Полуавтомат вырезки контейнеров - Курсовая работа

Полуавтомат вырезки контейнеровВ настоящее время для упаковки тортов существуют следующие варианты: первый, это картонная упаковка для тортов, которой присущи существенные недостатки, а именно не позволяет видеть готовое изделие, а так же длительное хранение в такой таре невозможно. Второй, наиболее популярный, и выгодный по соотношению цена/качество, наиболее удобный с точки зрения потребителей является пластиковая упаковка, свободная от указанных недостатков и имеющая ряд преимуществ по сравнению с другими видами упаковки для тортов: - прочность и легкость Объем производства тортов в России в 2006 году достиг 150 тыс. тонн, что в натуральном выражении оценивается примерно в 250 млн. шт. В контейнерах для тортов нуждаются следующие крупнейшие российские производители кондитерских изделий: ООО "Марс" (лидер производства - около 5% всех кондитерских изделий, производимых в России); "Ликонф", ОАО Липецкая кондитерская фабрика (более 3%). В каждой заготовке по 4 контейнера, которые могут быть различной формы и размеров, поэтому главная проблема, которую надо решить в процессе разработки проекта это универсальность метода вырезки деталей, при столь высокой, упомянутой ранее производительности.По оси OX передвигается стол, а по оси OY движется лазер, сочетание перемещений вдоль этих двух осей позволяет нам двигать столик за счет ЧПУ, по любых требуемым нам траекториям, что значит вырезать крышки для тортов различных контуров. На данном этапе необходимо обеспечить заготовке определенное положение на столе. Механического воздействия на заготовку лазером не происходит, что значит, он не может сдвинуть заготовку, однако при движении стола потоки воздуха могут сдуть отформованную пленку полистирола, для предотвращения этого предусматриваем зажим радиальный с правой стороны стола, с усилием прижима в 1 кг. По второй координате - OY перемещается лазер, максимальный ход 0,9 м., его излучение воздействует на заготовку и оставляет линию разреза в местах контакта. Лазер установлен на определенном фокусном расстоянии, так что при резке след от взаимодействия с заготовкой остается узкий и не режется стол, как в нем предусмотрена ниша глубиной 20 мм., так же это предотвращает отражение луча от поверхности, неблагоприятное для лазера (возможен вариант установки игольчатого стола).Расчет мощности производится по максимальному моменту вращения М, который вычисляется по формуле: M=Jx? где, М-вращающий момент Массовые моменты инерции для привода DGE-ZR-RF размером 25 мм. следующие: JO=1,75 [кг см2] Полные массовые моменты приводов совершающих движение вдоль оси OX и OY : JOX=1,75 0,188х0,8 2,052х2=1,75 0,1504 4,104=6,004 [кг см2] Вычислим вращающий момент двигателя, подставив в формулу момента массовый момент инерции наиболее нагруженного привода и угловое ускорение, полученное при кинематическом расчете привода: M=JXE=60x10 x160=0,96 [Нм]На данном этапе разработки необходимо предложить пневматическую систему для управления радиальным зажимом заготовки на основе пневмоцилиндра одностороннего действия (см. рисунок 16). Пневмоцилиндром управляет 3/2-распределитель односторонней проводимости с электромагнитным управлением и ручным дублированием (см. рисунок 17 ). Блок подготовки воздуха состоит из клапана подачи/сброса давления с ручным управлением и фильтра-регулятора (см. рисунок 18) . Пневматическая схема зажима заготовки представлена на рисунке 15. Каретки привинчены к столу (8) (при сборке стол-каретка-рельс производится изначально поджатие стола к кареткам винтами сбоку, а затем привинчивается стол к каретке сверху).Линейные привода стола и лазера приводятся в движения двигателем EMMS-ST-57-M-SEB, который характеризуется экономичным решением для приводов, простым вводом в эксплуатацию, согласованной комбинацией с контроллером мотора , точным пошаговым позиционированием посредством заданного числа управляющих импульсов. На валу шагового двигателя стоит импульсный датчик, который улавливает магнитные импульсы шагового двигателя и измеряет их период, давая обратную связь контроллеру шагового двигателя CMMS-ST, представленного на рисунке 22. Контроллер шаговых двигателей поддерживает безопасный вращающий момент, безопасную остановку, защищает от неожиданного запуска, контролирует частоту вращения шагового двигателя. Контроллеры шаговых двигателей, распределитель, лазер управляются многопозиционной системой управления CECX, представленной на рисунке 23 , Рисунок 23. Движение осуществляется по двум координатам, за счет работы шаговых двигателей, которые управляются от контроллера, на котором запрограммировано количество импульсов и их последовательность, подаваемая на двигатели, что позволяет описывать любые траектории.В бакалаврской работе разработан полуавтомат вырезки контейнеров. Разработан машинно-технологический процесс вырезки контейнеров, определены основные рабочие параметры элементов. Разработана и описана кинематическая схема механизмов полуавтомата, рассчитана их кинематика.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ РЕЗКИ ПОЛИМЕРОВ

Вырубка гидравлическим прессом

Вырубка кривошипным прессом

Вырезка фрезой

Вырезка лазером

2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУАВТОМАТА

3. РАЗРАБОТКА КИНЕМАТИЧЕСКИХ СХЕМ УЗЛОВ ПОЛУАВТОМАТА

Узел подачи заготовки

Узел перемещения лазера

Кинематические расчеты

4. ВЫБОР ШАГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

5. РАЗРАБОТКА ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ЗАЖИМА ЗАГОТОВКИ

6. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И РАБОТЫ УЗЛА ПОДАЧИ ЗАГОТОВОК

7. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУАВТОМАТОМ

8. ОБОСНОВАНИЕ КОМПОНОВОЧНОГО РЕШЕНИЯ ПОЛУАВТОМАТА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

В бакалаврской работе разработан полуавтомат вырезки контейнеров. Проведен анализ известных механизмов резки и вырубки деталей. Разработан машинно-технологический процесс вырезки контейнеров, определены основные рабочие параметры элементов. Разработана и описана кинематическая схема механизмов полуавтомата, рассчитана их кинематика. Рассчитан момент привода механизма перемещения заготовок. Предложена пневматическая схема управления фиксацией заготовок, на основе пневмоцилиндра. Так же описана конструкция и работа механизма перемещения заготовок. Обосновано компоновочное решение полуавтомата. Разработан сборочный чертеж полуавтомата, чертеж узла перемещения заготовок и чертеж детали-стола, на который производится загрузка.

Недостатком конструкции полуавтомата является использование двух видов энергии - энергии сжатого воздуха и электрической энергии, что приводит к увеличению затрат на обслуживание при эксплуатации.

Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. Т.1 - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980. - 728 с., ил.

Технологические машины и оборудование. Схемы кинематические, пневматические, гидравлические, электрические, комбинированные: С. В. Павлюченко, А. Н. Попов, Н.Е. Пуленец,А. Н. Тимофеев; СПБ; Издательство Политехнического университета 2008

URL: http://www. festo.com

URL: http://www. kingpack.ru

URL: http://www. maytec.de

URL: http://www. upakovano.ru