包装机实习指导书.doc

包装机实习指导书 机械原理课程综合实习指导书自动包装机测绘北京林业大学工学院xx年4月24日 一、概述一个完整的机器系统由原动机、传动装置、工作执行装置、辅助系统和控制系统组成。 图1为及其组成示意框图（略去辅助系统），本实验使用的自动包装机械由典型的五大系统组成。 图1机器组成示意图原动机为三相交流异步电动机。 传动装置在机器中起到改变工作装置的运动速度、运动方向或运动方式的作用。 工作执行系统是机器完成各种动作的主体，一般情况下是机械设计中的重点，也是难点部分。 本系列包装机的原料、装料、封口、切断等机械系统均为工作执行部分。 控制系统主要是实现机械运动的控制，使机器的一系列动作协调，按要求进行。 机械运动与控制主要指机械传动的控制和移动的控制。 机械设备中的控制系统所应用的控制方法很多，有机械控制、电气控制、液压控制、气动控制及综合控制（包装机属于综合控制）。 一般来说，可把控制对象分为两类。 第一类是以位移、速度、加速度、温度、压力等数量的大小为控制对象，并按表示数量信号的种类分为模拟控制与数字控制。 把位移、速度、加速度、温度、压力的大小转换为对应的电压或电流信号，称之为模拟量。 对模拟信号进行处理，称为模拟控制。 把位移、速度、加速度、温度、压力的大小转换为对应的数字信号，称之为数字量，对数字信号进行处理，称为数字控制。 第二类是以物体的有、无、动、停等逻辑状态为控制对象，称为逻辑控制。 逻辑控制可用两值0、1的逻辑控制信号来表示。 以数量的大小、精度的高低为对象的控制系统中，经检测出的结果与输入指令的误差相比，并对误差随时进行修正，称这种控制方式为闭环控制。 把输出的结果返回输入端与输入指令比较的过程，称为反馈控制。 与此不同，输出的结果不返回输入端的控制方式，称为开环控制。 综上所述，现代机械的控制系统集计算机、传感器、接口电路、电器元件、电子元件、光电元件、电磁元件等硬件环境及软件环境为一体，且在向自动化、精密化、高速化、智能化的方向发展，其安全性、可靠性的程度不断提高。 在机电一体化机械中，机械的控制系统将起更加重要的作用。 本系列包装机是一个非常典型的现代化机械产品，具有可直接观察的原动机、传动系统、工作执行系统、传感控制系统以及很多辅助系统。 通过认知实践，建立机电产品的整体概念。 二、实习目的 1、了解自动包装机的工作原理及过程； 2、对包装机的机械运动系统进行测绘； 3、了解包装机的原动机、传动系统、传感系统、控制系统； 4、通过对包装机的整个工作过程的操作，了解现代机械的工作特点； 5、通过对现代机械产品的认知，建立现代机械的设计与制造意识。 原动机传动装置工作执行装置控制系统 三、实验台的结构及工作原理本系列包装机有6种型号，可实现粉末状、颗粒状、片状、液状等物料的包装，这里只介绍DXDK80C包装机的型号、规格与性能，如图2所示。 图2包装机外形图自动包装机具有自动完成计量、充料、制袋、封合、切断、输送、打印生产批号、增加易切口、无料示警、搅拌等功能。 电控机构装有本机的电气控制系统，用来实现机器的各种电控操作。 调速机构通过调节调速螺杆，可改变主从动带轮的直径比，得到不同转速，改变包装速度。 主传动机构由主电机提供动力源，通过减速器驱动分配轴，分配给热封、切断、拉袋、计量、填充等机构，以及给光电补偿计数提供同步信号。 如图3所示。 拉袋机构通过分配轴上的拉袋凸轮的旋转，使从动杆按一定角度摆动，从动杆上的单向轴承带动传动轴上的传动齿轮，将动力传递给主动滚动轴，完成拉袋动作。 袋长调节螺杆用来控制摆动角，使得袋长连续可调，是保证制袋精度的关键部分。 如图4所示。 袋成形机构采用不锈钢制成，外部用于袋成形，内部用输送物料。 热封机构由分配轴上的热封凸轮驱动热封机构，其上的主动转臂按一定角度开合，实现加热、压合、自动打印批号、切断等过程。 图3包装机主传动系统图4包装机拉袋机构供纸机构将包装材料按安装正确后，接通启动开关，滚轮向下拉纸，抬起供纸控制杆，接近开关发出的信号，接通供纸电路。 供纸电机启动，把包装材料输送下来，控制因自重下落，供纸电路失去信号，电机停转。 如此循环，完成自动供纸过程。 如图5所示。 光电补偿机构对有色标的包装材料，光电头能识别色标，通过光电自动补偿，可保证图案完整。 成品送出机构分配轴通过一对锥轮将动力传送给机构，用皮带将成品送出机外。 计量机构在包装过程中起计量和填充作用。 依靠分配轴带动计量盘旋转，通过计量机构完成计量填充过程。 如图6所示。 图5包装机供纸机构图6包装机计量机构 四、实验步骤 （1）将包装机接好电源，并注意电控箱面板，如图37所示。 （2）打开电源开关5，此时指示灯6点亮。 7、 8、 9、10均得电。 （3）将温控表8和9分别设定在所需的温度值，待1520min可升到预定温度。 （4）将包装材料安装好，把包装材料穿入制袋器做好拉袋成形包装的准备工作。 （5）拉袋控制器7设置。 拉袋控制器7已通电，且此时为初始状态，上下两排有数值显示。 上排表示拉袋长度（mm），下排表示步进电机当前频率下的转速（PPS）。 设定或修改拉袋长度按Prg键进入参数设置状态。 上排显示“STEP”，下排显示数字“xxx”表示当前拉袋长度。 此时可以按“”或“”键，设定、修改当前的拉袋长度。 设定或修改步进电机转速（PPS）按set键，上排显示“CSP”，下排显示当前步进电机转速。 此时按“”或“”键，对当前步进电机转速进行设定或修改。 调整步进电机升频速度按set键，上排显示“IFT”，下排显示升频速度。 此时按“”或“”键调整升频速度。 此参数出厂时已调整好，无特殊情况不要修改。 调整步进电机启动频率按set键，上排显示“SFr”，下排显示启动频率。 此时按“”或“”键调整启动频率。 此参数出厂时已调整好，无特殊情况不要修改。 设置、修改、调整完后，按set键，显示“STEP”，回到设置状态；按Prg键，回到初始状态。 （如只修改某个参数完毕后，直接按Prg键，即可回到初始状态）此时，拉袋控制器处于工作状态。 （6）制袋运行。 打开拉袋开关4，此时驱动器、电源滤波器得电。 打开主电机开关3，整机运行，制袋成形。 制袋精度及封合质量合格则开始投料生产。 （7）操作光电跟踪。 如果包装材料印有识别光标，则需要光电跟踪来配合拉袋控制器工作。 调整切刀刀刃对准包装材料上的色标中心位置。 打开光电开关2，将光电水平对准在色标上方23mm处。 将拉袋控制器的拉袋长度设定数值定为比标准袋长长出23mm。 打开启动开关3，开始制袋。 制袋精度及封合质量合格后开始投料生产。 （8）DXDIII型机械操作说明DXDIII型步进电机拉纸机械安装图，见图38。 一般情况下，拉纸机械出厂前已安装完毕，不需要再调整。 图3-7电控箱面板图3-8机械安装图 五、思考与讨论 1、简述自动包装机的工作原理及过程； 2、对包装机的机械运动系统进行机构测绘练习； 3、通过对现代机械产品的认知，探讨现代机械的设计与制造的特点与发展方向。 1计数开关；2光电开关；3启动开关；4拉袋开关；5电源开关；6指示灯；7拉袋控制器；8纵封温控表；9横封温控表；10计数器1滚轮；2滚轮轴；3固定座；4步进电机；5机箱架体自动包装机实习报告小组成员_总分_ 一、绘制自动包装机的工作循环图（15分）负责人_得分_ 二、画出主传动系统动力传递原理图（25分）负责人_得分_ 三、对各执行机构进行尺度测绘，并绘制出各执行机构的运动简图，并计算自由度以验证（40分）负责人_得分_ 四、设计一款减速机，能满足本包装机的包装工艺要求（20分）负责人_得分_ 五、实习总结附自动包装机的主要性能指标包装材料包装速度/（袋/min）计量范围/ml制袋尺寸/mm包装袋材料电动机功率热封器功率电源电压重量外形尺寸/mm液体膏体4060050长50120宽6085铝箔、聚乙烯BOPP、主电动370W机供纸电动机4