可乐贴标机设计-饮料瓶贴标机【8张CAD高清图纸和文档】【YC系列】
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可乐贴标机的要求全机采用先进的技术,微电脑-PLC-电子光纤传感器控制系统，使整机运行稳定、高速操作系统采用操作界面控制，操作简便、实用、效率高,并有产量记数功能先进技术的速度快且稳定适用范围大，可用于各种尺寸的圆形瓶贴标输附式滚压瓶体，使标签附著更加牢固前后段可选连线使用.要求共计画出3张以上A0图纸图1：/seller/offerdetail/d25cb8b707391844cfb40aa7f57932b7.html图2：/seller/offerdetail/d25cb8b707391844cfb40aa7f57932b7.html图3：/product/488423.html 毕 业 设 计（说明书）2014 届 题 目 可乐瓶贴标机设计 专 业 学生姓名 学 号 指导教师 论文字数 完成日期 湖 州 师 范 学 院 教 务 处 印 制原 创 性 声 明本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名： 日 期： 湖州师范学院本科毕业论文关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、试验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属湖州师范学院。本人完全了解湖州师范学院有关保存、使用毕业论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权湖州师范学院可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为湖州师范学院。本人离校后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为湖州师范学院。论文作者签名： 日 期： 指导老师签名： 日 期： 25可乐瓶贴标机设计摘要：贴标签是可乐生产的最后一道工序，其贴标质量的好坏直接影响到可乐的包装外观，甚至成为等外品；其贴标速度的高低，直接影响整个可乐生产线的工作效率。本设计主要介绍了一种包装机械，贴标机的工作原理及（后标部分）主要零部件的设计过程，对其传动系统进行设计比校核，本次设计主要用于贴圆柱身瓶的纸质标签，由机架，传动装置系统、标签供给装置系统、贴标对象物（瓶罐包装件）的传送装置系统，涂胶装置，贴标整理装置和检测连锁控制装置等组成。关键词：贴标机；螺旋式；取标；贴标Coke bottle labeling machine designAbstract: The labeling is Coke produced the final steps, labeling its quality directly affects the cola packaging appearance, and even become substandard goods; its labeling speed directly affects the efficiency of the entire production line of Coke. The design focuses on the design process of a packaging machinery, labeling machine works and (after the standard part) the main components of its transmission system design than the check, this design is mainly used for paste cylindrical body bottle paper labels, from the rack, gear systems, label supply device systems, labeling the object (bottle package) delivery device systems, gluing device, labeling and detection chain finisher control devices and other components.Keywords: labeling machine; spiral; take standard; Labeling目 录第1章 绪 论11.1 贴标机概述11.1.1 典型贴标原理简介11.1.2 常用贴标机的类型21.2国内外研究现状31.2.1国外现状31.2.2 国内现状4第2章 可乐瓶贴标机的总体设计62.1设计要求62.2任务分析62.3总体方案设计62.3.1 贴标头62.3.2 上瓶机构72.3.3 贴标机进瓶螺旋82.3.4标签供送装置82.3.5标签传送装置92.3.6涂胶装置92.3.7传动装置9第3章 主要零部件的设计计算113.1 基本尺寸设计113.2 部分机构设计113.2.1贴标转鼓直径的确定113.2.2各轮转速123.2.3电机选择123.2.4凸轮的设计123.2.5分瓶供送螺杆的设计133.2.6齿轮的设计153.3夹标装置183.4胶辊装置183.5传动装置18第4章 PLC控制系统设计194.1可乐贴标机控制要求194.2控制系统设计方案194.3可编程控制器PLC的选用194.4 PLC的I/O分配204.5 PLC控制流程图204.6 PLC控制程序214.7 外部接线图21总 结22参考文献23致 谢24第1章 绪 论1.1 贴标机概述采用粘结剂将标签贴在包装件或产品上的机器叫贴标机械。多数液态和部分粒状瓶装产品都是采用这种机器粘贴标签。标签对商品有装潢作用，同时便于商品的销售与管理。标签上的商标、商品的规格及主要参数、使用说明与商品介绍，是现代包装不可缺少的组成部分。贴标机是包(灌)装生产线上一台重要的设备，也是一台技术含量较高，结构较复杂的机器，被广泛地应用于食品、医药等与人们日常生活关系密切的行业中。无论是早期的简单贴标机械，还是后来的复杂贴标机械，以及现在的微电子控制的全自动化贴标机械，它的发展进步都在不断的影响着整个社会。1.1.1 典型贴标原理简介(1)湿敏粘合式贴标原理 图1-1为湿敏粘合贴标原理，标签在重锤作用下由标签盒逐渐向下运动，随着取标轮1的旋转标签被取下，并随传动轮4往下运动。经过轮5和轮6的作用，标签被刷胶，之后，标签随导轨下落。在标签的运动过程中，待贴瓶同步由导轨向前运动，到达龙门导轨正下方时，带着标签一起移动，靠毛刷9把标签烫平在包装件上。从而完成一次贴标。这种贴标机只能用于粘贴宽度大致等于半个瓶身周长的标签。贴标速度受落标速度限制，不能太快，但结构简单，适于在小工厂使用。1取标棍 2标盒 3重块 4拉标辊 5涂胶辊6上胶辊 7胶缸 8龙门导轨 9毛刷图1-1 湿敏粘合贴标原理示意图(2)压和式贴标原理 这种贴标机一般由上料机构，传送带机构，取标送标机构，涂胶机构和滚贴机构等几个部分组成。图1-2是压合式贴标工作原理图，首先由真空轮1转动将标签由标签盒吸出，并随轮1一起转动，转至打印轮打印标签，继续转至真空轮2，在此过程中，真空轮1的吸附力逐渐变弱，至轮2时标签由轮2吸走，并随其转动，在转至浆糊涂抹器时刷胶，轮2和轮1一样，在转动过程中吸附力逐渐变小，在转至待贴瓶时，吸附力很小，靠滚压力把标签贴到瓶上，完成一次贴标。图1-2 压和式贴标工作原理(3)热敏粘合式贴原理 热敏粘合贴标机所用的标签涂了一种粘合剂，它只有在加热条件下才起粘合作用。图1-3为采用这种标签的热敏粘合贴标原理的示意图。图1-3(a)是采用加热板加热标签，使粘合剂变粘，随即贴到容器上。图1-3(b)则采用热水加热粘合剂。由于热敏粘合剂分为瞬时热合剂和延时热合剂，故选择标签所用的粘合剂应与被贴容器相适应，塑料容器尤其要注意。1标签 2粘合剂 3加热板 4容器 5热水喷管图1-3 热敏粘合贴标原理示意图(4)不干胶标签的贴标原理 不干胶贴标的原理如图1-5所示，所用标签背面涂了立即贴合的粘合剂，但是被硅处理网保护着，其原理如下：带贴合剂的标签2，事先粘在载标网上。贴标前通过分离杆4，使标签与载标网分离，在喷气和滚压的联合作用下，粘到容器的表面上。这种贴标机的标签材料种类较广。这种贴标机的标签可以具有金属感，透明或不透明等特性，满足各种要求。1.1.2 常用贴标机的类型标签的材质、形状很多，被贴标对象的类型、品种也很多，贴标要求也不尽相同。例如，有的只需贴一张身标；有的要求贴双标；有的则要求贴三个标签(身标、肩标、颈标)，有的只要求贴封口标签；另外生产率的要求也不同。为满足不同条件下的贴标需求，贴标机有多种多样，不同类型品种的贴标机，存在着贴标工艺和有关装置结构上的差别，当然也存在着共性。贴标机按自动化程度可分为半自动贴标机和全自动贴标机；按容器的运行方向可分为立式贴标机和卧式贴标机；按标签的种类可分为片式标签贴标机、卷筒状标签贴标机、热粘性标签贴标机和感压性标签贴标机及收缩简形标签贴标机；按容器的运动形式可分为直线式贴标机和转盘式贴标机，按贴标机结构可分为龙门式贴标机、真空转鼓式贴标机、多标盒转鼓贴标机、拨杆贴标机、旋转型贴标机；按贴标工艺特征可分为压撩式贴标机、弯压式贴标机、搓短式贴标机、刷抚式贴标机等。此外，还可以按照包装容器的材料(镀锡罐、玻璃瓶罐、纸质盒罐)、形状(圆形、异形)，贴标面的形状以及粘结剂的种类等进行分类3。1容器 2标签 3粘合剂 4分离杆 5载标网图1-4 不干胶贴标机原理图1.2国内外研究现状1.2.1国外现状随着科学技术的发展和进步，贴标机在不断的发展。为适应贴标现代化的需要，随着新技术、新工艺、新材料的开发，贴标机械在品种、类型、效率、可靠性、功能多样化和自动化水平等各方面不断飞跃发展，集中表现为现代贴标机械高速化、自动化、系统化和通用化的发展趋势。目前所存在的贴标机主要以不干胶贴标机为主，以下是几种最新的贴标机。图1-6所示为薄膜贴标机，这种贴标机依瓶罐形状、厚度、大小等不同及贴附条件可以进行相应的调整，贴标速度较快，每分钟约为200瓶；图1-7所示为往复式贴标机，这种贴标机贴标效率较高，适用于平面、凹面、曲面之精密贴标，同时可配合用户产品精密贴标要求及模具制作，贴标精度可以达到0.5 mm以内；图1-8所示为微电脑自动贴标机，这种贴标机实施了微电子系统控制，贴标质量好，效率高，适合于将不干胶标签粘附在各种平面容器上；图1-9所示为多列式贴标机，这种贴标机配合了电子技术、通讯技术、电脑及网路等技术，可以实现高速高效贴标，这种贴标机是目前存在的最先进的贴标机械产品。 图1-6 薄膜贴标机 图1-7 往复式贴标机 图1-8 微电脑自动贴标机 图1-9 多列式贴标机1.2.2 国内现状中国贴标机的生产发展过程可分为三个阶段：一、从20世纪80年代末到1994年为第一阶段。这个阶段主要是引进、仿制国外已淘汰的功能不全的贴标机。当时几个贴标机生产厂家只能生产贴二标（颈、身标）的贴标机，一种是型号为12-8-6回转式贴标机，一种是型号为15-4-6回转式贴标机。大约有近200台的型号为15-4-6（生产能力24,000瓶/时）贴标机和200多台的型号为12-8-6（生产能力12,000瓶/时）贴标机装备在国内各可乐厂的灌装生产线上运行，而大部分灌装生产线上的贴标机都是进口产品。二、从1995年至2001年为第二阶段。这个阶段是中国贴标机生产的提升阶段。一是贴标速度的提升，从24,000瓶/时提升到33,000瓶/时，二是贴标功能的提升，从贴二标(颈、身标)提升到贴四标，即同时可贴头、颈、身、背标。从1995年开始，国内各可乐生产厂家为了提高产品装潢档次，提出在可乐瓶上贴头标和背标。为了适应这一发展趋势，各贴标机生产企业一方面研究在原二标机上增设贴头标和背标的功能，另一方面也积极研发四标贴标机。 1995年，“青岛机床厂”率先推出了18-8-6(生产能力26,000瓶/时)三标贴标机，可贴颈、身、背标，无贴头标功能。这一机型是当时国内生产的最大型号的贴标机。1997年，“广东轻工机械集团”推出了18-8-6四标机，1998年，“南海平航”(以下称平航)也推出了PH18-8-6四标机。1999年平航又研制成功PH24-8-6(生产能力33,000瓶/时)的四标机。2000年“秦皇岛中德”ZD18-8-6四标机和“广轻24-8-6四标机相继问世。三、从2002年至今为第三阶段。这个阶段是中国贴标机技术成熟阶段，是中国贴标机历史上的一个重大转折点。这四年，国产贴标机的生产企业在互相竞争的同时，也形成了与国外贴标机生产企业竞争的态势，在竞争中提高、在提高中发展、在发展中创新，在创新中壮大，逐步完成了一个“质”的飞跃。2002年9月，平航自主研制出PH40-8-8(生产能力50,000瓶/时)的高速回转式贴标机，该机在北京“2002中国国际可乐、饮料制造技术及设备展览会”上一亮相，立即引起了业内的轰动。同年11月，金华金狮可乐有限公司和福建燕京可乐有限公司敢为天下先，在南轻的40,000瓶/时可乐灌装生产线上同时选用了PH40-8-8高速回转式贴标机，成为第一个“吃螃蟹”的人。使得这一新产品有了一个试用、提高、完善的平台。2003年，平航PH40-8-8高速回转式贴标机获4项国家实用新型专利。该项目于2004年8月在浙江金华市通过科技成果鉴定(到目前为止，仍是全国唯一通过省级鉴定的国产贴标机)。该项目荣获2005年度广东省科技进步二等奖。被列为“2005年国家重点新产品计划”。这是中国贴标机制造业的一件大事，是国家对中国贴标机制造业的首肯。这之后，“秦皇岛中德”、“青岛德隆”也相继推出45-8-9高速贴标机。这些生产贴标机的骨干厂家一方面拥有了高、中、低速各类型号贴标机的拳头产品，另一方面在产品质量上和技术含量上都有了不同程度的提高。第2章 可乐瓶贴标机的总体设计2.1设计要求（1）全机采用先进的技术,微电脑-PLC-电子光纤传感器控制系统，使整机运行稳定、高速；（2）操作系统采用操作界面控制，操作简便、实用、效率高,并有产量记数功能；（3）适用范围大，可用于各种尺寸的圆形瓶贴标；（4）输附式滚压瓶体，使标签附著更加牢固，前后段可选连线使用。2.2任务分析本机主要使用与规则的圆柱瓶的贴标。本机的难点与重点在于取标、贴标送瓶三个动作的同步性和协调性，工艺流程如下：链道分瓶螺杆可乐瓶托瓶转台进瓶星轮滚标刷标贴前标出瓶星轮贴后标链道贴标机的机构简图如图1所示。标板2沿转台周向分布，并随转台一起转动，标板轴下方装有小齿轮8和扇形齿轮4，小齿轮与标板轴采用键连接，扇形齿轮空套在轴上。滚子3在转台上半径变化的凸轮槽中滚动，带动扇齿轮绕标板轴摆动，扇齿轮与相邻某侧的标板轴上的小齿轮相啮合，而小齿轮与标板同轴，从而带动标板摆动。2.3总体方案设计2.3.1 贴标头图3是贴标头结构原理图，贴标头由盘式标带的架带、送带、收带、刹带、出标机构组成，采用间歇运动方式。每一个瓶到达贴标位置时，标带自动运行一步，让标准确地贴在瓶上。贴标的位置精度由三个光电传感器联合控制：光电传感器2用于检测输送带中是否有瓶，光电传感器1用于检测标的定位，光电传感器3用于检畏I输送带中瓶是否到达贴标位置。图3 贴标头结构原理图1一弹簧 2一标带纸盘 3一光电传感器2 4一标带回纸盘 5一偏心压辊 6一送纸辊7一出标板 8一压标辊 9一光电传感嚣1 10一导纸管 11一贴标数星示窗口12一标带张紧压块 l3一标带张紧导纸管 l4一标带 l5一加纸管标带的传动，选用了步进电机带动送纸辊，依靠偏心压辊与送纸胶辊同的挤压力所产生的摩擦力带动标带运行，同时，步进电机通过带传动带动标带回纸盘收回废纸带。由于贴标时送纸辊每次贴标转过的角度基本一致，而标带回纸盘的直径逐渐由小变大，为了避免纸带张力过大把纸带拉断或影响标带的定位精度，设计中我们采用了摩擦打滑结构，保证了送纸辊与标带回纸盘之间的张力在整个贴标过程基本不变。由于步进电机有四大优点：一是转速可调，简化了变速箱和传动机构；二是步进电机具有同隙运动的准确性， 在高速运行时也有良好的制动响应；三是在失电时有自锁功能；四是它的驱动器易于与微机接口，可以实现连续控制和微调。由光电传感器l控制每次贴标后步进电机的制动，可以保证标的停止位置一致，从而保证了贴标时标签的运行速度一致。为了避免贴标带松弛造成光电传感器l定位不准，影响贴标的位置精度，增加了标带张紧压块机构。这样就使送纸辊与标带张紧压块同的贴标带始终具有一定的张力，从而保证了光电传感器l的定位精度。架纸管与标带纸盘轴间通过杠杆机构构成摩擦刹带机构，当标带运行时，在张力的作用下架纸管绕支点转动使刹带机构松开，标带纸盘绕轴转动使标带放松张力减小，在弹簧力的作用下又使架纸管绕支点反向旋转将标带纸盘刹住，避免了标带纸盘在惯性力的作用下继续运转使标带过分松弛影响贴标精度。通过调出标板的角度可以改变标的输出角度，以便改变标与瓶的接触点和标在压标辊的作用下水平方向的运行速度与输送带的运行速度相匹配，保证贴标位置的前后一致性。2.3.2 上瓶机构为了满足贴标机能够连续地独立贴标的要求，需要一套自动上瓶机构。图5为上瓶机构原理图，不仅保证了将瓶连续、同步地送上输送带，而且保证了瓶口方向一致。上瓶机构与输送带通过等比链传动实现连续、同步上瓶。由于输送带链轮每转动一周走过七个夹具，为了保证每个夹具中只送一个瓶。所以设计的分瓶轮为每两个叶片间容纳一个瓶、有七个叶片的盘型分瓶轮。图5 上瓶结构原理图1-排序滑道 2-下瓶滑道 3-分瓶轮 4-从动小链轮 5-瓶子6-链条 7-主动小链轮 8-输送带从动链轮 9-输送带 10-夹具通过分瓶轮从封闭滑道内有序拨瓶实现上瓶的同步和连续。为了防止分瓶轮的叶片切入点与封闭滑道内的瓶子出现卡死现象，在封闭滑道死区附近开了一个活门，以使卡住的瓶可以顺利通过。在下瓶滑道前增设了排序机构，保证了进入分瓶器的瓶口方向一致。2.3.3 贴标机进瓶螺旋进瓶机构是将要贴标的容器(下面均称“瓶”)定时定距地送到包装工位，它包括进瓶螺旋、止瓶星轮、侧板、进瓶星轮、中心导板等部件，如图6所示图6 进瓶结构原理图进瓶螺旋由传动系统驱动将输送装置送来的瓶子导入螺旋槽中，瓶子在螺旋的推动下前进，同时被螺旋槽分隔开，到达出口端即传送给星轮与中央导板组成的转送装置，这样就可实现依次定距供送瓶子的目的。进瓶螺旋杆每回转一周，从进瓶螺旋杆入口导入一个瓶子，螺旋槽中的瓶子前进一个螺距，螺杆出口端排出个瓶子。2.3.4标签供送装置贴标机械有机架，传动装置系统、标签供给装置系统、贴标对象物（瓶罐包装件）的传送装置系统，涂胶装置，贴标整理装置和检测连锁控制装置等组成。先仅将主要装置分述如下。标签供送装置的功能是提供贴标用标签，装置的结构将随标签的形式的不同而不同。以下对叶片标签的供给装置予以讲述。叶片标签的标签供给装置有标签盒和取标装置组成。标签盒，按其结构可分为框架式和仓式两种；而按运动特点分，则分为固定式和摇摆式两种。取标装置，按其结构形式可分为摇摆式、转叉式和转鼓式；按取标方式分粘取式和真空吸取式两种。在此，我们根据各方面因素综合考虑，选用框架是供标装置，转鼓粘取式取标装置。（1）框架固定式供送装置（2）转鼓粘取式取标装置贴标原理如下：回转式非真空贴标机，与真空转鼓贴标机弟弟主要区别式取标机传送装置不同。这里介绍我们采用的叶片标签对圆柱身瓶罐包装件贴标的回转式贴标机。回转式机械转鼓贴标机，其特点是：利用两个机械转鼓进行取标，传送和贴标工作。带贴标的圆柱身瓶罐类包装件有板链输送机载运供给，经分件供送螺杆传送，分割成要求的等间距而到达回转工作台，此时装在工作台上方的定位压头受凸轮控制下降，加于带贴标瓶罐包装件顶部，使它们在回转工作台上处于确定位置而运行。粘贴标签由取标转鼓和标签的协调运动实现。取标转鼓连续回转，胶涂装置在其标版上涂布适量的粘接胶液，当他转到固定的标签盒前部的标签接触时，取标转鼓将粘取最前方的那张标签，作回转传送，当转到由夹子的贴标转鼓相接处时，夹子将标签从取标转鼓上夹走，夹子受凸轮控制而夹上标签作回转运动，当与回转工作台上再运来的待贴标瓶罐装件表面相接触时，夹子抬起，松开夹持，标签被粘贴到瓶罐表面上。之后，在回转工作台作回转工作时，定位器在凸轮控制下作自传性运动。转到某一个角度，以便接受刷子和海绵滚轮的磨砺，使标签贴牢实整齐。完成贴标的瓶罐包装件由星型拨轮自回转工作台拨送到板链输送机上排出。2.3.5标签传送装置标签传送装置是自动贴标机的重要组成部分，其功能是与供标装置和涂胶装置等配合，自动表盒采取标签并进行传送，且完成有关涂胶工作，最后把标签粘贴到待贴标对象。贴标机的标签传送装置一般由取标装置和传送标签装置两部分组成，标签先由取标装置自标签盒中采取，再传递给送标装置，最后粘贴到待贴标对象物上。为了满足高效率的贴标要求，我们在取标和松标全部采用了回转装置，即取标和送标都采用回转运动方式。这样就降低了摆杆式标签传送装置在工作中往复摆动的空行程时间，大大提高了机器的取标和松标效率，取标装置是我们采取回转粘贴法。传送标签我们采用回转机械夹持式。其具体的组合方式很多，我们采用的是一个粘标转鼓粘取标签，然后再传送给带夹爪的贴标转鼓进行贴标。2.3.6涂胶装置涂胶装置多种多样，常用的由圆盘式涂胶装置、辊式涂胶装置、滚子式涂胶装置等，在此，我们采用了滚子式涂胶装置。2.3.7传动装置本机的传动主要是传递运动，而不是传递动力，故一般用齿轮和减速机等形成的传动链。由于各传动之间不仅要传递运动，而且还要考虑正确的传动方向，因此，必须逐个判断齿轮的转动方向，使该齿轮所带动的执行部件按照正确的方向旋转。若有必要，则需在齿轮之间添加惰轮来调整整个执行件的方向，同时，还应注意到各个部件之间的转动关系，故必须有精确的传动比，保证各部件同步计算。在电机的驱动下，减速机带齿轮Z1转动，齿轮Z1带动工作台的大齿轮Z4转动，在工作台齿轮的带动下，与其啮合的齿轮（Z3.Z5.Z6）转动，（Z3.Z5）转动的同时带动进瓶星轮和出瓶星轮，是酒瓶能够顺利的作回转运动。在齿轮（Z1）转动的同时，其轴上固定的万向轴与其一起运动，带动前标的贴标鼓，贴标鼓上的齿轮（Z10）便随其一起运动，成为贴前标的动力来源。齿轮（Z10）与齿轮（Z11）啮合，（Z11）与齿轮（Z12）啮合从而使得贴前标的工作能够顺利的完成；（Z1）齿轮与齿轮(Z2)啮合，带动了链轮的传动，通过链传动，带动锥齿轮（Z13）。锥齿轮（Z13）与锥齿轮（Z13）啮合，从而带动分瓶螺杆，实现酒瓶的正常供给。（Z6）转动的同时，与其同轴的齿轮（Z9）便成了后标贴标的动力，在齿轮（Z9）的作用下，与其啮合的齿轮（Z8）和（Z7）转动，使得后标贴标工作也能按照给定的速率完成。主传动链平面示意图第3章 主要零部件的设计计算3.1 基本尺寸设计已知：生产率24000瓶/小时，瓶颈D=56-76mm，瓶高H=160-290mm，瓶口直径d=13-16mm. 每年300天，每天两班，每班8小时。由瓶的直径，确定出托瓶板直径d=96,其各瓶之间的距离为48mm，18个托瓶板等分圆周后其圆心角为24度，由托瓶板直径可得到各段对应的弦长，查零件手册知即每两个托瓶板所夹的角，由瓶直径知各段所对应的弦长；比率： ；。 实际尺寸：；比率： ； 为托平台的周长：； 直线式自动贴标机其取送跌送，标签传送和贴标都采用真空转鼓作标签传送装置时，为保障取标件传递和传送工作正确可靠的进行，设计时应使标签盒的摇摆运动与取标转鼓的取标周期运动相适应，且取标转鼓吸标表面与贴标转鼓吸持标签表面间进行递交接触。在贴标转鼓吸持标签传送中，标签接受印码装置上滚引轮压印字码时，以及涂胶滚往标签上涂抹粘结剂时，相互间不能产生相对滑动，以免出现标签的错动错位或脱落现象。为此，其各外圆柱表面相接触应具有线速度大小相等，方向相同的条件。所以，在设计中，要按贴标真空转鼓上m个吸标工位均匀的圆弧长对应的倍比值确定其工作回转半径r ,在据此按等速原则确定工作转速n 3.2 部分机构设计3.2.1贴标转鼓直径的确定（六个工位）；取标转塔直径d2：；取 （六个工位）进出瓶星轮直径的确定：；去 （十八个工位）3.2.2各轮转速托瓶台的转速： 贴表转鼓转速： 取标转鼓转速： 进出瓶星轮转速：分瓶螺杆转速： 3.2.3电机选择输入功率，由最高转速和功率选择电动机Y160M1型电机同步转速：700r/min。额定功率：4kw。减速器传动比万向连轴节转速与直径：，；另一轮转速：；传动比： 。3.2.4凸轮的设计 为了保证标签的顺利取送，我们对标板的粘胶、取标及松标过程用凸轮来控制，该部分工作原理如下：取标凸轮自转的同时，固定在取标齿轮上的扇形齿轮及圆柱齿轮随其一起转动，公转的同时，扇形齿轮上固定的拔销在槽型凸轮的作用下，按照规定的方向摆动，扇形齿轮的摆动带动与其啮合的圆柱齿轮一起摆动。这样就使得固定在圆柱齿轮轴上的标版到达一定位置的时候发发生预期的摆动。此次只写出整个凸轮设计的基本原理。（1）将标签的宽度分为5等分，由于标版的弧长与标签的宽度相等，因此，将标板也分为5等分，并将标签和标板的对应位置分别表上字母A、B、C、D和a、b、c、d.（2）由于标板和圆柱齿轮相对固定，固定架自转的同时，扇形齿轮在拔销的作用下摆动，使得圆柱齿轮带动标板自转的同时，保证Aa、Bb、Cc、Dd重合。（3）每次都记下拔销的位置轨迹，用光滑曲线连接就可生成凸轮的理论轮廓曲线，再用滚子包络后就可生成实际轮廓曲线。同理做出标版粘胶及松标部分的凸轮轮廓线，然后把各个工位之间用圆弧连接，即生成整个凸轮的轮廓曲线。3.2.5分瓶供送螺杆的设计1）、输入等速段：首先确定出入等速段螺距：；输入等速段螺旋槽外沿的轴向宽度（螺旋槽宽度）；输入等速螺旋槽的截面宽度（35mm取）；两相邻瓶罐主题部分的外廓间距；瓶罐主体半径。外螺旋线：应其展开图形为一条斜直线，故相应轴长度 ；（螺杆的内直径）。 周向展开长度：； 。 螺旋角： 。故螺杆的速输入速度：2）、变加速段：此段供应加速度由零值正弦函数变化规律增加为某一最大值：即相应的供送速度轴向位移：、分别表示瓶罐移过行程和最大行程所需要时间。下面确定、由边界条件： ； ； ； ； ； ；。并取、式中和分别表示变加速段螺旋圈数的任意值和最大值：； （取）；则：；外螺旋线轴向展开长度的任意值和最大值：；。3）、等加速度则相应的供送速度及轴相位移；则外螺旋轴向展开长度：；3.2.6齿轮的设计万向联轴器与直径：。每年300天，每天两班，另一齿轮转速n0=26.67r/min.传动比I=2.49 选定齿轮类型：直齿圆柱齿轮，大小齿轮的材料均为40Cr，并经调质处理及表面淬火，齿面硬度为48-55HRC.假定小齿轮齿数z1=28, 大齿轮齿数z2=iz1=70.（1）按齿面接触强度计算，（2）确定公式内的各计算数值1).试选载荷系数kt=1.32).计算小齿轮传递的转矩3).齿宽系数4).材料的弹性影响系数5).按齿面硬度的中间值52HRC查的大小齿轮的接触疲劳强度极限为6).由公式计算应力循环次数7).由图表查的接触疲劳寿命系数为8).计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系数为S=1，所以试计算小齿轮分度圆直径d1t代入较小的值(5-28)9).圆周速度10).计算齿宽与齿高之比b/h 模数 齿高 11).计算载荷系数：根据v=0.221m/s 6级精度，查的动载荷系数 直齿轮：假设 由表查出： 查的使用系数 : 由表查的: 由载荷系数：12).实际分度圆直径：13).计算模数：（3）.按齿跟弯曲强度设计： 其设计公式为： 1）.由机械设计书查得大小齿轮的弯曲疲劳强度极限：2）.弯曲疲劳寿命系数：3）.弯曲疲劳许用应力：S=1.44）.计算载荷系数：5）.查齿形系数： 6）.查应力校正系数： 7）.大小齿轮的 并加以比较 ； ； 小齿轮数值大；8）.设计计算：由于m的值主要取决于弯曲强度，所以m=3则 取 9）.几何尺寸计算：圆整 10）.验算：综上所述：该机的主传动齿轮的模数：m=3则托平台的齿轮：进出瓶星轮齿轮 ：综上所述：取标板长度L130mm的贴标机，该贴标机转盘回转半径R135mm，扇形齿齿数Z164，齿轮Z218，中心距a1035mm，销轴偏心h50mm，销轴偏角f975，最小半径r40mm，最大半径r80mm，最小间距D38mm，最大间距D40mm。应用本文所属计算机辅助设计软件的计算结果为：半径r5611mm，间距为D40mm。3.3夹标装置（1）标板的边缘和垫条必须与夹标转鼓和标签台的中心线相吻合。（2）调整每一个垫条至正确的间隙。（3）对折商标。将商标放在夹指下正确的位置。转动贴标机，直到商标与夹标转鼓、瓶子和托台的中心线一致。（4）托平台的中心线到夹标转鼓的中心线应穿过瓶子的中心线和对折的测试商标纸的中心线。（5）没有必要将对折的测试商标纸的中心线对准商标海绵的中心线。（6）检查商标被贴到瓶子时的设定值，校直夹标转鼓和托瓶台。（7）垫条表面和夹指之间的间隙为9 mm。（8）垫条的前接触面、标板的前接触面、夹标转鼓的中心和标签台的中心均处于同一中心线。3.4胶辊装置（1）启动胶泵之前，必须打开压缩空气关闭阀。（2）刮胶刀的刀刃必须是笔直的，且无缺口。当贴标机的胶辊的材质为橡胶时，在没有浆糊的情况下，晃动刮胶刀时，不可与橡胶浆糊棍相接处。3.5传动装置（1）各部件必须保持无磨损状态，当用手晃动标板时，标板的晃动范围应小于2mm。（2）万象联轴节的磨损是构成断断絮絮贴标的主要因素。用手向前向后转动标板的表面，找出磨损的位置。第4章 PLC控制系统设计4.1可乐贴标机控制要求当光电检测到产品到达分距盘时，驱动步进电机运行进行瓶距的控制，传感器检测到产品经过，传回信号到收标和贴标控制系统，此时收标步进电机送出不干胶标签并且滚贴步进电机同时运行，标签送出长度由光电槽式开关检测，经剥离板送出的不干胶标签平整的在覆标带上，产品流经覆标装置，覆标带带动产品转动，标签被滚覆，一张标签的滚贴动作完成。4.2控制系统设计方案可乐瓶贴标机采用机电一体化技术，当手动开启传送带运行后，贴标机就进入工作状态，脉冲信号的频率由瓶子的直径决定，手动停止传送带和滚贴电机的运行。4.3可编程控制器PLC的选用可编程控制器，英语称Programmable logic Controller，简称PLC。它是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC基于电子计算机，但并不等于普通的计算机。普通计算机进行输入出信号变换时，大多数只考虑信息本身，信息输入输出的物理过程一般不考虑。而PLC则要考虑信号输入输出的可靠性、实时性，以及信息的实际使用。特别是要考虑怎么适应于工业环境，便于安装便于维修等等抗干扰的问题，输入输出信号变换及可靠的物理实现，可以说PLC实现控制的两个基本要点。PLC可以通过它的外设或通信接口与外界交换信息。其功能要比继电器控制装置多的多，强的多。PLC一般可通过三种方式进行编程，一种是厂家提供的普通手持式编程器编程，一种是只能用厂家规定的语句表中的语句进行编程，手持式编程器编程体积小，便于携带，价格较低，对于系统容量小，在编程中工作量小的场所比较合适，但这种编程方式的效率低。另一种是用厂家专用图形编程器编程，这类编程器采用梯形图编程，方便直观，一般的技术人员短期内就可以应用自如，但这类编程器价格较高。第三种是在普通计算机上运行专用的编程软件来编程，支持的编程语言多，编程操作非常方便，这种方式现在已被大多数用户采用，但有的编程软件需要额外购买，价格不菲。编程语言多种多样，有的看似相同却不通用。根据国际电工委员会定制的工业控制5钟标准编程语言（IEC 1131-3），划分为以下5类编程语言：梯形图（LD）、顺利功能图（SFC）、功能块图（FBD）、结构化文本（ST）、指令表（IL）。由PLC厂家提供的编程软件一般都要求包括上述一种或几种编程语言，如Siemens公司的Step7编程软件就可以使用梯形图（Ladder）、语句表（STL）等多种编程语言；Modicon公司的Modsoft编程软件只能使用梯形图编程，而Concept编程软件可以使用5种编程语言。另外，有的系统内嵌BASIC或C语言使得可编程控制器的编程语言变得更加强大，适用性更广泛，如GE的内嵌BASIC语言、浙大中控的C规范功能模块等。综上所述，在此次的设计中选用三菱FX2N-32MT。图4- 三菱FX2N-32MT14.4 PLC的I/O分配表4-1 PLC的I/O输入输出口分配4.5 PLC控制流程图图 4-2系统控制流程图4.6 PLC控制程序4.7 外部接线图总 结经过三个多月的努力，可乐瓶贴标机的设计已经基本完成，在本没计中结合贴标对象和标签的规格，制定了一套完整的贴标流程方案，在证实方案的可行性之后，针对每个工位的任务没计了各自的功能机构。使用AutoCAD设计软件对贴标机系统中的关键部件进行了绘图，精确地描述了元件和装配件的关键尺寸，对设计进行检查和修改，确定各相关零件运动是否协调，解决了许多本需要在制造原型机后才能解决的问题。本设计这是针对
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