大幅面PE薄膜料切割设备的设计

摘要

集装箱液袋（Fexitank）是液体运输中一种新型的包装方式，随着集装箱液袋技术的不断发展，这种集储存和运输功能为一体的运输包装方式，逐步取代了传统的罐装运输。传统的集装箱液袋生产一般为手工制作，生产量难以满足市场需求，质量不易保证，因此，实现集装箱液袋生产的自动化对于降低制造成本、提高生产效率以及改善产品质量具有重要的意义，而作为配套的PE料切割设备是提高自动化生产效率和产品质量的关键环节。基于上述原因，本文针对集装箱液袋手工生产的工艺流程，对PE薄膜料的切割设备进行了设计以满足自动生产线工艺要求。其中主要完成了以下工作： 对国内外现有的切割设备文献进行了检索和分析调研，提出了现有设备存在的共性问题，根据企业产品的技术参数和工艺流程，确定了最佳的设计方案。利用3D软件Pro/E完成了切割设备的结构设计，实现了产品的自动开卷、切割、拖拽和吸附提升功能，完成了电机、气缸、导轨的计算与选型。 对设备中的压辊进行了变形分析，对拖拽装置的运动状态进行了模态分析。 使用FluidSIM仿真软件对切割设备的切割装置、拖拽装置、吸附提升装置的气路控制系统进行了设计及仿真。 对系统的控制方案进行了设计，该控制系统采用了基于西门子S7-200PLC作为控制器，完成了硬件选型及接线的工作，并根据各模块的动作流程，利用STEP7MicroWIN软件进行了编程。为PE薄膜料切割设备的生产工作，提供了重要的理论依据。

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摘 要

Abstract

第一章 绪论

1.1 课题的研究目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内研究现状

1.2.2 国外研究现状

1.3 课题来源与本文主要内容

第二章 切割设备整体方案的确定

2.1 下料工位的工艺流程

2.1.1 技术要求

2.1.2 下料工艺流程

2.2 切割设备的设计方案

2.2.1 开卷模块的方案确定

2.2.2 切割模块的方案确定

2.2.3 拖拽模块的方案确定

2.2.4 吸附提升模块的方案确定

2.3 下料工位整体布局

2.4 本章小结

第三章 关键零部件的计算与选型

3.1 气缸的计算与选型

3.2 导轨的选型计算

3.2.1 LM滚动导轨

3.2.2重载直线导轨

3.2.3带同步带装置的直线导轨

3.3 电机的计算与选型

3.3.1 伺服电机的计算与选型

3.3.2 变频电机的计算与选型

3.4 本章小结

第四章关键零部件的有限元分析

4.1 储料机构压辊的静力学分析

4.2 夹持机构的模态分析

4.3 本章小结

第五章 气动控制回路的设计

5.1 气动技术的简介

5.2 气动控制回路的设计

5.2.1 切割模块的气路设计

5.2.2 拖拽模块的气路设计

5.2.3 吸附提升模块的气路设计

5.3 本章小结

第六章 基于PLC的控制系统的设计

6.1 系统的控制逻辑

6.2 PLC控制系统硬件设计

6.2.1 硬件选型

6.2.2 输入/输出点分配

6.2.3 控制系统接线原理

6.3 PLC控制系统软件程序设计

6.4 本章小结

第七章结论与展望

7.2 展望

参考文献

攻读学位期间研究成果