精品视频一区二区观看,欧美一区二区视频三区,日韩一区二区三区不卡,欧美中文综合在线视频,欧美综合网亚洲综合网

      ? ? ? ?

      咨詢電話

      ENGLISH0755-88840386
      學(xué)習(xí)專題

      咨詢電話

      0755-88840386
      您的位置:首頁 > 學(xué)習(xí)專題 > 專業(yè)技術(shù)專題 > 工業(yè)自動(dòng)化稱重儀表>詳情頁

      成卷電線產(chǎn)品熱收縮包裝機(jī)設(shè)計(jì)

      發(fā)布時(shí)間:2020-08-07 14:55:47 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

      電線作為廣泛應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)生活中各個(gè)領(lǐng)域的工業(yè)產(chǎn)品,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,使用量大幅增長(zhǎng),電線生產(chǎn)也成為我國(guó)很大的一個(gè)產(chǎn)業(yè)1-3就包裝而言,電線產(chǎn)品大多都是成卷進(jìn)行包裝的目前電線卷的包裝形式比較單一,不美觀,市場(chǎng)上同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)。國(guó)內(nèi)很多生產(chǎn)企業(yè)對(duì)于電線的包裝不太重視,裝的效率和質(zhì)量的要求很難跟上市場(chǎng)需求的發(fā)展4]。

      國(guó)際上對(duì)于電線卷包裝的要求較高,有些國(guó)家要求采用熱收縮包裝形式且包裝過程中留下的熱封縫不

      能超過一條國(guó)內(nèi)包裝機(jī)械目前難以達(dá)到要求。由于全自動(dòng)熱收縮包裝機(jī)價(jià)格昂貴國(guó)內(nèi)企業(yè)很難承受,因此需要開發(fā)一種新的熱收縮包裝機(jī)械,提高包裝品質(zhì)降低企業(yè)成本。

      1. 電線卷熱收縮包裝總體工藝方案
        1. 電線卷包裝形式確定

      目前市場(chǎng)上常見的電線卷包裝方式主要有纏繞、捆扎和熱收縮等。熱收縮包裝以其優(yōu)良的包裝效果,方便靈活的工藝方法,在整個(gè)包裝行業(yè)中獲得了較好的發(fā)展。薄膜熱收縮包裝常見的是采用雙張薄膜進(jìn)行裹包5]一般分為電線卷水平和豎直放置2種方式。其中采用水平方式,熱收縮后電線卷的兩端被覆蓋,僅浪費(fèi)包裝材料且人工搬運(yùn)不方便,在側(cè)面上形成開放口。采用豎直方式,最明顯區(qū)別是電線卷2個(gè)端面是開放的電線卷中間空間釋放出來。由于采用雙張薄膜進(jìn)行熱封切,以上2種方式得到的包裝上面都會(huì)留有2條熱封縫6],很不美觀也不符合包裝上熱封縫不超過一條的標(biāo)準(zhǔn)。因此課題組提出一種采用筒狀薄膜套在電線卷上進(jìn)行熱收縮的包裝形式,其上下2個(gè)端面是開放的節(jié)省材料的同時(shí)也不會(huì)留下熱封縫,本熱收縮包裝如圖1所示

      電線卷套膜包熱收縮包裝示意圖

      電線卷收縮包裝工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖


      包裝機(jī)械總體布局

       

        1. 電線卷包裝工藝方案的確定

      根據(jù)確定的包裝形式,設(shè)計(jì)一種新的基于電線卷套膜裹包熱收縮的工藝方案,工藝過程如圖2所示一般采用筒狀薄膜進(jìn)行裹包,首先利用機(jī)械手結(jié)構(gòu)撐開折疊膜,待包裝的物品被推入筒膜中進(jìn)行切斷完成工作。其特點(diǎn)是工藝過程復(fù)雜,機(jī)械手要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作較多,裹包的過程是間歇式的不能連續(xù)進(jìn)行,因此生產(chǎn)效率不高。課題組設(shè)計(jì)方案采用筒膜作為包裝材,應(yīng)用套膜的方式,材料本身為筒狀沒有熱封縫,利用這個(gè)特點(diǎn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的包裝工藝,可以簡(jiǎn)化復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)連續(xù)高效、穩(wěn)定地包裝,減少設(shè)備的投入,降低包裝的成本增強(qiáng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,比較適合國(guó)內(nèi)實(shí)際情況

      1. 整機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理
        1. 整機(jī)結(jié)構(gòu)

      本方案包裝機(jī)械主要由電線卷下料裝置、鏈板式輸送機(jī)及電線卷套膜等裝置組成,能夠自動(dòng)、連續(xù)完成電線卷的熱收縮包裝,機(jī)械機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修方便。包裝機(jī)基本結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)3所示

      .工作原理

      生產(chǎn)的電線產(chǎn)品成卷后,經(jīng)過下料裝置上阻擋翻板的調(diào)整,電線卷按照一定的規(guī)律下滑套在撐卷裝置上;撐卷裝置固定安裝在鏈板輸送機(jī)的鏈條上,鏈板輸送機(jī)在電機(jī)的帶動(dòng)下隨輸送鏈向前運(yùn)行;當(dāng)電線卷行至套膜工位處,將薄膜以類似套標(biāo)的模式裹在電線卷的外面;在拍平裝置的作用下將薄膜進(jìn)行拍打調(diào)正,經(jīng)過薄膜旋轉(zhuǎn)裝置,摩擦帶與撐卷裝置薄膜盤接觸,于裝置中心軸安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸承之上,因此撐卷裝置帶動(dòng)電線卷一起轉(zhuǎn)動(dòng)。電線卷維持轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)入熱收縮室進(jìn)行加熱,可以使包裝薄膜受熱更均勻,保證包裝的品質(zhì),提高成品率經(jīng)過熱收縮的包裝最后經(jīng)過出料裝置輸出成品。

      1. 關(guān)鍵裝置設(shè)計(jì)
        1. 電線卷套膜裝置

      根據(jù)電線卷套膜的原理和要求設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)裝置如4所示。電線卷套膜裝置主要由中心柱護(hù)膜輥及薄膜張力輥等部件組成薄膜從放料卷上放出經(jīng)張力調(diào)節(jié)后,接入到中心柱導(dǎo)板上,折疊的薄膜經(jīng)中心柱后展開成為筒裝薄膜7]中心柱采用送膜輥夾持在指定位置處,送膜輥滾動(dòng)將薄膜向下輸送,薄膜經(jīng)過刀盤

       

      時(shí),成組的割刀同步轉(zhuǎn)動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)的割刀將薄膜切,套膜輪將切割的薄膜套在電線卷上;當(dāng)套膜傳感器感應(yīng)到電線卷靠近時(shí)將信號(hào)傳遞到PLC并下達(dá)送、切割及套膜等命令。套膜前,應(yīng)先確保中心柱的安裝位置準(zhǔn)確,不出現(xiàn)松動(dòng),否則會(huì)影響薄膜的切割與套膜;刀盤的切刀安裝時(shí),應(yīng)注意刀片的長(zhǎng)度,避免刀片發(fā)生碰撞損壞,且使用環(huán)境的濕度不能過高,振動(dòng)與沖擊不能太強(qiáng)烈電線卷由撐卷裝置輸送到套膜工位,將薄膜套在電線卷外面,撐卷裝置上的圓盤將其支撐,保證其豎直放置最后進(jìn)入熱收縮室加熱,完成電線的熱收縮包裝。

      包裝機(jī)套膜裝置

      1—護(hù)膜輥;2—薄膜張力輥;3—膜卷輥;4—電機(jī);5—送膜輥;6—刀盤機(jī)構(gòu);7—落膜高低調(diào)整桿;8—機(jī)架;9—套膜輪;10—套膜前后調(diào)整桿;11—設(shè)備顯示器;12—套膜上下調(diào)節(jié)桿;13—中心柱。

      4 套膜裝置

      Figure4 Wearfilmmechanism

        1. 電線卷下料裝置

      電線卷下料裝置是將生產(chǎn)好的成品電線卷輸送到包裝機(jī)械內(nèi)的裝置,其主要的作用是接收傳感器的信號(hào)控制電線卷間歇的平穩(wěn)下料。傳感器安裝在下料輸送槽下面,用來檢測(cè)撐卷裝置是否靠近當(dāng)撐卷裝置靠近時(shí)依靠下料裝置上面的控制機(jī)構(gòu)結(jié)合鏈板輸送機(jī)將電線卷準(zhǔn)確地套在撐卷裝置上。

      根據(jù)電線卷下料的原理和工作要求,設(shè)計(jì)的裝置實(shí)體模型如圖5所示主要由阻擋翻板、氣缸曲柄、控制機(jī)構(gòu)支架和支架等組成。電線卷經(jīng)下料裝置引入包裝工位,在控制機(jī)構(gòu)的作用下將電線卷間歇性地釋放其原理如圖6所示。依靠下料控制機(jī)構(gòu)完成阻擋翻板的轉(zhuǎn)動(dòng),使得電線卷可以按照信號(hào)在阻擋和釋放電線卷之間自由轉(zhuǎn)換,阻擋翻版的設(shè)計(jì)工作范圍0°90°。在此過程中,當(dāng)阻擋翻板與輸送槽斜面成直角時(shí)數(shù)據(jù)被阻擋,當(dāng)與斜面水平時(shí)電線卷可以繼續(xù)下滑,控制機(jī)構(gòu)完成對(duì)于電線卷下滑的控制調(diào)節(jié)。

      包裝機(jī)下料裝置圖

      1—阻擋翻板;2—氣缸;3—曲柄;4—固定底座;5—控制機(jī)構(gòu)支架;6—機(jī)架;7—緩沖夾板;8—輸送槽

      5 下料裝置

       

      電線卷下料控制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖

      6 卷下料控制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖

          1. 下料控制機(jī)構(gòu)選型

      下料控制機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖7所示課題組提出的下料控制機(jī)構(gòu),主要實(shí)現(xiàn)的是對(duì)于電線卷的阻擋和釋放2個(gè)操作動(dòng)作。選擇曲柄搖塊機(jī)構(gòu)由若干桿件組成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低制造方便,能在載荷較大的條件下正常使用,組合的方式多樣,在工程實(shí)際中應(yīng)用廣泛

      包裝機(jī)下料裝置控制機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖

      7 下料裝置控制機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖

      采用曲柄搖塊機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)需要的運(yùn)動(dòng)過程8-10。氣缸是曲柄搖塊機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源,將氣缸的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍霓D(zhuǎn)動(dòng)阻擋翻版連接在曲柄上面隨著曲柄一塊運(yùn)動(dòng)。當(dāng)向氣缸充入壓縮空氣,氣缸活塞桿向外推出,帶動(dòng)曲柄和翻板轉(zhuǎn)動(dòng),電線卷被擋住,機(jī)構(gòu)變?yōu)?/font>阻擋狀態(tài)當(dāng)電線卷要繼續(xù)沿輸送槽向下運(yùn)動(dòng)時(shí),抽取氣缸空氣則氣缸活塞桿向內(nèi)運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)曲柄沿逆時(shí)針

      2β2。

      曲柄AB的角度變化極限位置與OA的夾角計(jì)算氣缸的行程L0。將已知的參數(shù)帶入公式中經(jīng)整理計(jì)算得L068.93mm,L070mm。

      機(jī)構(gòu)桿長(zhǎng)等參數(shù)已知,因此進(jìn)行機(jī)構(gòu)的位置等參數(shù)確定,可以將所求值代入相關(guān)公式中計(jì)算角度值,終可以確定曲柄的2個(gè)極限位置。在這里還可以采用式中,φ為曲柄的擺角。

      作圖法結(jié)合計(jì)算機(jī)繪圖軟件快速地確定曲柄的2個(gè)極限位置13]如圖10所示。

      OAa,a即為機(jī)架的長(zhǎng)度ABAB1AB2

      r,r即為曲柄的長(zhǎng)度。OAB中有

      βra,sinβ

      連桿OB由氣缸驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn),根據(jù)氣缸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)極限長(zhǎng)度分別為LmaxLmin,c為氣缸的特征參數(shù),其中有

      LminL0c;

      Lmax2L0c。

      由余弦定理可知,OAB1OAB2中有

      a2r22arcosβL2,

      2r22arcosβL2

      10 作圖確定機(jī)構(gòu)限位置

      Figure10 Sketchoflimitpositionofmechanism

      對(duì)于下料輸送槽,要求電線卷可以自然下滑因此需要對(duì)下滑面的傾角進(jìn)行計(jì)算以滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)于電線卷在斜面上的受力情況如圖11所示要使電線卷能自行下滑,則必有Gsinθf≥0;

      因?yàn)?/font> fμN

      Gmg;

      Nmgcosθ。

      理得 mgsinθμmgcosθ0。

      此有 μtanθ

      θarctanμ。

      式中G為電線卷所受重力;f為最大靜摩擦力;N為斜面所受壓力;μ為最大靜摩擦因數(shù);g為重力加速度θ為斜面與水平面的夾角。

      電線卷下滑受力分析簡(jiǎn)圖

      11 電線下滑受力分析簡(jiǎn)圖

      Figure11 Wirecoildownforceanalysisdiagram

      由于下料滑槽的材料為鋼材電線卷的外層為護(hù)

      1. 參數(shù)設(shè)置

      為保證電線卷下放的順暢,控制機(jī)構(gòu)的動(dòng)作要迅速,機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)間較短。為曲柄搖塊機(jī)構(gòu)添加線性馬達(dá)添加的位置為氣缸的活塞桿圓柱面上,方向?yàn)檠刂钊麠U向外將每秒幀數(shù)設(shè)置為100。為模型添加引力,方向豎直向下,數(shù)值保持默認(rèn);經(jīng)過前面的計(jì)算,仿真算例持續(xù)時(shí)間為0.5s,使得機(jī)構(gòu)可以從起始位置到達(dá)阻擋的狀態(tài),整個(gè)過程阻擋翻板剛好轉(zhuǎn)過π2完成參數(shù)設(shè)置,點(diǎn)擊計(jì)算開始仿真。

      1. 仿真結(jié)果分析

      算例仿真結(jié)束后選擇工具欄的結(jié)果和圖解選項(xiàng),查看翻板角位移與角速度變化曲線12所示的是角位移隨時(shí)間變化的曲線。可知阻擋翻板仿真角位移35°-53°88°與設(shè)計(jì)要求的90°相比,誤差范圍為2.2213所示為阻擋翻板角速度隨時(shí)間變化的曲線圖,由圖可得阻擋翻版的角速度變化趨勢(shì)為先變小再變大,角速度范圍為158·2πrad·s1

      ,兩者相接觸常見的電線外層材料與鋼材之間的最大靜摩擦因數(shù)如表1所示。以常見的PVC材料為例,則其與滑槽的最大摩擦因數(shù)μ0.45,因此斜面與水平的夾角θ應(yīng)該符合θ24.3°。

      • 2πrad·s1,以此判斷符合設(shè)計(jì)要求。

      4下料控制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真

      下料裝置是將生產(chǎn)的電線卷按一定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律輸送到包裝工位的裝置,主要的作用是控制電線卷準(zhǔn)確放置在撐卷裝置上,其主要的控制機(jī)構(gòu)是曲柄搖塊機(jī)構(gòu)。利用SolidWorks軟件建立拍平裝置的三維模型使用軟件的Motion運(yùn)動(dòng)模塊對(duì)建立的機(jī)構(gòu)模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真,分析機(jī)構(gòu)的位移、速度和加速度14-15,以此為參考來改進(jìn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

      根據(jù)機(jī)構(gòu)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況為運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)部件之間添加配合關(guān)系,Motion模塊中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析時(shí)配合關(guān)系自動(dòng)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的約束。分析時(shí)運(yùn)動(dòng)模型中的螺栓、銷及支架等這類零部件應(yīng)進(jìn)行略去或壓縮,這樣可以簡(jiǎn)化仿數(shù)據(jù),減少計(jì)算量同時(shí)不會(huì)影響結(jié)果精度。

      翻板角位移曲線圖

      12 翻板角位曲線

      Figure12 Angulardisplacementof

      13 翻板的角速曲線Figure13 Angularvelocityofflapandcylinderpistonrod

      3 結(jié)語

      針對(duì)現(xiàn)有電線卷包裝形式單一生產(chǎn)效率低的現(xiàn),課題組提出了一種電線卷自動(dòng)裹包熱收縮包裝機(jī)設(shè)計(jì)方案通過分析新的包裝形式和工藝要求,設(shè)計(jì)了套膜裝置與下料裝置,確定了下料控制機(jī)構(gòu)的原型并進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì);利用軟件對(duì)于機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仿真。結(jié)果表明下料控制機(jī)構(gòu)的所得的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與設(shè)計(jì)的規(guī)律一致,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的正確性。采用套膜的方式進(jìn)行熱收縮包裝,目前關(guān)于這方面的研究較少,課題組通過對(duì)電線產(chǎn)品特征的分析,為相關(guān)的研究提供了參考。在電線卷包裝機(jī)的后續(xù)的研究中,可與力學(xué)仿真分析相結(jié)合找到機(jī)械結(jié)構(gòu)中的易損零部件與危險(xiǎn)點(diǎn),加以改善

       

      文章來源于網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載,侵刪

      分享到