體式實現(xiàn)滾動摩擦的滾動元件，除自轉(zhuǎn)外，還繞軸線公轉(zhuǎn)，形狀有球形、圓柱形、滾針、鼓形等。保持架的作用是把滾動體均勻的隔開17。由于機械的工作情況有多種，為滿足這些具體的使用要求，需

41、要有不同的軸承來保證實際需要。根據(jù)滾動體形狀，滾動軸承可分為球軸承和滾子軸承，按照其所受的負荷方向，則可分為向心軸承和推力軸承。 滾動軸承類型比較多，選用時可綜合考慮以下方面因素: （1）載荷的大小、方向和性質(zhì) （2）允許轉(zhuǎn)速 （3）調(diào)心性能和安全誤差 （4）剛性 （5）安裝和拆卸 根據(jù)以上軸承的選取原則，結(jié)合輸送裝置里繩輪及軸系的特點，最終選用深溝球軸承GB/T276-82。深溝球軸承是最常用的滾動軸承,它的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便,具有一定的角接觸球軸承的性能，可以承受徑、軸向聯(lián)合載荷。在轉(zhuǎn)速較高又不宜采用推力球軸承時，也可用來承受純軸向載荷。與深溝球軸承規(guī)格尺寸相同的其它類型軸承比較，此類軸承

42、摩擦系數(shù)小，極限轉(zhuǎn)速高。但不耐沖擊，不適宜承受重載荷。 3.6.2 鍵的選擇與設(shè)計鍵通常被用來實現(xiàn)與輪轂之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩，它是一種標準零件。鍵連接的主要類型：平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接和切向鍵連接18。（1）平鍵連接平鍵的工作面是它的兩個側(cè)面，工作時，通過鍵與鍵槽面的擠壓來實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的傳遞。鍵的上表面輪轂的鍵槽底面間則留有間隙。平鍵連接的特點是結(jié)構(gòu)簡單、裝卸方便，因而的得到了廣泛應用。（2） 半圓鍵連接半圓鍵工作時，靠其側(cè)面來傳遞扭矩轉(zhuǎn)矩、這種鍵連接的優(yōu)點是工藝性較好，裝配方便，尤其適用于錐形軸端與輪轂的連接，缺點是軸上鍵槽較深，對軸的強度削弱較大，故一般只用于輕載靜連接中。 （3）

43、楔鍵連接楔鍵分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵兩種，楔鍵的工作面為上下兩面，鍵的上表面與輪轂鍵槽底面的斜度之比為1:100。楔鍵連接在傳遞有沖擊和振動的較大轉(zhuǎn)矩時，仍能保證連接的可靠性。楔鍵連接的缺點是鍵楔緊后，軸和輪轂的配合產(chǎn)生偏心和偏斜。因此主要用于轂類零件的定心精度要求不高和低轉(zhuǎn)速的場合。（4） 切向鍵連接 切向鍵是由一對斜度為1:100的楔鍵組成。切向鍵的工作面是由一對楔鍵沿斜面拼合后相互平行的兩個窄面，被連接的軸和輪轂都摯友相應的鍵槽。工作時，靠工作面上的擠壓力和軸與輪轂鍵的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩。用一個切向鍵時，只能傳遞單項轉(zhuǎn)矩；當需要傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時，須用兩個切向鍵，兩者間的夾角為120-130度。

44、 鍵的主要尺寸（一般以鍵寬b鍵高h表示）與長度L。鍵的截面尺寸bh按軸的直徑d由標準中選定。鍵的長度一般按輪轂的長度而定。 本次設(shè)計中電機軸與繩輪中軸的連接最終選用了單圓頭平鍵，鍵一般采用抗拉強度極限sb<600MPa的碳鋼制造，通常用45鋼。軸的軸向定位使用平鍵，材料為45鋼。主要用到的尺寸為：鍵C5X20，GB/T1096-79。除上面一些鍵之外，還用到墊圈、軸肩擋圈等。 3.6.3 螺釘?shù)倪x擇與設(shè)計螺釘?shù)闹饕饔檬蔷o固模具，主要承受拉應力，沒有固定選用原則，一般按經(jīng)驗選用，螺釘?shù)臄?shù)量根據(jù)被緊固零件的外形尺寸和其受力大小確定，大多采用六個，特殊情況下采用四個，螺釘?shù)牟贾脩鶆驅(qū)ΨQ，使

45、緊固件受力均衡，沖模上的螺釘常用圓柱頭內(nèi)六角螺釘（GB/T70-1985），這種螺釘緊固牢靠，切螺釘頭埋在凹模內(nèi)，使模具結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀。緊固件雖小，但卻有很多種類，按大類有十二大類，400多個品種，僅螺栓、螺釘類就有32小類近百個品種，桿部的末端類型也有10個類。如此龐大的緊固件家族成員，不可能一一可紹，現(xiàn)以頭部類型為例進行選型18。1、六角頭：該類型沒有較高的力學性能，便于扳手擰緊，可施加較大的擰緊力矩，應用范圍較廣，支承面帶具有墊圈作用，防松性能較好，可用于鋼結(jié)構(gòu)件及重要主機結(jié)構(gòu)的連接。2、方頭：頭部面積大，便于擰緊轉(zhuǎn)動，而不易擰禿，多用于比較粗、經(jīng)常拆裝的結(jié)構(gòu)上，但不宜用于運動的部件

46、。3、盤頭：頭部有一字槽，便于使用工具進行擰緊作業(yè)，多用于強度較低、扭轉(zhuǎn)力矩較小的產(chǎn)品，規(guī)格一般在M10以下，其中M6以下用的更多。 主要用于尺寸不大的主機產(chǎn)品。 結(jié)合以上論述，此次設(shè)計中多處用到的螺釘，主要用到的螺釘有沉頭螺釘、內(nèi)六角螺釘、平端緊定螺釘?shù)龋笮〕叽缬校篗4×10、M5×10、M6×16、M6×20、M8×20、M10×20等。它們主要起連接、定位和軸向的推動作用。4 真空吸附皮帶下料機構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計4.1 PLC介紹 PLC（又稱可編程邏輯控制器），其采用一種可編程的存儲器，用作內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行順序控制、邏輯運算、

47、計數(shù)、定時、與算術(shù)操作等，這些都是面向用戶的指令，PLC通過數(shù)字或模擬量的輸入/輸出，實現(xiàn)對各種類型的機械或生產(chǎn)過程控制的目的。4.1.1 電氣控制技術(shù)的發(fā)展概況伴隨現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，電氣控制技術(shù)取得了巨大的發(fā)展和進步。同時，隨著生產(chǎn)工藝過程不斷提出新的要求，電氣控制技術(shù)也迅速發(fā)展起來。電氣控制技術(shù)已經(jīng)從最早的手動控制發(fā)展到當前的自動控制，從以前單一簡單的控制設(shè)備發(fā)展到今天復雜的控制系統(tǒng)類型，從曾經(jīng)具有觸點的硬接線控制方式發(fā)展到以如今以計算機為中心的儲存控制系統(tǒng)。現(xiàn)代電氣控制技術(shù)功能完備，發(fā)展健全，和之前相比，它的新特點是綜合運用了計算機技術(shù)，電子技術(shù)，自動控制技術(shù)，精密測量技術(shù)等許多先進的

48、科學技術(shù)成果。作為生產(chǎn)機械動力的電動機拖動，已由最早的采用成組拖動方式到單獨拖動方式，再到生產(chǎn)機械的不同運動部件分別由不同電動機拖動的多電動機拖動方式，發(fā)展到今天無論是自動化功能還是生產(chǎn)安全性能都相當完善的電氣自動化系統(tǒng)194.1.2 可編程控制器的用途可編程控制器，又稱為PLC，它是以微處理器為基礎(chǔ)工業(yè)控制裝置，具有較高的通用性。只要裝入不同的控制軟件，就可以運用于不同的工業(yè)控制系統(tǒng)，完成不同的控制任務(wù)。PLC的主要用途有下面幾項：1 實現(xiàn)開關(guān)量的邏輯控制 2 實現(xiàn)機床或設(shè)備的運動控制 3 實現(xiàn)閉環(huán)過程控制 4 處理給出數(shù)據(jù)5 通信及聯(lián)網(wǎng)功能?？删幊炭刂破鞯闹麖S商及產(chǎn)品有：1 德國的西門子

49、公司 2 美國Rockwell自動化公司 3 GE-Fanuc公司 4 法國的施耐德（Schneider）公司 5日本的三菱（MITSUBISHI）及立石（OMRON）公司。4.1.3 采用PLC控制的優(yōu)點采用可編程控制器( PLC)控制的系統(tǒng)優(yōu)勢有:1可靠性高,皮帶機控制裝置以 PLC 控制器為核心, 從而使得系統(tǒng)具備比較高的可靠性和比較強的抗干擾性, 同時，PLC對環(huán)境要求一般都不高,適用于在比較惡劣的環(huán)境中工作的情況。 2.配置極其靈活, PLC靈活性極大, 處理事件的能力相對較強, I/0容量很大，如果現(xiàn)場控制的要求發(fā)生了一些變化,只需要修改PLC的程序就可以了,不用作出過多的調(diào)整。因

50、此它可以靈活方便地進行系統(tǒng)配置,然后組成不同規(guī)模和功能的控制系統(tǒng),它可以控制一臺單機,同時也可以控制一條生產(chǎn)線;可以現(xiàn)場控制情況,也可以實現(xiàn)遠程控制3.PLC的設(shè)備擴展性強, PLC的組網(wǎng)和擴展能力比較強, 可以很方便向其中添加新設(shè)備和皮帶控制，從而有效的避免了之前的許多弊端，比如上一套設(shè)備就需更換一套控制設(shè)備這樣的情況, 所以大大的節(jié)省了大量人力和財力。 4.維護十分方便, PLC模塊的連接采用了插拔式接線端子排的方式,需要更換和維護的時候非常方便。4.2 三菱FX系列可編程控制器規(guī)格及性能4.2.1 FX系列PLC規(guī)格 FX系列PLC除FX1s采用整體式固定I/O機構(gòu)外，均采用基本單元加擴

51、展結(jié)構(gòu)。由基本單元，內(nèi)置擴展板,擴展單元，擴展模塊，特殊功能模塊，編程設(shè)備及編程軟件，專用人機界面設(shè)備及其他系統(tǒng)配件組成19。4.2.2 FX系列PLC的主要性能指標FX系列主要性能指標有：I/O總點數(shù)，最大程序存儲器容量，指令的條數(shù)，指令功能，執(zhí)行速度及基本單元的集成功能等。其中，集成功能主要指基本單元內(nèi)置高速計數(shù)，脈沖輸出的通道數(shù)，脈沖頻率。指令功能指是否具有一些功能較復雜的指令，如能否完成浮點及函數(shù)運算及是否有綜合性輸入信號處理指令等20。4.3 下料機構(gòu)控制電路設(shè)計 下料機構(gòu)作為印刷機的一個部分，它的設(shè)計和運行不是孤立進行的，下料機構(gòu)受的主機控制器的控制，其驅(qū)動機電源與主機為同一電源。

52、有單獨的指示燈，但真空吸附皮帶的真空條件有抽風機完成，而氣體的來源和大小則有空氣壓縮機控制，故在設(shè)計下料機構(gòu)時應當把主電機，總開關(guān)，空氣壓縮機，抽風機的控制電路考慮在內(nèi)。印刷機的皮帶機控制電路釆用380V的三相交流電源, 控制回路和照明燈則由控制變壓器TC降壓供電,其電壓分別為36V, 220V 。指示燈,電磁制動器等用電器由外接開關(guān)電源提供24V的電源。開關(guān) QS1作為印刷機的電源總開關(guān), VS-616G5變頻器的電源端子 R、 S、 T經(jīng)輸入交流電抗器 ACL1,交流接觸器 MC以及電源斷路器 QF與電源連接,無需考慮相序,但是變頻器的輸出電源必須接到端子u、 V、 W上。具體見圖4.1。

53、如圖4.1前部分為總開關(guān)，上杯機構(gòu)電機，主電機，抽風機和空氣壓縮機控制電路圖，后部分為下杯吸附機構(gòu)電機，下杯傳送機構(gòu)電機，下杯機構(gòu)抽風機的控制電路圖。主電機 M1提供整機動力源, 空氣壓縮機M2為問歇回轉(zhuǎn)料盤提供正壓力,以使于對印刷杯進行上杯、前處理、印刷、下杯等的相關(guān)操作,在各個部分通過“吹氣”來輔助各個動作的完成;真空泵 M3用于為間歇回轉(zhuǎn)料盤提供負壓力, 使杯子在八工位料盤的各個工位進行相關(guān)操作時能夠吸附在模把上,不會脫落;電動機 M4、 M5主要用于在下杯機構(gòu)中的傳輸皮帶上讓杯子從下杯工位和諧的運送到干燥箱皮帶上。 圖4.1 下料機構(gòu)及其相關(guān)機構(gòu)控制電路圖4.4電器布件圖 電器位置圖反

54、映了各電器元件的實際安裝位置。 圖4.2所示為全自動曲面印刷機的電器位置圖 。 圖4.2 全自動曲面印刷機電控柜電器布置圖4.5 PLC梯形圖及程序 PLC梯形圖語言沿襲了繼電器控制電路的形式，梯形圖是在是在常用的繼電器與接觸器邏輯控制基礎(chǔ)上簡化了符號演變而來的，具有形象、直觀、實用等特點，電氣技術(shù)人員容易接受，是目前運用上最多的一種PLC的編程語言。本設(shè)計的PLC梯形圖及其相關(guān)程序見附錄一和附錄二。5 總結(jié) 經(jīng)過前后一共六個月的設(shè)計工作，終于把畢業(yè)設(shè)計所要求的內(nèi)容一一完成，每一項設(shè)計內(nèi)容，都嚴格按照設(shè)計任務(wù)所要求的來做的。這半年時間，在馬老師的指導下，我對曲面印刷機的結(jié)構(gòu)和工作原理、輪轉(zhuǎn)凸版印刷技術(shù)有了較全面的理解，雖然目前為止我對這些東西把握的還不是那么深刻，但相比畢業(yè)設(shè)計開始之前，我能明顯的感覺到個人專業(yè)技能的提升。設(shè)計工程中，我從不知道Solidworks軟件的存在到最終能基本應用Solidworks完成真空吸附下杯機構(gòu)的三維數(shù)字化模