粉末涂料自动包装生产线的设计与研究

摘要

随着对环保问题的重视，国家越来越提倡对粉末涂料的使用，所以近年来涂装行业发展很快，粉末涂料的生产效率不断提高,但在包装环节效率较低。本文主要针对粉末涂料的包装进行研究，依据粉末涂料的特殊特性，确定先将纸箱套袋，后将产品装入及称重密封的包装流程。利用气动技术以及PLC控制器，研制了一种粉末涂料产品专用自动包装生产线。
　　根据粉末涂料的包装流程，将自动包装生产线分为五个工位。借助Pro/Engineer软件，绘制各机械设备零部件，通过虚拟装配组成虚拟样机。在机械设计的基础上，设计以气缸和真空吸盘为末端执行装置，以真空发生器为负压动力源的气动系统。针对真空系统，依据真空发生器的工作机理，建立其数学模型，揭示了其真空度与工作压力的关系。同时针对真空吸盘吸附包装袋进行研究，通过真空吸附实验，确定不同材料包装袋的不同泄露系数，为合理设置真空系统的工作参数提供了有力理论依据。同时采用 AMESim软件联合SIMULINK软件，建立在PID控制下的气缸位置控制试验仿真，对气缸控制方案的可行性做出验证。最后利用PLC控制器和人机界面设计了该自动包装生产线的电气控制系统,同时以具体工位为例，详细说明子系统的控制流程、工作异常以及故障处理。
　　通过对粉末涂料自动包装生产线的研究，解决了粉末涂料全自动包装的问题，有利于粉末涂料行业的发展。

目录

声明

1 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 自动包装生产线的国内外研究现状及趋势

1.3 课题的研究意义和关键问题

1.4 主要研究内容及论文结构

2 粉末涂料自动包装生产线总体设计

2.1 粉末涂料自动包装生产线概述及要求

2.2 各工位的功能与特点

2.3 自动套袋机结构设计及分析

2.4 本章小结

3 气动回路设计与仿真

3.1 气动回路系统设计与分析

3.2 基于AMESim软件的气动主要元件建模

3.3 基于AMEsim和MATLAB/Simulink的联合仿真

3.4 本章小结

4 粉末涂料自动包装生产线真空吸附系统研究

4.1 真空发生器性能分析

4.2 真空吸盘的基本理论分析

4.3 真空吸附实验

4.4 本章小结

5 粉末涂料自动包装生产线控制系统设计

5.1 自动包装生产线控制系统的介绍

5.2 控制程序设计

5.3 工作异常处理

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间取得的学术成果和获奖情况