宝塔线全自动包装生产线设计与实现

摘要

随着经济的发展和科技的进步，自动化设备在各个行业中的应用越来越广泛。宝塔线作为纺织行业中一个非常重要的产品，目前仍然采用手工包装。随着产品需求量不断扩大，对产品质量的要求越来越严格，手工包装已经不能满足工厂的生产需要，实现宝塔线的自动包装显得越来越重要。
　　通过分析宝塔线原有的包装工艺流程，参照用于奶茶包装的热收缩包装生产线，本文设计了一条宝塔线全自动包装生产线。生产线采用“U”型布局，包括提料装置、自动理料线、双伺服枕式包装机和热缩机4个功能模块。工人根据生产需要，间歇地向提料装置的料斗中倒入宝塔线，提料装置源源不断将宝塔线输送给自动理料线。自动理料线是实现宝塔线自动包装的重要组成部分，本文基于差速理料原理，结合宝塔线的形状特征，设计了自动理料线的机械模型，包括差速拉开机构、干扰宝塔线剔除机构、宝塔线调头机构、转向输送机构、减速排紧机构以及等距拉开机构。基于现有的枕式包装机，改进设计了双伺服枕式包装机，实现了对包装膜色标点和宝塔线位置关系的精密控制，保证横封刀始终封切在色标上。以PLC控制和伺服驱动技术为核心，设计了电气控制系统，具有启动、停止、包装计数、警报等功能。
　　文章对生产线原型进行了相关性能测试。自动理料线由多个机构组成，本文分别测试了各个机构的性能，实验结果表明各个机构均能有效完成相应的功能，协调配合将杂乱的宝塔线理成整齐的一列。在包装性能测试过程中，横封切线始终保持在色标点处。实验表明本文改进设计的双伺服枕式包装机性能可靠，实时修正了色标点和宝塔线的位置偏差。最后做了10组整机包装性能测试实验，统计了各组的包装良品数量，生产线的包装良品率达到91.2％。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 包装机械行业概述

1．1．1 国外研究现状

1．1．2 国内研究现状

1．2 热收缩包装生产线概述

1．3 本文主要研究内容

1．3．1 研究背景及意义

1．3．2 本文的主要工作

1．3．3 章节安排

第二章 宝塔线全自动包装生产线总体设计

2．1 总体设计需求分析

2．2 总体设计方案

2．3 生产线组成及功能

2．3．1 提料装置

2．3．2 自动理料线

2．3．3 双伺服枕式包装机

2．3．4 热缩机

2．4 本章小结

第三章 自动理料线机构设计

3．1 常用理料方法介绍

3．1．1 振动送料器

3．1．2 离心转盘法

3．1．3 差速理料法

3．2 设计需求分析

3．3 机构模型设计

3．3．1 差速拉开机构

3．3．2 干扰宝塔线剔除机构

3．3．3 宝塔线调头机构

3．3．4 转向输送机构

3．3．5 减速排紧机构

3．3．6 等距拉开机构

3．4 本章小结

第四章 电气控制系统设计

4．1 控制系统功能分析

4．2 控制系统整体方案

4．3 控制系统硬件设计

4．2．1 主要电气部件的选型

4．2．2 送膜轴伺服控制单元

4．2．3 横封轴伺服控制单元

4．2．4 排紧轴伺服控制单元

4．2．5 拉开轴伺服控制单元

4．2．6 速度切换变频控制单元

4．2．7 袋长和速度测量电路设计

4．3 控制系统软件设计

4．3．1 系统开发环境

4．3．2 主程序流程图

4．3．3 中断程序流程图

4．3．4 电子凸轮曲线规划设计

4．4 本章小结

第五章 生产线性能测试

5．1 自动理料线性能测试

5．1．1 差速拉开

5．1．2 干扰宝塔线剔除

5．1．3 宝塔线调头

5．1．4 转向输送

5．1．5 减速排紧

5．1．6 等距拉开

5．2 包装机包装性能测试

5．3 整机性能测试

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 本文工作总结

6．2 未来工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的科研成果