機(jī)械畢業(yè)設(shè)計（論文）-貼標(biāo)機(jī)設(shè)計的原理及設(shè)計【全套圖紙SW三維】

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1、天津濱海職業(yè)學(xué)院全日制高等職業(yè)教育 畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)畢業(yè)設(shè)計〔典型性工程〕說明書 貼標(biāo)機(jī)設(shè)計的原理及設(shè)計 全套圖紙，加153893706 院系：天津濱海職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系 專業(yè)： 機(jī)電一體化 年級：2021級 學(xué)號：20210141343 指導(dǎo)教師： 時間：2021年3月 主要內(nèi)容簡介 隨著人們生活水平的提高，各式各樣的商品正在進(jìn)入人們的日常生活中，而商標(biāo)又是商品不

2、可缺少的一局部，所以貼標(biāo)機(jī)有著很廣闊市場?，F(xiàn)在市場上有很多半自動的貼標(biāo)機(jī)，為了降低制造本錢，開發(fā)高效率的全自動的貼標(biāo)機(jī)是很有意義的。 根本用途適用于在各種物品的上平面貼標(biāo)簽或不干膠膜，如書本、文件夾、盒子、紙箱等，更換覆標(biāo)機(jī)構(gòu)可適用于不平整外表貼標(biāo)，廣泛應(yīng)用于大件產(chǎn)品的平面貼標(biāo)，規(guī)格范圍大的平面類物體貼標(biāo)?？蛇x配打碼機(jī)或噴碼機(jī)到貼標(biāo)頭，可實現(xiàn)在標(biāo)簽上打印生產(chǎn)日期、批號和噴印條碼等信息。 關(guān)鍵字： 貼標(biāo)機(jī) 貼標(biāo) 標(biāo)簽 目 錄 第一章 貼標(biāo)機(jī)的介紹 5 第一節(jié) 選題的依據(jù)和意義 5 第二節(jié) 自動貼標(biāo)機(jī)具有的特點 5 第二章 總體設(shè)計 6 第一節(jié) 根本

3、用途 6 第二節(jié) 設(shè)計原理 6 第三節(jié) 工作過程 9 第四節(jié) 軸承的選擇及校核軸承壽命 9 第五節(jié) 供標(biāo)機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析電機(jī)的選擇 10 第六節(jié) 技術(shù)參數(shù)及設(shè)備細(xì)節(jié) 12 第七節(jié) 功能特點 18 第八節(jié) 存在的問題及解決方案 18 附件： 20 參考文獻(xiàn) 20 第一章 貼標(biāo)機(jī)的介紹 第一節(jié) 選題的依據(jù)和意義 本課題是自動貼標(biāo)機(jī)。 隨著人們生活水平的提高，各式各樣的商品正在進(jìn)入人們的日常生活中，而商標(biāo)又是商品不可缺少的一局部，所以貼標(biāo)機(jī)有著很廣闊市場?，F(xiàn)在市場上有很多半自動的貼標(biāo)機(jī)，為了降低制造本錢，開發(fā)高效率的全自動的貼標(biāo)機(jī)是很有意義的。 第二節(jié) 自動貼標(biāo)

4、機(jī)具有的特點 一.貼標(biāo)機(jī)的特點： (一).一般結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)動速度快，動作精度高。為滿足性能要求，對零件的剛度要求和外表質(zhì)量等都有較高的要求。 (二).用于食品和藥品的包裝機(jī)要便于清洗，與食品和藥品接觸的部位要用不銹鋼或經(jīng)化學(xué)處理的無毒材料制成。 (三).進(jìn)行包裝作業(yè)時的工藝力一般都較小。 (四).一般都采用無級變速裝置，以便靈活調(diào)整速度、調(diào)節(jié)生產(chǎn)能力。 (五).特殊類型的專業(yè)機(jī)械，種類多，生產(chǎn)數(shù)量有限。 〔六〕.隨著各種貼標(biāo)技術(shù)的深入開展，貼標(biāo)機(jī)正向著以下幾個開展方向： 1.高生產(chǎn)率、高可靠性、高精度、好的柔性和靈活性，注重成套性和配套性; 2.自動化程度不斷提

5、高，過去的手工半手工的復(fù)雜作業(yè)，己被半自動或自動的貼標(biāo)機(jī)所取代，且逐漸向控制智能化的方向開展; 3.先進(jìn)的機(jī)電技術(shù)和新元件被綜合應(yīng)用于貼標(biāo)機(jī)中，并通過采用先進(jìn)的設(shè)計方法提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量，縮短制造周期。 第二章 總體設(shè)計 第一節(jié) 根本用途 適用于在各種物品的上平面貼標(biāo)簽或不干膠膜，如書本、文件夾、盒子、紙箱等，更換覆標(biāo)機(jī)構(gòu)可適用于不平整外表貼標(biāo)，廣泛應(yīng)用于大件產(chǎn)品的平面貼標(biāo)，規(guī)格范圍大的平面類物體貼標(biāo)。 可選配打碼機(jī)或噴碼機(jī)到貼標(biāo)頭，可實現(xiàn)在標(biāo)簽上打印生產(chǎn)日期、批號和噴印條碼等信息。 可選配噴碼機(jī)到輸送帶，可實現(xiàn)貼標(biāo)前或貼標(biāo)后在產(chǎn)品上噴印生產(chǎn)日期、批號、條碼

6、等信息。 第二節(jié) 設(shè)計原理 表1 貼標(biāo)機(jī)介紹 機(jī)構(gòu)名稱 機(jī)構(gòu)說明 分料機(jī)構(gòu) 用于將層疊的產(chǎn)品別離成單張 總開關(guān) 整臺機(jī)器的總電源開關(guān) 輸送機(jī)構(gòu) 將產(chǎn)品輸送到貼標(biāo)位置，貼標(biāo)后，輸送到收料機(jī)構(gòu) 收料機(jī)構(gòu) 承接完成貼標(biāo)輸送過來的產(chǎn)品 覆標(biāo)機(jī)構(gòu) 將貼附在產(chǎn)品上的標(biāo)簽壓緊 貼標(biāo)頭 貼標(biāo)的核心部件，實現(xiàn)貼標(biāo)功能 觸摸屏 人機(jī)對話窗口，進(jìn)行各種參數(shù)調(diào)節(jié) 電箱 貼標(biāo)機(jī)電氣控制中心，排布各種控制器和PLC 圖1貼標(biāo)機(jī)表頭 表2 貼標(biāo)機(jī)各零件說明 機(jī)構(gòu)名稱 機(jī)構(gòu)說明 料盤 用于裝卷裝標(biāo)簽 剎車

7、 用于剎住標(biāo)簽，防止標(biāo)簽松開，保持標(biāo)帶的張力 滾筒 繞行標(biāo)簽，保證標(biāo)簽的張力 標(biāo)簽壓緊裝置 壓緊標(biāo)簽，保證標(biāo)簽的張力 電眼架 安裝測標(biāo)電眼，前后移動電眼 牽引機(jī)構(gòu) 牽引機(jī)構(gòu) 剝標(biāo)板 剝離標(biāo)簽 壓標(biāo)機(jī)構(gòu) 用于壓緊標(biāo)簽 收料機(jī)構(gòu) 回收標(biāo)簽底紙 橫向調(diào)整 調(diào)節(jié)整個貼表頭的左右位置 縱向調(diào)整 用于將貼表頭整體升降 圖2 貼標(biāo)機(jī)整體 第三節(jié) 工作過程 核心工作原理：傳感器檢測到產(chǎn)品經(jīng)過，傳回信號到貼標(biāo)控制系統(tǒng)，信號經(jīng)過PLC處理后，在適當(dāng)時刻送出標(biāo)簽貼附在產(chǎn)品設(shè)定位置上，產(chǎn)品流經(jīng)覆標(biāo)裝置，標(biāo)簽被覆牢固，一張標(biāo)簽的貼附動作完成。 操作過程：

8、放產(chǎn)品〔可接流水線〕—>產(chǎn)品輸送〔自動實現(xiàn)〕—>產(chǎn)品糾正〔自動實現(xiàn)〕—>產(chǎn)品檢測〔自動實現(xiàn)〕—>貼標(biāo)〔自動實現(xiàn)〕—>覆標(biāo)〔自動實現(xiàn)〕—>收集已貼標(biāo)產(chǎn)品—>取走產(chǎn)品。 第四節(jié) 軸承的選擇及校核軸承壽命 選擇軸承的類型：由于該軸的轉(zhuǎn)速高，而軸向載荷相對于徑向載荷有較小，應(yīng)選擇深溝球軸承，又由于軸頸直徑d=10mm，所以軸承型號為6000。查機(jī)械設(shè)計手冊得C=4580。 選用的軸承為深溝軸承，軸承代號是6007，軸承的壽命可通過下面的式子計算： 式中 ——軸承的根本壽命〔h〕 n ——軸承轉(zhuǎn)速〔r/min〕 ——溫度系數(shù) C ——根本額定動載荷〔N〕取c=

9、33400 ——載荷性質(zhì)系數(shù)=2 ——當(dāng)量動載荷〔N〕 ——壽命指數(shù)，球軸承=2 滾子軸承=10/3 所以符合設(shè)計要求 第五節(jié) 供標(biāo)機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析電機(jī)的選擇 貼標(biāo)機(jī)對貼標(biāo)質(zhì)量的主要影響因素之一是能否保證在貼標(biāo)過程中標(biāo)帶的張力恒定。首先分析一下張力的產(chǎn)生。圖3為放標(biāo)系統(tǒng)的簡圖,設(shè)標(biāo)帶的張力為T,放標(biāo)盤旋轉(zhuǎn)使標(biāo)帶的線速度為V1,牽引輥在步進(jìn)電機(jī)的帶動下旋轉(zhuǎn),使標(biāo)帶以線速度V2運(yùn)動。如果V2>V1,那么標(biāo)帶被拉伸,標(biāo)帶的張力變大;如果V2

10、式中:ε為標(biāo)帶的彈性模量;s為標(biāo)帶的截面積;L為傳動點之間的距離;t為牽引輥的啟動時間。 由上式可知,將標(biāo)帶張力作為調(diào)節(jié)對象時,是一個積分環(huán)節(jié)。實現(xiàn)張力控制實質(zhì)上就是控制線速度差V2-V1,所以從某種意義上說標(biāo)帶的張力控制系統(tǒng)實際上就是一種線速度跟蹤系統(tǒng)。在啟動過程中,假定牽引輥的速度為V2,控制速度使V2>V1,并保持一定的速度差以使標(biāo)帶產(chǎn)生一定的張力,當(dāng)標(biāo)帶張力產(chǎn)生變化時,應(yīng)及時調(diào)節(jié)放標(biāo)盤的線速度V1使之穩(wěn)定,這樣標(biāo)帶才能在恒張力下穩(wěn)定運(yùn)行。由力學(xué)分析可知,標(biāo)帶拉力產(chǎn)生的力矩總是等于制動力矩、阻力矩和慣性力矩之和。即標(biāo)簽盤的動態(tài)力矩平衡方程為: M拉=M制+M阻+M慣

11、 式中:T為標(biāo)帶的張力;D為標(biāo)簽盤的直徑;J為整個標(biāo)盤的轉(zhuǎn)動慣量(J=Jk+J0,Jk為標(biāo)簽盤的轉(zhuǎn)動慣量,J0為放標(biāo)盤的轉(zhuǎn)動慣量)。 由于標(biāo)帶相對來說較薄,對于貼一個標(biāo)簽來說,半徑變化較小,因此可以認(rèn)為標(biāo)簽盤是勻速轉(zhuǎn)動,也即是可以忽略不計那么由此可得到標(biāo)簽盤的靜態(tài)力矩平衡方程: 于是張力表達(dá)式： 由上式可知:在靜態(tài)時,只要控制好M制+M阻使其隨著標(biāo)簽盤的直徑變化而變化,即可以控制張力的恒定,控制方法也比擬簡單。 圖3 電機(jī)的選擇 選擇電機(jī)應(yīng)考慮以下因素： 1、 為電機(jī)提供電源的種類，如單相、三相、直流電等； 2、 電機(jī)的工作環(huán)境，電機(jī)工作場所

12、是否有特殊性，如潮濕、高溫、化學(xué)腐蝕、粉塵等等； 3、 電機(jī)的工作方式，是連續(xù)工作還是短時工作或是其它工作方式； 4、 電機(jī)的安裝方式，如立式安裝、臥式安裝等等； 5、 電機(jī)的功率及轉(zhuǎn)速等，功率及轉(zhuǎn)速應(yīng)滿足負(fù)載的要求； 6、 其它困素，如是否需要變速、有無特殊控制要求、負(fù)載的種類等。 轉(zhuǎn)速=60*F/磁極，F(xiàn)為電源頻率，一般為50，磁極SN為1 2極轉(zhuǎn)速約2800--3000 4極 1400-1500 6極 900--1000。根據(jù)所承受的力及轉(zhuǎn)速的大小，選擇的電機(jī)型號為MODEL ARM98ACC-T3.6。 第六節(jié) 技術(shù)參數(shù)及設(shè)備細(xì)節(jié) 下

13、面是貼標(biāo)機(jī)的一些主要參數(shù)： 表3 貼標(biāo)機(jī)參數(shù) 參數(shù)名稱 具體參數(shù)數(shù)值 貼標(biāo)精度 ±1mm (不含產(chǎn)品、標(biāo)簽誤差) 貼標(biāo)速度 40～120件/分鐘〔與產(chǎn)品尺寸有關(guān)〕 適用產(chǎn)品尺寸 長：40mm～400mm 寬：40mm～200mm 高：0.2mm～150mm 適用標(biāo)簽尺寸 長度：6mm～150mm 寬度〔底紙寬度〕：15mm～130mm 整機(jī)尺寸 約1600mm×780mm×1400mm〔長×寬×高〕 適用電源 220V/50HZ； 整機(jī)重量 約 180Kg 適用標(biāo)簽內(nèi)徑 ?76mm 適用標(biāo)簽外徑 ? 240mm 電壓 220V 適用范圍 1.適

14、用標(biāo)簽：不干膠標(biāo)簽，不干膠膜，電子監(jiān)管碼，條形碼等。 2.適用產(chǎn)品：要求在平面、大弧度面上貼附標(biāo)簽或膜的產(chǎn)品。 3.應(yīng)用行業(yè)：廣泛應(yīng)用于印刷、文具、食品、日化、電子、醫(yī)藥、等行業(yè)。 4.應(yīng)用實例：書本平面貼標(biāo)、文件夾貼標(biāo)、包裝盒子貼標(biāo)、板材貼標(biāo)等。 圖4 流程圖 圖5 成功案例 圖6 附腳輪 圖7 Y型支架固定架 圖8 Y型支架固定桿 圖9 上下鏈接板 圖10 收料結(jié)構(gòu)板 圖11 收料支架 第七節(jié) 功能特點 1

15、.功能強(qiáng)大，可用于各種工件的平面、圓弧面、凹平面的貼標(biāo)，可用于不規(guī)那么工件貼標(biāo)； 2.貼標(biāo)準(zhǔn)確，穩(wěn)定性高，采用PLC+細(xì)分步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動送標(biāo)，送標(biāo)準(zhǔn)確；放料機(jī)構(gòu)配置剎車功能，保證標(biāo)帶繃緊，確保標(biāo)簽檢測精確；標(biāo)帶繞行糾偏機(jī)構(gòu)，防止標(biāo)簽左右偏移； 3.堅久耐用，電路與氣路分開布置，氣路配置凈化裝置，防止空氣的水分侵害電器，延長設(shè)備壽命；整機(jī)采用高級鋁合金和不銹鋼材料，質(zhì)量牢固； 4.調(diào)整方便，配置上下行程可調(diào)功能，不同高度產(chǎn)品貼標(biāo)，無需反復(fù)更換治具； 5.外形美觀，采用底置電腦白電箱，配合不銹鋼和高級鋁合金，美觀大方，提升設(shè)備檔次； 6.可選配功能和

16、部件： 7.熱打碼/噴碼功能； 8.自動上料功能； 9.自動收料功能〔結(jié)合產(chǎn)品考慮〕； 10.特殊標(biāo)簽電眼。 第八節(jié) 存在的問題及解決方案 貼標(biāo)中要到達(dá)完美視覺效果。其中之一就是防止貼標(biāo)中的翹標(biāo)現(xiàn)象。在管子未灌裝之前貼標(biāo)，貼好以后再進(jìn)行灌裝封尾，而在封尾過程中的加熱對標(biāo)簽的考驗尤其嚴(yán)峻，標(biāo)簽距離底端越近，翹標(biāo)的可能性就越大。實際應(yīng)用中幾乎每個廠家都有類似問題，解決的方法也多種多樣： 1.增加標(biāo)簽的粘度，盡量使標(biāo)簽粘貼牢固。要到達(dá)這個效果，需從以下幾個方面加以考慮： (1)提高被貼產(chǎn)品的外表質(zhì)量。大局部的產(chǎn)品外表有光油，會增

17、加貼標(biāo)的困難，內(nèi)容物的滲出，管壁的微孔等等都會造成標(biāo)簽的翹起，如何防止此類問題的發(fā)生, 應(yīng)該是大家要考慮的一個比擬重要的問題。 (2)在貼標(biāo)過程中控制標(biāo)簽的貼標(biāo)壓力。 (3)控制貼標(biāo)過程中的溫度。增加貼標(biāo)溫度，會改善貼標(biāo)效果，因為隨溫度的升高，物體內(nèi)部物質(zhì)的活性會增加，標(biāo)簽才更容易與管身融合。 2.盡量采用柔軟的標(biāo)簽材料，良好的標(biāo)簽延展性對翹標(biāo)也會有很大改善。 3.改變標(biāo)簽的形狀。 將標(biāo)簽的底端做成弧形, 盡量避開封尾變形區(qū)。當(dāng)然圓弧不可以開的太深, 否那么由于標(biāo)簽本身的問題容易引起褶皺, 增加不必要的麻煩。對于異型封尾那么要求標(biāo)簽的形狀要做相應(yīng)改變, 這樣不但可以防止翹標(biāo)還可以增加美感。 4.消除靜電的影響。 貼標(biāo)過程容易產(chǎn)生靜電, 這對貼標(biāo)效果會產(chǎn)生影響, 適當(dāng)提高貼標(biāo)現(xiàn)場的濕度, 會有一定改善, 采用離子風(fēng)機(jī)也是有效的解決方法。貼標(biāo)機(jī)內(nèi)部設(shè)有濕度自動控制, 更可以單獨控制設(shè)備內(nèi)部的潔凈度, 讓貼標(biāo)遠(yuǎn)離灰塵，提高產(chǎn)品的貼標(biāo)質(zhì)量。這樣做到了貼標(biāo)過程中不再有翹標(biāo)現(xiàn)象，到達(dá)視覺效果。 附件： 自動貼標(biāo)機(jī)的圖紙〔貼標(biāo)機(jī)圖紙用solidwords翻開〕 參考文獻(xiàn)