向日葵视频在线下载_向日葵视频网站_向日葵小视频APP污_向日葵视频污污下载

摘要：介紹一種新型的包裝機(jī)械包材張力控制構(gòu)機(jī)。該機(jī)構(gòu)利用氣動(dòng)執(zhí)行元件的柔性特性，使包裝機(jī)既能實(shí)現(xiàn)高速開卷，又保證使包材的張力小而恒定，從而滿足現(xiàn)代高速包裝機(jī)構(gòu)對(duì)其包材開卷的要求。        前言：近年來(lái)，氣動(dòng)技術(shù)在包裝機(jī)械行業(yè)得到了廣泛地應(yīng)用，使包裝機(jī)械行業(yè)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。由于氣動(dòng)和度算機(jī)控制等先進(jìn)技術(shù)的大量介入，使現(xiàn)代包裝機(jī)械的機(jī)械結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化、降低了設(shè)備造價(jià)，同時(shí)也提高了包裝速度和產(chǎn)品外觀技師沒(méi)備的自動(dòng)比程度和可靠性都得到了大幅度提高。    氣動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作輕快，不污染環(huán)境，能夠很好地滿足包裝機(jī)械對(duì)速度和環(huán)境的要求?，F(xiàn)代包裝機(jī)械一般采用氣缸做執(zhí)行元件，主要是利用氣缸具有直線輸出和速度可調(diào)等特點(diǎn)，這樣就摒充了傳統(tǒng)的由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到直線運(yùn)動(dòng)的減速和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，有效地簡(jiǎn)化了包裝機(jī)械的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，降低了成本，縮短了生產(chǎn)周期。另外，采用氣缸做執(zhí)行元件，通過(guò)調(diào)整控制軟件就可以解決整個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)工作的時(shí)序要求。這一點(diǎn)與傳統(tǒng)的凸輪控制機(jī)構(gòu)相比，可以節(jié)省大量的安裝調(diào)試工作，這也是氣動(dòng)技術(shù)在包裝機(jī)械行業(yè)得到普及的一個(gè)重要原因。氣動(dòng)執(zhí)行元件具有很好的柔性，或者說(shuō)氣缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度和行程可受其它機(jī)構(gòu)的約束。利用氣動(dòng)執(zhí)行元件的這一特性，可以設(shè)計(jì)成氣動(dòng)和機(jī)械組合的復(fù)合機(jī)構(gòu)，來(lái)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的動(dòng)行協(xié)調(diào)和同步，也可設(shè)汁成柔性的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，利用這種柔性機(jī)構(gòu)可以完成一些特定工作。包括機(jī)氣動(dòng)張力控制機(jī)構(gòu)就是利用氣缸柔性進(jìn)行工作的一個(gè)實(shí)例。    1、包裝機(jī)氣動(dòng)卷材張力控制機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介    包裝機(jī)氣動(dòng)卷材張力控制分為二個(gè)時(shí)段：    1)開膜時(shí)段：如圖1所示，伺服電機(jī)不運(yùn)行，真空吸盤吸住包材，同時(shí)供膜輥制動(dòng)氣缸松開供膜輥制動(dòng)盤，供膜輥處于自由狀態(tài)，在擺動(dòng)桿和拉膜浮動(dòng)氣缸向下拉力的共同作用下，擺動(dòng)桿向下擺動(dòng)，通過(guò)包材牽引供膜輥轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行開膜。當(dāng)擺動(dòng)桿向下運(yùn)行到接近開關(guān)的作用位置時(shí)，傳感器發(fā)出信號(hào)，PLC控制制動(dòng)氣缸對(duì)供膜輥制動(dòng)，同時(shí)控制拉膜浮動(dòng)氣缸向下擺動(dòng)的電磁閥關(guān)斷，擺動(dòng)桿在重力作用下自然下垂。    2) 拉膜時(shí)段：首先真空吸盤解除真空放開包材，同時(shí)控制拉膜浮動(dòng)氣缸向上運(yùn)行的兩位三通電磁閥得電，使氣缸產(chǎn)生向上運(yùn)行的推力。通過(guò)調(diào)節(jié)減壓閥(圖2)使氣缸向上的推力比擺動(dòng)桿重力作用到氣缸桿上的合力小(一般相差1.5-2Kg)，這時(shí)拉膜浮動(dòng)氣缸的活塞桿并不運(yùn)動(dòng)，拉膜浮動(dòng)氣缸此時(shí)的作用只是減輕擺動(dòng)桿的重量，同時(shí)使包材有具有一定的張力，隨后伺服電機(jī)開始拉膜。伺服電機(jī)拉膜運(yùn)動(dòng)是間歇的，每次拉膜的長(zhǎng)度由包材上的定位色標(biāo)確定。包材上的色標(biāo)為等間距，當(dāng)顏色傳感器檢測(cè)到包材定位色標(biāo)，發(fā)出信號(hào)給PLC，PLC確定定位膜塊控制伺服電機(jī)快速停止，實(shí)現(xiàn)快速定長(zhǎng)拉膜。同時(shí)控制電磁閥使真空吸盤吸住包材，減小包材前沖，并且同時(shí)關(guān)斷控制浮動(dòng)氣缸向上運(yùn)動(dòng)的電磁閥，使擺動(dòng)桿自然下垂，否則包材前沖大時(shí)，雖然浮動(dòng)氣缸向上產(chǎn)生的推力比擺動(dòng)桿的自重小，但由于浮動(dòng)氣缸的下腔已有壓縮空氣，擺動(dòng)桿靠自重有時(shí)不能完全回落拉緊包桿，因此需要將浮動(dòng)氣缸的下腔壓縮空氣暫時(shí)放掉，等擺動(dòng)桿完全回落后再打開控制浮動(dòng)氣缸向上運(yùn)動(dòng)的電磁閥，為下次拉膜做好準(zhǔn)備。這種機(jī)構(gòu)可使包材具有很小的恒定張力，同時(shí)又有足夠的開膜張力，提高了包裝速度。這種機(jī)構(gòu)利用氣動(dòng)執(zhí)行元件的柔性工作，既可以使擺動(dòng)桿強(qiáng)制向下擺動(dòng)開膜，又具有浮動(dòng)的特點(diǎn)。該機(jī)構(gòu)應(yīng)用于400g全自動(dòng)充氮奶粉包裝機(jī)，使用效果很好。    2 包裝機(jī)氣動(dòng)卷材張力控制機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算    2、1 開卷張力計(jì)算    包材卷膜轉(zhuǎn)動(dòng)慣量由兩部分組成，一是卷膜膨脹軸本身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，一是包材卷自身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。膨脹軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可按圓柱體計(jì)算，其公式為     J! == 1/2m·R12 (1)    式中；J1——膨脹軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，Aem2 ；    m1——膨脹軸的質(zhì)量，Kg ；    R1——膨脹軸的半徑，m。    卷膜本身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以按圓筒體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算，其公式為    J2 == 1/2 m2 (R22+ r2 ) (2)    式中 J2——卷膜的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，Kgm2；    m2－－卷膜的質(zhì)量，Kg；    R2——卷膜的外徑，m；     r－一卷膜的內(nèi)徑，m。    應(yīng)當(dāng)注意的是卷膜的質(zhì)量和外徑在工作過(guò)程中是逐漸減小的，在包裝機(jī)工作過(guò)程中卷膜輥的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是變化的，同時(shí)包材張力作用半徑也是變化的。為了求出開卷最大張力，應(yīng)在二種極限狀態(tài)下分別計(jì)算。取其最大值作為選擇系統(tǒng)參數(shù)的依據(jù)。根據(jù)包裝機(jī)的動(dòng)作要求，開卷時(shí)間t≤0.4S；包材開卷長(zhǎng)度L≥0.2m，計(jì)算開卷所需的張力F。 包裝機(jī)氣動(dòng)卷材張力控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)　　為了簡(jiǎn)化計(jì)算，略去摩擦力的影響，將開卷過(guò)程視為勻加速圓周運(yùn)動(dòng)，每次開卷包材長(zhǎng)度的計(jì)算公式為    H == 1 /4л·R·at2 (3)    式中 H——包材長(zhǎng)度，m；    R——卷膜輥外徑，m：    a——加速度，m／S2；    t——開卷時(shí)間，s。    圓周運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算公式為    a==Mg／J==RF/J (4)    式中 Mg ==RF，其中R—包材外徑，m    F——包材張力，N。    將式(4)帶入(3)可得包材張力計(jì)算公式    F == 2H·J／R2·t2 (5)    式中J=J1+ J2—卷膜輥總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，kgm2；    為了確定開卷張力，必須分別計(jì)算包材外徑最大和包材外徑最小兩個(gè)極限情況下的開卷張力：    包材最大直徑時(shí)的開卷張力    Fdmax==14.04N    包材最小直徑時(shí)的開卷張力    Fdmin==50.6N    根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，最大張力出現(xiàn)在包材最少時(shí)，因此，可根據(jù)包材最少時(shí)的張力來(lái)確定氣缸尺寸。    2.2 氣缸拉力計(jì)算    在圖(3)中擺動(dòng)桿的擺動(dòng)斜度為±10o，擺動(dòng)桿的位置不同各力相對(duì)于擺動(dòng)中心的作用方向發(fā)生變化。在極限位置需要的氣缸拉力最大，下面根據(jù)這個(gè)拉力來(lái)計(jì)算氣缸的缸徑。    擺動(dòng)桿力平衡方程為    4F·L1－F1F2 －F2L3==0 工 (6)     則氣缸拉力計(jì)算公式為    F2 == 4F·L1/L2－F1·L2/L2 (7)    式中 F2—?dú)飧桩a(chǎn)生的拉力，N     F—卷膜的張力． N；    F1—擺動(dòng)桿的質(zhì)量， Kg；     L2—包材的張力作用到擺動(dòng)桿上合力的作用點(diǎn)到擺動(dòng)桿擺動(dòng)中心的距離，m；    L1——擺動(dòng)桿的質(zhì)心到擺動(dòng)桿擺動(dòng)中心的距離m；    L3——擺動(dòng)桿氣缸拉力作用點(diǎn)與擺動(dòng)桿擺動(dòng)中心的垂直距離，m。    表2 擺動(dòng)桿的幾何參數(shù)及力學(xué)參數(shù)    包裝機(jī)系統(tǒng)的工作壓力為0.65Mpa，為使浮動(dòng)氣缸的拉力有一定的調(diào)節(jié)范圍，初步確定其工作壓力為0.5Mpa，最后根據(jù)工作行程和機(jī)械安裝結(jié)構(gòu)選用 SMC公司的CDM2B32-150氣缸。3 包裝機(jī)氣動(dòng)卷材張力控制機(jī)構(gòu)的安裝調(diào)試及使用    包裝機(jī)氣動(dòng)卷材張力控制機(jī)構(gòu)是專門為400g全自動(dòng)充氮    奶粉包裝機(jī)設(shè)計(jì)的，已正式投入生產(chǎn)，運(yùn)行狀態(tài)良好。在調(diào)試過(guò)程中，控制浮動(dòng)氣缸向下拉動(dòng)的氣動(dòng)回路工作壓力的減壓閥(2)工作壓力設(shè)定為0.45Mpa，浮動(dòng)氣缸向上推動(dòng)減壓閥(1)工作壓力設(shè)定為0．3Mpa，實(shí)際測(cè)得的開卷時(shí)間為0.42s，開卷長(zhǎng)度為0．23m，拉膜時(shí)段包材的張力為1．8kg，證寮包裝機(jī)氣動(dòng)卷材張力控制機(jī)構(gòu)能夠很好地滿足包裝機(jī)在工作過(guò)程中對(duì)開卷的工作要求，說(shuō)明上述的結(jié)構(gòu)方案的可行性與計(jì)算的正確性。    4 結(jié)論    1)本文給出了包裝機(jī)氣動(dòng)卷材張力控制機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明該系統(tǒng)性能穩(wěn)定、工作可靠，滿足了現(xiàn)代高速包裝機(jī)械對(duì)其包材開卷的要求?！?)氣動(dòng)控制因其柔性、清潔，易構(gòu)成機(jī)電氣集成系統(tǒng)，將進(jìn)一步提升包裝機(jī)械行業(yè)的整體水平。  來(lái)源:龍江印刷網(wǎng)