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英文原文 . . . 0. 049, to LC is an in of in of in to is to a LC to be or to is an a LC LC is a of a on LC a of LC is as an in It is ML be of an LC I. a of in of a is to a or a of by in to in in a to in a to of to of of as as of LC a to be I. as as of to be 2. of LC up in 3. is a of to it in to or LC is as a LC is to in if to be by of LC is an an LC ML is an LC is as a to 1131-3 is an on LC is of LC a is as an in SL be in V. 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LC a to be In to is on a LC a to a is be of is is as a to as of LC SL as of on ML LC be to a of LC be in of a it is to L a of as an ML to ML to of of1 南通大学全日制本科生毕业设计 (论文 )工作管理规程 （修订 稿 ） 毕业设计 (论文 )是实践教学的主要环节，是检验学生综合运用专业知识、培养创新能力和实践能力的重要途径之一。为贯彻落实教育部办公厅关于加强普通高等学校毕业设计（论文）工作的通知精神，加强对毕业设计（论文）工作的管理，规范 学 校毕业设计（论文）工作 ，提高 毕业设计 (论文 )的 水平和质量， 充分 发挥该环节在人才培养 过程 中的积极作用，特制定本规程。 一、毕 业设计（论文）基本教学要求 1 培养学生综合运用所学知识 、独立分析和解决实际问题的能力，培养学生的创新意 识和实践能力，使学生获得科学研究的基础训练 。 2 培养学生正确的设计思想、理论联系实际的工作作风和严肃认真的科学态度。 3 进一步训练和提高学生的理论研究能力、分析论证能力、工程设计能力、实验研究能力、外语阅读和计算机应用能力、查阅文献资料能力 、 社会调查能力、经济分析能力、撰写论文或设计说明书的能力、语言表达、思辨能力等 。 4 毕业设计（论文）必须符合南通大学毕业设计（论文）规范化要求 。 5 毕业设计（论文）在各专业教学计划 规定 的 时间 期限内 完成 。 二、选题原则 1 符合专业或学科大类培养目标的 规定 ， 满足教学基本要求 ,有利于培养学生严谨的科学态度和认真负责、一丝不苟的工作精神，有利于调动学生的积极性。 2 要理论联系实际，与社会政治、经济、文化实际需要相结合，与生产、科研和实验室建设相结合 ,提倡不同专业或不同学科之间的相互结合和交叉。 3 课题的选择应体现中、小型为主的原则，即设计（论文）的量要适当，应使学生在规定时间内经过努力能基本完成全部内容，或者能有阶段性的成果，既不使学生承担的任务过重 ,又不因任务过少 ，造成学生空闲 ， 以致达不到基本训练的要求。 4 毕业设计（论文）原则上一 生 一题 ， 确 需 多位 师生 共同参与的， 应设立团队型课题 （允许跨学科、跨专业） ，每个团队课题 下 设子课题，设总指导教师 1 人，每个学生 在各自的指导教师指导下 独立完成 1 个子课题。 2 5 贯彻因材施教的原则，使学生在原有的水平和能力上有较大提高，鼓励学生创新。 6 同一指导教师每年指导学生的课题 的 研究内容不得雷同。 三、工作程序 l 确定题目及指导教师 第七学期（ 五年制 专业第九学期）， 教师提出 毕业设计 (论文 )题目，填报立题卡，并说明题目来源、内容、难易程度、工作量大小及所具备的条件等。经教研室讨论审定后确定符合条件的题目和指导 教师，学院批准后向学生公布。各学院采取 合适的 方法， 组织学生选题 。 指导教师按要求填写毕业设计（论文）任务书，经教研室主任、教学院长审查签字后下发给学生。 课题 一经审定，不得随意更改，如因特殊情况需 更改或调整选题 ， 须填写南通大学毕业设计（论文）选 题变 动 申请表 ，经教研室主任同意 、 教学院长批准 、 报教务处备案。 2 动员 毕业设计（论文）开始前，各学院必须进行毕业设计（论文）动员。组织师生学习 有关毕业设计 (论文 )规定 ，明确职责及要求，安排必要的指导培训和专题讲座。 3 检查 毕业设计（论文） 过程中，各学院 应 按要求进行前、中、后三期检查。 (1)前期：检查指导教师到岗情况，课题进行的必要条件是否具备、安排是否合理，任务书是否下达到每位学生。 (2)中期：着重检查学风、工作进度、教师指导情况及毕业设计（论文）工作中存在的困难和问题，并采取必要、有效的措施解决存在问题。各学院将检查情况及处理意见形成汇总材料上报教务处。 (3)后期：检查答辩准备工作。着重对学生答辩资格进行审查。根据任务书及毕业设计（论文）规范化要求，检查学生完成工作任务的情况，组织对毕业设计（论文）文字材料、图纸的质 量、实验数据及软、硬件成果的验收等。 4 答辩及成绩评定 每年 6 月中、下旬为毕业设计（论文）答辩时间，各学院于答辩前两周 将 本学院 南通大学毕业设计（论文）答辩委员会组成情况表 、南通大学毕业设计（论文）答辩日程安排表 报送教务处 ，同时在学院公布。 答辩前 ，学生 须 上交毕业设计（论文）全部材料，指导教师 写出3 评语 ,交评阅教师评阅 ,学院组织进行答辩资格审查 。 5 评优、总结及资料保存 答辩结束，学生将全部资料 整理、 装订好上交指导教师， 指导教师审核 合格 后交学院保存 ， 装订格式参见南通大学 毕业设计（论文）规范化要求。 答辩结束后在规定时间内，各学院 根据南通大学全日制本科生毕业设计（论文）评优暂行办法的要求， 参加校级 毕业设计（论文）的 评优工作 。 答辩结束两周内，各学院上报本届毕业设计（论文）工作总结，总结包括：毕业设计（论文）基本情况统计、 学院 执行本规程的情况及对提高毕业设计（论文）质量有显著效果的做法、存在问题 的分析及改进措施等。 每年毕业设计（论文）工作结束后，学校组织专家对本届毕业设计（论文）质量进行抽样分析检查。 四、指导教师 1 指导教师应为人师表，在进行业务指 导的同时，关心学生的思想教育工作，教书育人。对学生严格考勤，重视和加强学生创新意识和创造性思维能力的培养，重视学生独立工作能力、分析解决实际问题能力的培养。 2 指导教师 应 具有中级及以上职称或硕士 及 以上学位 或学历 ，助教 （具有硕士及以上学位或学历者除外） 、研究生不能单独指导毕业设计（论文）， 但 学院 应 有计划地安排 其参与 协助指导工作。 3 每名指导教师所指导的学生人数 由各学院根据学科特点确定 。为确保毕业设计（论文）的质量， 每名指导教师指导的学生人数不宜过多。 4 指导教师的具体任务： (1)立题 并 指导 学生选题 。 (2)课题经学院审查通过后，指导教师按要求认真填写毕业设计（论文）任务书，经教研室主任和教学院长签字后下发给学生。同时制订指导计划。 (3)组织开题工作 ，配合教研室和学院进行前、中、后三期检查。 (4)定期检查学生的工作进度和质量，按时进行答疑与指导。以适当的形式保证与学生进行必要的交流，并 做好指导 记录，指导教师对每位学生的指导时间每周不少于 2 次 （文科专业不少于 1 次），每周 对学生指导不得少于 4 小时 。 (5)指导学生正确撰写毕业 设计说明书或 毕业 论文。 4 (6)答辩前，按 南通大学毕业设计（论文）规范化要求检查学生完成任务情况，对学生进行答辩资格 初审 ,根据学生的 学习 态度、工作能力、设计（论文）质量 等 写出指导教师评语并进行成绩评定。 (7)经评阅教师评阅后， 由 指导教师将全部材料和 评阅 意见反馈给学生，并指导学生进行答辩前准备。 (8)答辩结束后，收齐 、审核 学生毕业设计（论文）全部资料、成果，交学院统一保存。 5 毕业设计（论文）期间， 指导教师应合理安排工作，避免长时间外出。 确因工作需要 外出的 ， 应 按规定履行请假手续， 超过 1 周须 报教务处审批。 五、学生 l 学 生必须学完本专业 教学计划 规定的课程，并取得相应学分。未取得学分 大于或等于 15 个学分 的 不具备毕业设计 (论文 )资格。 2 努力学习、勤于实践、勇于创新，保质保量地完成任务书规定的任务。 3 遵守纪律，保证出勤，因事、因病离岗，应事先向指导教师请假，否则作为缺席处理。不论何种原因，累计缺席时间达到全过程l 4 者，取消答辩资格，成绩按不及格处理。在校外做毕业设计（论文）的学生，还需遵从双方指导教师的安排及遵守工作单位的规章制度。 4 独立完成规定的工作任务，不弄虚作假，不抄袭和拷贝别人的工作内容，否则毕业设计（论文 ）成绩不及格。 5 毕业设计（论文）必须符合规范化要求，否则不能取得参加答辩的资格。 6 毕业设计（论文）成果、资料应于答辩结束后按规定要求装订好交指导教师。凡涉及到国家机密、知识产权、技术专利、商业利益的成果，学生不得擅自带离学校。如需发表，必须在保守国家秘密的前提下，经指导教师推荐、教研室主任和教学院长批准。 7 实验时，爱护仪器设备，节约材料，严格遵守操作规程及实验室有关制度 ，保持良好的学习和工作环境 。 六、答辩 及成绩评定 1 各学院成立答辩委员会，下设若干答辩小组。答辩委员会由教学院长、学院教学 指导委员会成员及答辩小组组长组成。答辩小组人数以 3为宜，成员 原则上由校内外具有 相当职称的人员 组成 。请校外人员参加，经教学院长 审核 批准。 2 答辩前，学生毕业设计（论文）全部材料应由评阅教师详细5 评阅。评阅教师应是答辩小组中具有指导资格的教师，学生的指导教师不 得 担任其评阅教师。评阅教师应写出评阅意见，并根据课题涉及的内容和要求，以 及 有关基本概念、基本理论，准备好不同难度的问题， 供 在答辩中提问选用。 3 毕业设计（论文）完成后，学生必须进行答辩。答辩以公开方式进行，特殊情况由学院确定答辩形式。 4 每位学生答辩时间为：学生自述 15 分钟 左右 ，教师提问 15分钟 左右 。自述主要包括：题目的来源、要求、设计（论文）主要特点、分析和计算的主要依据与结论、设计（论文）的体会及改进意见。 5 凡小组 答辩 成绩 优秀和成绩差及有异议的 同学必须参加学院大组公开答辩，且须聘请校外同行专家参与答辩和成绩评定。 6 答辩结束后，答辩小组应为每位参加答辩的学生写出评语，并给出成绩，交答辩委员会审核。 7 毕业设计（论文）的成绩采取五级记分制，各学院学生的成绩应成正态分布，优秀控制在 15%以内。成绩评定由指导教师、评阅教师和答辩小组按 4:2:4 的比例分别给出的百分值相加形成，最终换算成优、良、中、及格、不及格五级， 公开答辩不合格者成绩不及格，由毕业设计（论文）答辩委员会最终审定。成绩评定标准参照 南通大学毕业设计（论文）评分参考标准 ，各专业可根据专业特点调整评分细则，报教务处备案。 七 、组织管理 l 全校毕业设计（论文）工作在主管校长统一领导下， 由教务处统一组织协调与管理，各学院具体组织实施 。 2 教务处工作职责 (1)根据教学计划，组织各学院做好毕业设计（论文）的各阶 段工作，不断完善毕业设计（论文）工作的管理制度。 (2)汇总南通大学毕业设计（论文）情况统计表 ， 组织检查毕业设计（论文）各阶段进展和质量情况，协调有关问题，组织毕业设计（论文）评估工作。 (3)组织审定校级优秀毕业设计（论文），颁发校级优秀毕业设计（论文）奖。 (4)组织专家抽样分析设计（论文）质量，做好工作总结，组织经验交流。 (5)举办优秀毕业设计（论文）展览。 3 学院工作职责 (1)制 定 本学院毕业设计（论文）的规范（细则） 及评分标准 。 6 (2)布置毕业设计（论文）工 作任务，进行毕业设计（论文）工作动员。 (3)负责学生参加毕业设计（论文）资格的审定工作，组织审查全院毕业设计（论文）课题和任务书。 (4)定期检查毕业设计（论文）工作进展情况，协调处理本学院毕业设计（论文）中的有关问题。 (5)组织学生毕业设计（论文）答辩资格审查 。 (6)成立答辩委员会，组织审查、复查学生的毕业设计（论文）成绩评定情况。 (7)负责推选校级优秀毕业设计（论文）。 (8)认真做好毕业设计（论文）总结工作，总结毕业设计（论文）工作中的先进管理经验和典型事例，并认真填写毕 业设计（论文）工作总结表，此表和书面总结于毕业设计结束后两周内交教务处实践教学科。 (9)毕业设计（论文） 档案管理 工作。 4 教研室工作职责 (1)组织毕业设计（论文）的立题、审题，组织学生选题，安排指导教师和评阅教师。 (2)审查毕业设计（论文）任务书。 (3)做好毕业设计（论文）前、中、后三期的工作检查，及时安排和处理毕业设计（论文）中的有关问题。 (4)组成 答辩小组，组织毕业设计（论文）答辩和成绩评定工作 ，并做好记录 。 (5)做好本专业优秀毕业设计（论文）的评选及推荐工作。 (6)进行 本专业 毕业设计（论文）工作总结。 八 、归档 要求 1 学院 毕业设计 (论文 )归档材料 ： (1)毕业设计 (论文 )工作计划 ； (2)毕业设计（论文） 选题 汇总 表 ； (3)前、中、后三期检查材料 ； (4)毕业设计 (论文 )答辩委员会组成人员名单、毕业设计 (论文 )答辩日程安排 ； (5)毕业设计（论文）情况统计表； (6)毕业设计 (论文 )工作总结 ； (7)学院 毕业设计（论文）工作管理细则 ； (8) 毕业设计 (论文 )指导记录 ； 7 (9) 毕业设计 (论文 )答辩记录 ； (10)其它 材料。 2 学生论文 归档材料 学生完成的毕业设计 (论文 )须按规范化要求装订和归档。凡获得学校优秀毕业设计 (论文 )奖的毕业设计 (论文 )应长期 保存，其它毕业设计（论文）由各 学院 作为教学资料妥善保管，保 存期为 五 年。学生的毕业设计 (论文 )档案袋内应装入的材料应包括： (1)南通大学毕业设计（论文）（按模板打印装订） ； (2)毕业设计 (论文 )成绩评定表 ； (3)毕业设计 (论文 )中期检查 表； (4)校级优秀毕业设计（论文）评选表（评上校级优秀的） ； (5)光盘、图纸等 ； (6)其它材料 。 九 、经费 毕业设计（论文）费用由教务处 根据预算及有关规定 划 拨至 各学院包干使用。经费使用范围包括：资料购买费、零星材料消耗费、调研费、外请人员讲 座 费 、 评审费、 打印费、上机费 、耗材费 等， 文具、图纸 等 由学生自备。 十、凡教学计划中有毕业设计 (论文 )教学环节的专业，均 须 按此规程执行。 各 学院 根据专业特点及高等学校毕业设计 (论文 )指导手册制定 实施细则，报教务处 审核批准后实施 。 十 一 、 在校外单位进行毕业设计（论文）的，按南通大学学生在校外单位进行毕业设计（论文）的管理规定（试行）执行 。 十二、 本规程自公布日起 执 行 ，原 南通大学全日制本科生毕业设计（论文）工作管理规程（试行）（通大处教 2005 76 号）停止试行 ， 本规程 由 教务处 负责 解释 。 附件 文）规范化要求 文） 评分参考标准1 附件 1： 南通大学毕业设计（论文）规范化要求 一、文本内容要求 设计说明书（论文）的字数理工科专业不少于 8000 字，文科等其它专业不少于 6000 字，并应有不少于 200 汉字的中、外文摘要及3 5 个中、外文关键词。 各学院依据专业培养目标和要求制定实施细则， 对论文字数、中外文摘要、综述、外文翻译、调研报 告等作出具体要求，并报教务处审核备案 。毕业设计（论文）独立装订成册，内容包括： l 封面（ 论文用 毕业论文封面、 设计说明书用 毕业设计封面 ） 2 原创性声明 3 立题卡 4 任务书 5 开题报告 6 内封面 7 中、外文摘要、关键词 8 目录 9 正文 10 参 考文献 11 附 录或后记 二、撰写规范化要求 1 书写要求：设计说明书（论文）应使用 打印，或用钢笔书写。 2 文字要求：文字通顺，语言流畅，无错别字。 3 图纸要求：毕业设计图纸 的 绘制 、 尺寸标注应符合国家标准。 4 图表要求：所有曲线、表 格 、流程 图、程序框图、示意图等必须按国家规定标准或工程要求绘制。 5 参考文献：书写格式必须按国家标准 714定 ，文中引用文献必须在引用处用上标标注 。 三、毕业设计（论文）打印格式要求 1 毕业设计（论文）应按规定格式用计算机打印，纸张为 2 摘要：中文摘要用小四宋体字，英文摘要用小四号“ 型。 3 目录：用四号字，其中每章题目用 宋 体，并注明各章节起始页码，题目和页码之间用“”相连。 4 正文要求：标题采用 小三 号黑体字，章节题目采用 四 号 宋 体字，正文内容采用小 四号宋体字（英文采用 5 页面设置：单面打印：上 2 2 2.5 1.5 订线 眉 脚 眉以小五号宋体字键入“南通大学毕业设计（论文）”，居左。页脚插入页码，居中。正文选择格式段落为： 行距，段前、段后均为 0 磅。标题可适当选择加宽，设置为：段前、段后均为 3 磅。 6 毕业论文、设计说明书的正文章节序号、所有文字、图表、公式等，必须符合国家有关科学论文的要求和规定。 7 参考文献的编写格式： 期刊文献格式： 序号作者文目 J期刊名，年，卷号 (期数 )：起止页码 图书文献格式：序号作者书名 M出版地：出版者，年份，起止页码 8 毕业设计（论文）打印完成后， 汇总 刻入光盘，光盘和纸质文本 由 学院保存。 1 附件 2： 南通大学毕业设计（论文）评分参考标准 （供理学、工学 专业 用） 项目 权重 分值 优 100x 90 良 90x 80 中 80x 70 及格 70x60 不及格 90 良 90x 80 中 80x 70 及格 70x 60 不及格 x60 参考标准 参考标准 参考标准 参考标准 参考标准 文献阅读与文献综述 00 除全部阅读教师指定的参考资料、文献外，还阅读较多的自选资料，并认真写出三千字以上的文献综述 除全部阅读教师指定的参考资料、文献外，还能阅读一定的自选资料，并认真写出三千字以上的文献综述 阅读了教师指定的参考资料、文献，并能写出三千字以上的文献综述 能阅读教师指定的参考资料，写出三千字以上的文献综述 未完成阅读任务或文献综述不符合要求 外文翻译 00 能出色完成规定的外文翻译，译文准确质量好 能较好完成规定的外文翻译，译文质量较好 能按时完成规定的外文翻译 ，译文质量尚可 基本完成规定的外文翻译，译文无大错 外文翻译达不到规定的要求 学术水平与创新 00 论文有独到的见解，富有新意或对某些问题有较深刻的分析，有较高的学术水平或较大的实用价值 论文有一定的见解，或对某一问题分析较深，有一定的学术水平或实用价值 论文能提出自己的看法，选题有一定的价值，内容能理论联系实际 选题有一定的价值，论文能提出自己的看法 论题不能成立或有重大问题 论证能力 00 论点鲜明，论据确凿，论文表现出对实际问题有较强的分析能力和概括能力，文章材料翔实论点正确，论据可靠，对事物有一定的分析能力和概括能力，能运用所观点正确，论述有理有据，材料能说明观点，面也比较宽 观点基本正确，并能对观点进行一定的论述 基本观点有错误或主要材料不能说明观点 4 可靠， 有说服力 学理论和知识阐述有关问题 论文撰写质量 00 论文结构严谨，逻辑性强，论述层次清晰，语句通顺，语言准确、生动，论文完全符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成文 论文结构合理，符合逻辑，文章层次分明，语言通顺、准确，达到规范化要求，书写工整或用计算机打印成文 论文结构基本合理，层次比较清楚，文理 通顺，基本达到规范化要求 论文结构基本合理，论证基本清楚，勉强达到规范化要求 内容空泛，结构混乱，文字表达不清，文题不符或文理不通，有抄袭现象，达不到规范化要求 语言表达与思辨能力 00 能简明扼要地阐述论文的主要内容，能准确流利地回答各种问题 能比较流利、清晰地阐述论文的主要内容，能较恰当地回答与论文有关的问题 能叙述出论文的主要内容，对提出的主要问题一般能回答，无原则错误 能阐明自己的基本观点，答辩错误经提示后能作补充说明或进行纠正 不能阐明自己的基本观点，主要问题答不出或错误较多，经提示 后仍不能正确回答有关问题 学习态度 00 学习态度认真，科学作风严谨，严格保证设计时间并按任务书中规定的进度开展各项工作 学习态度比较认真，科学作风良好，能按期圆满完成任务书规定的任务 学习态度尚好，遵守组织纪律，基本保证设计时间，按期完成各项工作 学习态度尚可，在指导教师的帮助下能按期完成任务 学习马虎，纪律涣散，工作作风不严谨 ,不能保证设计时间和进度 南通大学本科生毕业设计（论文）开题报告 学生姓名 何大闯 学 号 0710012132 专业 机械工程及自动化 课题名称 立体花式冰淇淋成型机机械结构系统设计 阅读文献 情 况 国内文献 篇 开题日期 2011 年 3 月 25 日 国外文献 篇 开题地点 12、 文献综述与调研报告：（阐述课题研究的现状及发展趋势，本课题研究的意义和价值、参考文献） 冰淇淋机又称为冰淇淋凝冻机，是用来生产冷冻甜品 照用途来分冰淇淋机可以分为工厂 流水线使用的大规模凝冻机和餐饮业使用的商用冰淇淋机，还有供家庭使用的家用冰淇淋机，家用冰淇淋机不含有任何机电部件 因此不再这里作为讨论，这里只讨论餐饮场所使用的商用冰淇淋机。 按冰淇淋成品所需要的形态类别来划分 冰淇淋机主要分软质冰淇淋机和硬质冰淇淋机。 软冰淇淋机一般有经济型冰淇淋机、幻彩冰淇淋机、豪华型冰淇淋机、五头冰淇淋机、七头冰淇淋机、台式冰淇淋机等。硬冰淇淋机一般有台式硬冰淇淋机、流动性硬冰淇淋机、自动硬冰淇淋机等 软冰淇淋机分类 软冰淇淋机一般按出料口的数量分为单头 ,三头 ,七头或更多头的冰淇淋机 单头冰淇淋机 :只有一个储料缸一个制冷缸和一个出料口 ,同时只能出一种颜色即一种口味的冰淇淋 般适用于小的酒吧 ,咖啡店 吧等对冰淇淋的产量和口味要求不多的场合 这种冰淇淋机体积小巧 ,重量轻 80右 ,功率一般在 750间 . 三头冰淇淋机 :有两个储料缸两个制冷缸和三个出料口 ,同时可以出三种颜色即三种口味的冰淇淋 ,其中包括两种纯口味和一种混合口味 重量一般在 150率在 1700间不等 西餐厅 ,酒吧 ,咖啡店 ,电影院等对冰淇淋产量和口味要求比较多的场合使用 七头或多头冰淇淋机 :又叫做七色冰淇淋机或七彩冰淇淋机 ,这种冰淇淋机为近两年来的新产品和新机型 同时可以放入四种口味的冰淇淋料液 ,可以出四种纯色和三种混合色共七种颜色口味的冰淇淋 特别适合那些对产品口味要求比较多的场合 ,以前需要两台机器才能办到的事情，现在一台机器就可以搞定了 ,此款机型的出现，彻底打破了传统冰淇淋机生产颜 色口味单一的局限 深受一些经营者的追捧和喜爱 冰淇淋机按高矮又可分为台式冰淇淋机和立式冰淇淋机。 台式冰淇淋机比较适合操作空间有限的场合 咖啡厅的操作间中 而立式则属于大众机型。外卖堂卖都可以 利于散热 因此环境温度过高的场合建议使用立式冰淇淋机 按照冰淇淋机压缩机的构造可分非封闭压缩机及半封闭压缩机和全封闭压缩机 封闭式压缩机 . 岸 冰淇淋机每小时的产量可分为 10 升以下 ,10 2000 升以上 如 7228 ,其中 28表示的就是每小时的产量为 28升 这和冰淇淋机的质量以及使用的环境温度还有冰淇淋料液的温度都有很大的关系 如果一台机器在恶劣的环境温度下仍然可以保持较好的产量，则说明这台机器的性能要相对好一些 如果按照生产冰淇淋的类型来分可分为软质冰淇淋机和硬质冰淇淋机两类 . 软冰淇淋机就是 种甜筒或圣代的冰淇淋 一般软式冰淇淋必须要使用冰淇淋机才能制得 3 度左右 但是效果和效率都远远不及使用硬冰淇淋机生产的冰淇淋 . 因为硬冰淇淋要求速冻 ,既在冰淇淋机生产好的软态的冰淇淋放入 以下的冷冻柜 ,速冻的目的是为防止冰淇淋中的水分在冷冻过程中形成冰粒 因此如果想要制作意大利冰淇淋 18 到 的硬冰淇淋展示柜 . 硬冰淇淋机目前国产冰淇淋机的价格一般在 5000之间不等 万多 目前，国内一些大中城市的立体花式冰淇淋的售价居高不下，一般在人民币 5 6元，进口的产品价格更高如乐天立体冰淇淋 的售价每只达 25元；究其原因，主要是生产 立体花色冰淇淋的成型机价格昂贵，为了帮 助生产厂家推出物美价廉的产品以满足市场的需求，我们在前已研制成功的 A 型立体花式冰淇淋成型机的基础上，进行了全面的改进设计，较大幅度地降低了，制 造成 本。 二、 本课题的基本内容，预计解决的难题 三、 课题的研究方法、技术路线 四、 研究工作条件和基础 五、 进度计划 起讫日期 工作内容 指 导 教 师 评 语 导师签名： 年 月 日 教 研 室 意 见 教研室主任签名： 年 月 日 学院 意见 通过开题（ ） 开题不通过（ ） 教学院长签名： 年 月 日 南通大学毕业设计（论文）立题卡 课题名称 立体花式冰淇淋成型机机械结构系统设计 出题人 张兴国 课题表述（简述课题的背景、目的、意义、主要内容、完成课题的条件、成果形式等） 冰淇淋是一种风味可口、富有情调的冷食产品，市场空间极大。但成型设备存在的缺陷，影响了我国高档软冰淇淋的生产。我国食品设备企业应加大创新力度，尽快研制出高性能的国产冰淇淋成型机，以推动冰淇淋行业的健康发展。 本课题针对现有的冰淇生产设备进行改良设计，对其机械结构、控制系统进行全面改进设计。 课题任务主要包括：成型机整体设计、部分关键零 部件设计等。 完成课题的条件：现有的设备资料、气动元件、计算机等。 成果形式：图纸、 纸、毕业设计说明书等。 课题 来源 科研 课题类别 毕业设计 该课题对学生的要求 要求学生 具备一定的机械工程及自动化专业知识，有较好的 用能力 及计算机应用能力 。 教研室意见 教研室主任签名： _ _年 _月 _日 学院意见 同意立题（ ） 不同意立题（ ） 教学 院长签名： _ _年 _月 _日 注： 1、 此表一式 三 份，学院 、教研室、学生档案 各一份。 2、课题来源是指： 3. 其他。 3、 课题类别是指： 4、教研室意见：在组织专业指导委员会审核后，就该课题的工作量大小，难易程度及是否符合专业培养目标和要求等内容提出具体的意见和建议。 5、学院可根据专业特点，可对该表格进行适当的修改。 南通大学毕业设计- -摘摘 要要立体花式冰淇淋成型机是生产高档花式冰淇淋的自动化设备，主要有步进输送带、取杯机械手、灌注造型头及分接盒四大部分构成。 我们对现有的冰淇淋设备进行了改良设计，对其机械机构，控制系统进行全面改进设计，大大改善了原有设备的技术性能，改造后的成型机结构受力合理，有较高的安全系数和较长的使用寿命。这不仅使冰淇淋生产质量明显提高，而且节约了大量的维修及设备更新费用，增加了企业的效益。为期三个月的毕业设计期间，我们完成了立体花式冰淇淋成型机的机架结构设计、造型机械手设计、气动系统设计和分接盒设计，并编写了系统控制程序。本说明书对机架结构及传动部件、灌注造型头、气动控制系统等作了详尽的叙述，并给出了已经调试过的、可行的软件程序。由于水平有限，错误之处在所难免，恳请老师们批评指正。关键词关键词：立体花式冰淇淋， 成型机，人机界面南通大学毕业设计- I -ABSTRACTThe former for three-dimensional pattern ice-cream is an automatic equipment producing high grade pattern ice-cream. It is mainly composed of four parts: the step-conveyer-belt, the robotic hands for positioning new cups, nozzles for dosage & shaping and control box. We have improved the design addressing on the existing equipment. Its mechanical body and control system have been comprehensively conducted, greatly improving the technical performance of the original equipment. The improved machine has reasonable force structure, a higher factor of safety and longer service life. It not only significantly improves the quality of ice cream production, but also saves a lot of maintenance and equipment costs, increasing the effectiveness of the enterprise.During the period of three months, we completed the design of the frame of the former, nozzles for dosage and shaping, pneumatic control system and control box. Also we compiled the program for system control. In this direction, we exhaustively described the frame and transfer components, nozzles for dosage and shaping, pneumatic control system. And the proven, available control program is given.Due to the limited level, there must be some errors in my design. I sincerely expect teachers to give me criticism and correction.Keywords：Three-dimensional pattern ice-cream, Forming Machine，Human machine interface南通大学毕业设计- 0 -目目 录录摘摘 要要 .IABSTRACT.II第一章第一章 绪论绪论.1第二章第二章 设计方案的确定设计方案的确定.3 2.1 工艺方案的分析.3 2.2 设计方案论证与比较.4第三章第三章 冰淇淋成型机机械结构设计冰淇淋成型机机械结构设计.6 3.1 传动部分.6 3.2 棘轮机构.7 3.3 输送带.10 3.4 料斗组件的设计.11 3.5 模具头组件.15 3.6 果酱加注机组件.17第四章第四章 气动系统设计气动系统设计.18 4.1 输送带与其他执行器的互锁.18 4.2 挡料气缸、送料气缸及切料气缸.19 4.3 气动系统原理图.20 4.4 气动元件的选择.20南通大学毕业设计- 1 - 4.5 控制方案的确定.21第五章第五章 控制系统硬件及软件设计控制系统硬件及软件设计.22 5.1 可编程控制器.22 5.2 触摸屏.23 5.3 PLC 盒设计.27 5.4 可编程控制器的接线及分接盒配置.27第六章第六章 总结总结.29参考文献参考文献.30致致 谢谢.31南通大学毕业设计- 0 -第一章第一章 绪论绪论冰淇淋是从中世纪早期的普通冰饮料和冰水发展而成的。随着浓缩和干燥牛乳的发展,巴氏杀菌器和均质机的引进,冷冻机和其他加工设备的改进,1879年生产了冰淇淋苏打，1904年出现蛋卷冰淇淋，1921年出现紫雪糕。大约在1920年冰淇淋开始被普遍认为是一种有营养的、美味可口的冷饮食品,引起了人们的重视,成为不平常的冷饮品。冷冻技术和运输业的进一步发展,家庭冰箱的普及和冷饮包装的改进,为冰淇淋工业的发展创造了有利条件,开拓了更广阔的消费市场。我国的冰淇淋生产虽然起步较晚,但发展很快。我国的冷饮工业始于20世纪20年代,当时是采用冰块冷冻方法自制自销。冰淇淋产品向天然、保健、功能化发展，未来食品发展趋势总的是要适合人们对营养的追求。近年来提出“三低一高”即低脂肪、低糖、低盐、高蛋白, 这也是冰淇淋产品的发展趋势。美国食品消费有一大趋势, 即讲究风味、方便、追求新鲜, 非常注重健康食品、功能食品、多食果蔬, 以吃为乐趣等。欧洲主要国家与美国的趋势差不多, 消费者更注意方便与健康。无脂肪、低热量、不含糖的冰淇淋发展很快, 如不含乳的莎贝特阳和含少量乳制品的雪贝特是当今国内外较流行的冷冻饮品。此外还有开发带果蔬、谷类、含钙质等的冰淇淋, 国外的“鲜果脆冰”是属于冰品和冰淇淋组合型冷饮, 它的特点是采用大冰块刨成碎冰晶和鲜果汁、绿茶、红豆、糖浆调配混合而成, 可配花色雪糕线生产出夹心型雪糕, 配冰淇淋灌装机生产出花色杯型“雪可特”和“鲜果脆冰杯”,该产品在香港、欧美、东南亚地区深受广大消费者欢迎, 特别是夏季儿童喜爱, 现在我国南方市场开始流行。冰淇淋成型机是冰淇淋生产中必不可少的重要设备，然而成型机的性能不高，制约了我国高档软冰淇淋行业的发展。国内市场上有国产的和国外的软冰淇淋成型机，但都存在一定的问题：国产软冰淇淋成型机虽然便宜，但制冷量不够，不能将高品质的软冰淇淋浆料很好地成型;国外制造的软冰淇淋成型机虽然能够很好地将软冰淇淋浆料成型，但价格太高，国内的客户很少。因此要解决设备成型性能和价格之间的矛盾，一要在现有国产设备的基础上，加大软冰淇淋成型机的制冷量；二要采取其他配套措施，以系统的眼光来对待成型问题，需对国产软冰淇淋成型机的整体结构进行改进；三要降低高性能软冰淇淋成型机的制造成本、提高设备的市场竞争力。 因此，其整体设计对保证产品质量和提高生产效率非常重要。尤其需要对冰淇淋成型机的一些关键设计进行分析研究，并提出相应的改进建议，使改造后的结构受力合理，有较高的安全系数和较长的使用寿命，从而能够改善原有设备的技术性能，提高冰淇淋生产质量，节约大量的维修及设备更新费用，增加企业的效益。南通大学毕业设计- 1 -本课题目的是针对现有的冰淇淋设备进行改良设计，对其机械机构，控制系统进行全面改进设计。与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：一是结构设计新颖，独特，实用；二是全电路控制，电机转速可调，简单，可靠；三是整机体积较小，便于操作，无需再添加和配套其它设备即可使用，有效降低成本；四是更换不同成形孔或装有不同口味冰淇淋的胶杯即可压出不同形状和口味的冰淇淋，快捷、方便、卫生。同时在原有基础上，加入现有的电子产品，使成型机既具有机械的优点，又有现代机电产品的优势，真正成为符合我国实际的冰淇淋成型设备，从而促进冰淇淋行业的健康发展。 南通大学毕业设计- 2 -第二章第二章 设计方案的确定设计方案的确定2.1 工艺方案的分析工艺方案的分析传传动动气气缸缸电电磁磁铁铁切切料料汽汽缸缸挡挡料料汽汽缸缸送送料料气气缸缸料料泵泵组组件件料料斗斗组组件件棘棘轮轮机机构构果果酱酱泵泵奶奶酪酪泵泵图 2-1 冰淇淋成型机加工过程示意图 冰淇淋成型机的加工过程如图 2Error! 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Reference source not found.。传动气缸动作带动棘轮传动机构旋转一定的角度，从而传动带移动一个杯子的距离。棘轮机构中有一离合器保证了在传动气缸收缩时传动带不会反向运动。料斗组件中存放的是冰淇淋料，电磁铁控制料斗组件的开关。当传送带停止运动时，料斗打开冰淇淋料流入杯子中。同时根据不同的需要，打开料泵组件，注入不同的原料。可以在造型部分加入不同的造型模具，利用这些模具制出不同的花型。再利用切料汽缸将花型切开，将加工好的花型放入到杯子中，接着进行人工加盖、贴标签、速冻等操作。成型机每 6 秒一个工作节拍，这样可以保证日产量很大，放南通大学毕业设计- 3 -杯盒取杯均是由人工完成，又可以大大减少设备的成本，进而生产的冰淇淋的成本不高，非常适合中小企业。如果对此设备进一步缩小，可以为家庭使用。工艺流程图如图 2-2：冰冰淇淇淋淋料料料料斗斗组组件件造造型型取取杯杯放放盖盖、贴贴标标签签速速冻冻图 2-2 冰淇淋工艺流程图所设计的立体花式冰淇淋成型机由机架及传动部件、灌注造型头、料泵组件、控制系统组成。控制系统主要有可编程控制器（PLC） 、人机界面(HMI)、气缸、各种传感器等组成。PLC 具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、功能强大、更加人性化的特点。人机界面是在操作人员和机器设备之间作双向沟通的桥梁，用户可以自由的组合文字、按钮、图形、数字等来处理或监控管理及应付随时可能变化信息的多功能显示屏幕。使用人机界面能够明确指示并告知操作员机器设备目前的状况，使操作变的简单生动，并且可以减少操作上的失误。在冰淇淋成型机中引入 PLC 和 HMI，既可以增加设备的稳定性，又可以提高生产效率，进一步提高设备的附加值。2.2设计方案论证与比较设计方案论证与比较这次设计的课题是在原有成型机的基础上改进的。首先原有的成型机体积大，结构复杂，维修困难，采用 MCS-51 控制系统；其次，控制面板上需要安装许多按钮，操作复杂，功能增加的同时，工作参数的调整数量也相应的增加；再者，功能的增加使设备的工位增多，这样对故障的排除提出了新的要求。从而使成型机制造成本很高，成型机的南通大学毕业设计- 4 -市场售价也很高，生产出的立体花式冰淇淋价格相应也高，这些都影响了成型机的经济效益。在这种情况下，我们提出了对成型机进行改造的课题。在保留原有成型机优点的同时，我们对成型机作了改进：把原有的控制系统改为 PLC 进行控制，利用人机界面进行操作。从而增加了设备的可靠性，易于排除故障，提高生产率。采用人机界面之后，用户可以根据操作要求，通过屏幕转换来加以解决。对于运行参数的修改和设定，也可以将其设计在屏幕上运行显示和调整。进入正常运行后，还可以根据实际的工况环境，对一些参数进行调整。其次，可以为故障的查找提供相应的提示。在屏幕界面设计时，可先将每一功能部件均简化成示意图，图中将各信号点在相应的部位列出，当设备有故障时，通过程序判断将相应的部位画面在屏中自动的显示出来，帮助用户到相应的工位上去找故障点，这样就能迅速、准确排除故障，减少查找故障的时间而造成平均产量的下降。另外，在设备调试期间，调试人员可根据部件示意图的动态效果，在屏上观察各个部件得运行情况，由此来判断各输入输出点的接线及状态是否正确，给调试带来方便。在正常的生产期间，操作人员也可直接通过查看屏幕了解设备的运行情况。成型机设计适应了中、小企业的要求，提高了产品的经济性。南通大学毕业设计- 5 -第三章第三章 冰淇淋成型机机械结构设计冰淇淋成型机机械结构设计冰淇淋成型机是生产冰淇淋必不可少的设备,它主要由制冷系统、控制系统、传动系统和搅拌系统等组成。冰淇淋机传统的控制方式是接触器-继电器式的，但是这种控制方式在开发周期、硬件的灵活性、适应性，准确性上很难满足客户的需求，尤其在高性能的软冰淇淋成型机方面。随着微电子技术、计算机技术、可编程工业控制器技术的发展,电子电控系统取代继电器控制方式。而可编程控制器比单片机具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、功能强大、更加人性化等优点。如今，国内已经出现了很多有关 PLC控制的冰淇淋机，而国外电子计算机应用于冰淇淋生产已很普遍,不仅用于配方设计,而且用于整个生产系统的自动化控制。随着更多先进的技术引入中国,竞争也向着多层次发展,国内冰淇淋行业首先要避免走单纯的测绘仿制的老路,开发出多品种多规格大型化,适合中国国情的设备;其次要改变“国产设备价廉质次”的观念,在提高产品科技含量的同时,重视产品的加工质量,精益求精。立体花式冰淇淋成型机是一种高档次的冷饮食品加工机械，其产品要求在造型上、口味上有其独特优点，但卫生要求尤为重要。机架及传动部件是立体花式冰淇淋成型机的主要部件之一，而冰淇淋就是在传动部件带动下经过不同工位的操作在机架上成型的，这就要求机架的操作部分必须保持清洁卫生。在设计中是通过将驱动部分与工作部分分开来实现此要求的，有效的防止了驱动润滑脂对冰淇淋的影响;在导轨护养中使用食用油也是这个原因。在材料选用方面，传动部件的导轨选用方铝，杯座选用 1Cr18Ni9Ti 不锈钢，不仅满足了卫生要求，而且满足了产品设计的外观要求。我们所设计的机架式封闭式结构，体积为 1500x1000x1000。在高度方向上尺寸的设计中考虑到用户操作方便、舒适。前后面板、侧面板及盖板均采用 1Cr18Ni9Ti 不锈钢材料；横梁、立柱、支承板等结构件多采用 Q235;较多的采用铝板所卷制的角钢、横钢形式。既美观漂亮，给人清洁感，又能降低成本及机床重量，同时保证了机床所需的刚度及强南通大学毕业设计- 6 -度。机架内部留有空间用于安装电磁阀板，这样使得整机结构紧凑。机架整体结构紧凑，外形整洁光亮，给人一种清新的感受。3.1传动部分传动部分立体花式冰淇淋成型机的传动部件是在微机控制下的气动执行元件驱动气缸作用下，带动齿轮实现履带的传动的结构。齿轮向履带传递运动是通过双排链传动实现的，该机构有机地结合了微机、气动及机械结构配合控制的方法。传送带的驱动单元由驱动气缸、齿条轴、齿轮、棘轮机构等几个主要部分组成。上气后，驱动气缸无杆腔通气，活塞杆上升，齿条轴在导向座导向作用下也上升，带动齿轮正向旋转，因离合器是正向结合的，所以链轮也正向旋转，链条在水平方向上移动一段距离，杯座有一个工作位置移到下一个工作位置。到位后，其他各部件执行相应操作（如取杯、灌注等） ，同时气缸有杆腔通气，活塞杆下降，齿条轴下降，带动齿轮反向旋转，但因离合器是反向脱开的，链轮并不随齿轮反转，不会使杯位发生变化；各工位操作完毕后气缸无杆腔再次通气，进行下一个循环过程，这样就可以使传送带实现所需的步进动作。其中关键的是齿轮齿条的传动，如图 3-1。图 3-1 齿轮齿条传动示意图成型机根据工艺要求，当传送带停止时，其他执行器才开始操作，操作完毕后，传送带开始下一次步进，在设计中采用了“气电”互锁的方案，保证在驱动气缸活塞杆前伸南通大学毕业设计- 7 -时其他执行器因无气而不会动作。3.2棘轮机构棘轮机构 棘轮机构由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。它将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。棘轮轮齿通常用单向齿，棘爪铰接于摇杆上，当摇杆逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮齿以推动棘轮同向转动；当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮上滑过，棘轮停止转动。为了确保棘轮不反转，常在固定构件上加装止逆棘爪。摇杆的往复摆动可由曲柄摇杆机构、齿轮机构和摆动油缸等实现，在传递很小动力时，也有用电磁铁直接驱动棘爪的。棘轮每次转过的角度称为动程。动程的大小可利用改变驱动机构的结构参数或遮齿罩的位置等方法调节，也可以在运转过程中加以调节。如果希望调节的精度高于一个棘齿所对应的角度，可应用多棘爪棘轮机构。棘轮机构工作时常伴有噪声和振动，因此它的工作频率不能过高。棘轮机构常用在各种机床和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上，也常用在千斤顶上。在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转。 1. 棘轮2. 机架3. 片簧4. 止回棘爪5. 棘爪 图 3-2 棘轮机构的组成图 3-2 棘轮机构由棘轮、棘爪及机架组成，用于输送带每次步进时的定位。主动杆空套在与棘轮固连的从动轴上，驱动棘爪与主动杆用转动副相连，当主动杆逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽，使棘轮跟着转过某一角度，这时止回棘爪在棘轮的齿背上滑过。当主动杆顺时针方向摆动时，止回棘爪阻止棘轮发生顺时针方向转动，同时驱动棘爪在棘轮的齿背上滑过，此时棘轮静止不动。棘轮每次步进的角度转化为排链的步进距离，即为相邻两杯座之间的距离。南通大学毕业设计- 8 - 棘轮上取八个齿槽，均匀分布。齿轮的尺寸，棘轮的位置及杯座间距的关系公式如式 3-1： L= (1/4) R （3-1）其中：L相邻杯座间距；R齿轮半径。3.2.1棘轮机构的作用棘轮机构的作用棘轮机构的主要用途有：间歇送进、制动和超越等。 1. 间歇送进为了切削工件，带轮需作连续往复直线运动，工作台作间歇移动。当曲柄1 转动时，经连杆 2 带动摇杆 5 作往复摆动；摇杆 5 上装有双向棘轮机构的棘爪 3，棘轮 4 与丝杠 6 固连，棘爪带动棘轮作单方向间歇转动，从而使螺母（即工作台）作间歇进给运动。若改变驱动棘爪的摆角，可以调节进给量；改变驱动棘爪的位置（绕自身轴线转过 180后固定），可改变进给运动的方向。 2.制动图示 3-2 为杠杆控制的带式制动器，制动轮与外棘轮2 固结，棘爪 3 铰接于制动轮 4 上 A 点，制动轮上围绕着由杠杆 5 控制的钢带 6。制动轮 4 按逆时针方向自由转动，棘爪 3 在棘轮齿背上滑动，若该轮向相反方向转动，则4 轮被被制动。 3.超越图示 3-2 的棘轮机构可以用来实现快速超越运动。运动由蜗杆传到蜗轮，通过安装在蜗轮上的棘爪 3 驱动棘轮固连的输出轴 5 按图示 3-2 方向慢速转动。当需要轴快速转动时，可按输出轴的方向快速转动输出轴上的手柄，这时由于手动转速大于蜗轮转速，所以棘爪在棘轮齿背滑过，从而在蜗轮继续转动时，可用快速手动来实现输出轴超越蜗轮的运动。3.2.2 棘轮机构的设计棘轮机构的设计棘轮机构的设计主要应考虑：棘轮齿形的选择、模数齿数的确定、齿面倾斜角的确定、行程和动停比的调节方法。1棘轮齿形的选择图示 3-2 为常用齿形，不对称梯形用于承受载荷较大的场合；当棘轮机构承受的载荷较小时，可采用三角形或圆弧形齿形；矩形和对称梯形用于双向式棘轮机构。2模数、齿数的确定南通大学毕业设计- 9 -与齿轮相同，棘轮轮齿的有关尺寸也用模数m 作为计算的基本参数，但棘轮的标准模数要按棘轮的顶圆直径 da 来计算，如式 3-2：m = da/z （3-2）棘轮齿数 z 一般由棘轮机构的使用条件和运动要求选定。对于一般进给和分度所用的棘轮机构，可根据所要求的棘轮最小转角来确定棘轮的齿数（z 250，一般取 z = 830），然后选定模数。3齿面倾斜角的确定棘轮齿面与径向线所夹 称为齿面倾斜角。棘爪轴心与轮齿顶点的连线与过A点的齿面法线 nn 的夹角 称为棘爪轴心位置角。为使棘爪在推动棘轮的过程中始终紧压齿面滑向齿根部，应满足棘齿对棘爪的法向反作用力 N 对心轴的力矩大于摩擦力 Ff（沿齿面）对心轴的力矩 从而 Ff/N tan即 （3-3）式中 f 和分别为棘爪与棘轮齿面间的摩擦系数和摩擦角，取f=0.2。3.3输送带输送带输送带是带动杯座实现步进运动，移动杯座到不同工位进行操作的传送装置。输送带是通过双排链传动实现其传动的，那么，杯座与链条之间是如何连接的呢？在图 3-3 中给出了简图：图 3-3 杯座与链条联接关系简图从图 3-3 中可以看出，杯座与链条是通过中装片连接在一起的，从而实现了杯座随链条的步进运动。输送带采用了双排链传动。打开机架的左侧盖，转动手轮可以调整链轮的位置，达南通大学毕业设计- 10 -到链条张紧的目的，以防止链条垂度过大引起的啮合不良和振动等现象。链条及输送导轨的润滑均采用使用油脂。目前市场上销售的输送带有以下几种：1）强力型输送带：尼龙输送带（NN 输送带）和聚酯输送带（EP 输送带） ，其中聚酯输送带每平米比尼龙输送带高 1 元。 其中尼龙输送带的价格为：尼龙 100（NN100 输送带）：20 元/平米。尼龙 150（NN150 输送带）：22 元/平米。尼龙 200（NN200 输送带）：24 元/平米。2）. 耐热输送带：普通耐热输送带和 Ep 耐热输送带表表 3-1 普通耐热输送带各参数普通耐热输送带各参数型号最高试验温度 /最高短时运行温度 /代号价格 （元/平米）100150T122125170T224150200T327175250T430表表 3-2 Ep 耐热输送带各参数耐热输送带各参数型号EP100 价格元/平米EP200 价格元/平米EP300 价格元/平米303438343842384244424446表 3-1 为普通耐热输送带各参数，表 3-2 为 Ep 耐热输送带各参数。从表 3-1 和表 3-2中比较后我们选择的输送带是普通耐热输送带型，温度条件满足要求，并且价格也适中。综合以上各方面，机架及传动部件满足了立体花式冰淇淋成型机的工艺要求，同时也达到了设计的要求。南通大学毕业设计- 11 -3.4 料斗组件的设计料斗组件的设计送料机构采用的是以 V 型储料，经偏心轮导向的方式运动的，偏心轮固定在 V 型料槽右下侧，偏心轮高低可调，在调整部位安装一个强力弹簧，可根据工件直径的大小，调整偏心轮向 V 型料槽的挺进的尺寸。料斗固定在分度头的右侧不动，在料斗下面设计送料滑槽 A，滑槽的高度可调（由手轮 B 来调整：手轮的转动可使 角的大小产生变化，导致 h 的数值也随之发生变化，从而达到适合不同直径的工件的调整使用）调整的幅度为 50mm 以上，由汽缸推动滑槽向左或向右运动。料斗 V 型槽两侧斜板可调，调整范围各 30mm。接料部位，如没什么特殊地要求，就在出料口装一个斜板，使由下料汽缸推出的冰淇淋料经斜板自由滚落至下方的接料箱中。机体结构全采用钢板焊接而成，整体稳固，可以承受更大负荷的运动，使用高刚性线性滑轨，能达到运动速度快、高效能、震动小、使用寿命长的要求。且操作简单，占用空间小，可以完全满足生产形式及需求。料斗组件示意图如图 3-4：南通大学毕业设计- 12 -图 3-4 料斗组件示意图南通大学毕业设计- 13 -图 3-5 调整板示意图图 3-6 支承板示意图南通大学毕业设计- 14 -图 3-7 接料槽示意图图 3-8 盖板示意图南通大学毕业设计- 15 -3.5 模具头组件模具头组件所设计的模具头是立体花式冰淇淋成型机的一个十分重要的结构部件，其设计的好坏关系到冰淇淋产品的花型完美与否、品种数量多少以及灌注质量的好坏。图 3-9 模具头组件示意图我们所设计的立体花式冰淇淋成型机模具头部分在产品结构上采用了一些铸铝的板件、铸件，是在原有资料基础上，经过老师的指导以及自己的深思熟虑而逐渐设计出来的。该部件结构合理、布局紧凑、外形简洁，整体协调，给人一种赏心悦目的清新之感。3.5.1 模具造型头模具造型头通过软件程序的配置与模具造型头的更换，以及气动有关参数的调整，可以实现多种立体花式冰淇淋的造型。模具造型头要求与立轴固连，更换方便灵活，在结构和尺寸上具有一定的互换性。所设计的模具头在模具造型头转动或摆动过程中套筒及接料口相对不动，要求套筒与模具头有较高精度的间隙配合。3.5.2 材料选择及热处理、公差配合、润滑及其它材料选择及热处理、公差配合、润滑及其它 造型头材料大多选用铸铝合金，大件选用ZAL102，如固定板、活动板、支脚架等，这是因为铸铝合金具有铸造性能好、密度较小，质量较轻、外观漂亮等优点。 ZLA102 合金板的上、下面均经抛光处理，这样可以增加结构的外形美观，上面安装位置有凸台，减少加工面，降低加工成本。而活动板由于要有导柱，导套装置，其下面南通大学毕业设计- 16 -必须有凸台部分，用于安装导柱、导套。导套材料选用 ZQSn6-6-3，导柱采用不锈钢；导柱导套间有相对运动，故他们之间的配合采用间隙配合；导套与活动板之间无相对运动，采用压配或过渡配合，导柱必须保证与上、下面垂直，在设计中是靠导柱上采用轴肩与固定板的下表面相接触的方法来将导柱与固定板的垂直度控制在许可偏差范围之内。在导柱加工时，只要保证加工轴肩端面的进刀方向与导柱的轴心线相垂直就能保证加工出来的导柱安装后与固定板的垂直度。为了在装配时保证这种垂直关系，导柱的上端与固定板配合处采用间隙配合，保证轴肩端面与固定板之间的接触。对于不同的立体花式冰淇淋产品，在模具造型头中执行缸的形成范围也是不同的。为了适应产品更换的要求，档块之间的距离必须是可调的，因此，档块不采用固定的挡块，而采用可以调整的档块。对于直行升降气缸，只要松开支撑柱的上、下档块，调整移动到所需位置，再拧紧档块上螺钉，即可实现模具造型头上、下动作的行程。为了提高使用寿命，在导柱与导套之间需要润滑，采用油环结构，开油杯孔即可实现。为使在安装过程中调整固定板与活动板之间的距离，在导柱上方螺母与固定板之间垫一块调整垫片，这样还可以调整固定板与活动板平行，从而更进一步地保证导柱与兩板间的垂直度，导向性提高，导套磨损减少。模具头选用不锈钢材料，外形美观，并且清洁卫生，能满足食品加工的重要要求，模具头在接料口之间采用活套形式，接料口与活套由托架托住挂于活动板上，可以与活动板一起上下移动，而又不影响模具头的转动。南通大学毕业设计- 17 -3.6 果酱加注机组件果酱加注机组件图 3-10 果酱加注机组件示意图图 3-10 所示为果酱加注机。果酱放在 1 果酱储备机构中，当需要生产花式冰淇淋时，气动电动机，带动输出泵，把果酱输送到果酱灌注头中南通大学毕业设计- 18 -第四章第四章 气动系统设计气动系统设计立体花式冰淇淋成型机是生产高档花式冰淇淋的自动生产设备，进口设备多采用凸轮气动控制系统，本机在设计中采用了 PLC 控制系统，一方面简化了机构，同时使控制更准确，更可靠。成型机主要机架及传动部件、灌注造型头、料泵组件、分接盒等几部分组成。能实现输送带的步进传动，冰淇淋的造型，料泵的开关。气压传动控制系统是指以压缩空气为工作介质，实现动力传递和工程控制的系统。一个典型的气动系统是由方向控制阀、气动执行元件、各种气动辅助元件以 及气源清净化元件所组成。气压传动以空气为传动介质,取之不尽,用之不竭;用过的空气直接排到大气中,处理方便,不污染环境,符合绿色制造中清洁能源的要求.空气的粘度很小,因而流动时阻力损失小,便于集中供气,远距离传输和控制.通过对气压传动方式与其它传动方式的相互比较，可知气动易于集中控制、程序控制和实现工序自动化，气压传动具有以下特点：1）气动元件结构简单、紧凑、易于制造、元件便于标准化、使用维修简单、寿命长。工作介质是空气，来源方便，使用后可直接排至大气，不污染环境。空气在管道内的流动损失小，可远距离输送，压缩空气便于贮存，故气动常被做为低成本自动化气动的最佳手段。2）在易燃、易爆、粉尘大、强磁、潮湿、温度变化大、存在腐蚀性气体等恶劣场合，工作安全可靠，易于实现快速的直线往复运动、摆动和高速转动，输出力和运动速度的调节都很方便，安装和控制的自由度都很大，能实现过载自动保护，故气动具有非常广泛应用领域。因其含有水蒸汽，排气噪声较大，故需供油润滑， 排除冷凝水和消声。3）工作适应性。压缩空气工作压力一般在 0408MPa，故输出力和力矩不太大，传动效率较低；空气有压缩性，运动速度的稳定性较差，实现精密 控制较难；信号传递速度比液压、电气小，因空气传动方式有自己的优缺点，在选择传动和控制方式时应扬长避短，对某个工程对象，最理想的传动和控制方式，可以是单一式，也可以是混合式。立体花式冰淇淋成型机输送带的步进、灌注造型动作的实现、料泵组件的开/关以及造型的切料的动作均是在可编程控制器的控制下由气动执行件完成的。上气后，可由机身上触摸屏的点动触点检查输送带的步进及气缸的动作是否正常可靠，而后进入系统。4.1输送带与其他执行器的互锁输送带与其他执行器的互锁根据工艺要求，当输送带运动时其它气缸不能动作，我们设计了气电互锁回路，南通大学毕业设计- 19 -如图 4-1 所示。P0VJ3220-5BYA0VFA5220图 4-1 气电互锁回路如图 4-1 所示。因为当输送带停止时，电磁阀 YA0 的另一侧得电，气缸 P0 反方向运动，到达终点时，气缸的另一侧气压升高，从而推动气控阀向另一侧运动，最终使其它气动元件上气。保证在活塞杆前伸时其他执行器不动作，而在活塞杆后缩时由于采用了离合器也不造成误动作。图 1.3 所示为“气电”互锁回路。由气动原理图可以看出，只有在 P0 缸（输送带驱动气缸）有杆腔为高压，即输送带停止时，气动阀左腔接通后其他气动执行器才能上气执行操作。4.2 挡料气缸、送料气缸及切料气缸挡料气缸、送料气缸及切料气缸根据不同种类的冰淇淋，需要加入不同的原料进行造型。在造型之前需要关闭进料的管路，此时挡料气缸动作关闭管路。接着送料气缸动作对原料造型，同时把之前已做好的花型送出，然后切料汽缸把连续的花型分开。这三个气缸的动作顺序是由气缸的上的位置传感器与 PLC 配合完成的。南通大学毕业设计- 20 -4.3气动系统原理图气动系统原理图根据立体花式冰淇淋的成型机工艺过程，综合输送带、传动气缸、送料气缸、切料汽缸、挡料气缸，设计出了如图 4-2 所示的原理图P3P2P0P1VJ3220-5GBYA0YA1YA2YA3VFA5220P0：传传动动气气缸缸P1：挡挡料料汽汽缸缸P2: 送送料料气气缸缸P3：切切料料汽汽缸缸VJ3220-5GBVJ3220-5GBVJ3220-5GB图 4-2 气动原理图4.4气动元件的选择气动元件的选择成型机上所用的气动元件均为 SMC 公司的产品，SMC CORPORATION 成立于 1959年，总部设在日本东京。时至今日，SMC 已成为世界级的气动元件研发、制造、销售商。SMC 作为世界最著名的气动元件制造和销售的跨国公司， 其销售网及生产基地遍布世界。SMC 产品以其品种齐全、可靠性高、经济耐用、 、结构精巧细致，质量优良。由于其体积小，可使电磁阀板布局紧凑，占用空间小，电磁阀板装于机架内部，上有一挡板可起到水洗机床时对阀的保护作用。南通大学毕业设计- 21 -4.5 控制方案的确定控制方案的确定所设计的立体花色冰淇淋成型机采用 PLC 与触摸屏的组合控制，体现出机电一体化产品的优点。在设计中，注重发挥以 PLC 为核心的电子技术优势。将传动机构、执行机构和气压传动控制融为一体，使控制灵活、细致，进而使产品造型丰富多彩，更好实现花型设计，而且花型的变更可通过软件调整有关参数及更换相应的模具方便的实现。产品具有更大的改型灵活性，利于用户进行再次开发。PLC 可靠性高，抗干扰能力强，它是专门为工业环境下应用而设计的，对环境的要求不高；PLC 使用方便，不需要用户自己设计和制作硬件装置，只需要根据控制要求进行模块的配置；PLC 的编程语言简单、易学，便于掌握，用户可以容易的对程序进行更改；PLC 控制系统的安装接线工作量比继电器接触器控制系统少的多，只需要将现场的各种设备与 PLC 相应的 I/O 端相连。PLC 的主机由微处理器（CPU） 、存储器（EPROM、RAM） 、输入/输出模块、外设I/O 接口、通信接口及电源组成。主机的各个部分均通过电源总线、控制总线和数据总线连接。人机界面是在操作人员和机器设备之间作双向沟通的桥梁,用户可以自由的组合文字、按钮、图形、数字等来处理或监控管理及应付随时可能变化信息的多功能显示屏幕.随着机械设备的飞速发展,以往的操作界面需由熟练的操作员才能操作,而且操作困难,无法提高工作效率.但是使用人机界面能够明确指示并告知操作员机器设备目前的状况,使操作变的简单生动,并且可以减少操作上的失误,即使是新手也可以很轻松的操作整个机器设备.使用人机界面还可以使机器的配线标准化、简单化,同时也能减少 PLC 控制器所需的 I/O 点数,降低生产的成本同时由于面板控制的小型化及高性能,相对的提高了整套设备的附加价值.南通大学毕业设计- 22 -第五章第五章 控制系统硬件及软件设计控制系统硬件及软件设计立体花式冰淇淋成型机的控制方案采用 PLC 气动控制系统，分接盒是联系 PLC 的输入输出以及气动控制系统的中心枢纽。电磁阀断电/通电、气动执行元件的位置如何以及其它机构的动作都要经分接盒得以协调实现。在设计中，分接盒有两部分组成：触摸屏和 PLC 盒。触摸屏安装于机身表面，便于操作；PLC 盒安装于床身端部的侧盖位置，打开侧盖可进行编程、更换 ROM 盒等操作，同时装于内部可以起到一定的保护 PLC 的作用。采用分接盒分开可以减少控制部分的体积，增加外形美观，而且便于操作。5.1可编程控制器可编程控制器PLC 是综合继电器接触器控制的优点及计算机灵活、方便的优点而设计制造和发展的一种通用的工业自动控制装置，它具有可靠性高、体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等一系列的优点。PLC 硬件系统的基本结构框图如图 5-1 所示。CPUEPROMRAM电电源源模模块块总总线线输输入入模模块块输输出出模模块块I/O接接口口通通信信接接口口用用户户输输入入模模块块用用户户输输出出模模块块外外围围设设备备计计算算机机或或其其它它设设备备主主机机图 5-1 PLC 硬件系统结构框图在图 5-1 中，PLC 的主机由微处理器(CPU)、存储器(EPROM、RAM)、输入/输出模块、外设 I/O 设备、通信接口及电源组成。主机的各个部分均通过电源总线、控制总线、地址总线和数据总线连接。CPU 是 PLC 的控制中枢。PLC 的 CPU 按照系统程序赋予的功能接收并存储用户键南通大学毕业设计- 23 -入的应用程序和数据；检查电源、存储器、I/O 以及警戒定时器的状态，并诊断用户程序的语法错误。当 PLC 运行时，CPU 首先以扫描的方式接受现场各输入装置的状态和数据，并分别存入 I/O 映像区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算术运算的结果送入 I/O 映像区或数据寄存器内，等所有的用户的程序执行完毕后，最后将 I/O 映像区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直至停止。可编程控制器配有两种寄存器，即系统寄存器（EPROM）和用户寄存器（RAM） 。系统寄存器用来现存放系统管理程序，用户不能访问和修改这部分存储器的内容。用户存储器用来存放系统的应用程序和工作数据状态。存放工作数据状态的用户存储器部分也称为数据存储区。它包括输入、输出数据映像区，定时器/计数器预置数和当前值的数据区，存放中间结果的缓冲区。PLC 的控制对象是工业生产过程，实际生产过程中的信号电平是多种多样的，外部执行机构所需的电平也是各不相同的，而可编程控制器的 CPU 所处理的信号只能是标准电平，这就需要有相应的 I/O 模块作为 CPU 与工业生产现场的桥梁，进行信号的转换。我们在设计中根据成型机的输入输出选用 16 点输入 16 点输出的三菱 PLC，型号为：FX2N-32MR。 5.2触摸屏触摸屏触摸屏是用于用户操作的部分，客观要求便于工人操作的位置。立体花式冰淇淋成型机工作过程中，用户是站在冰淇淋灌注头后的一端位置，进行放盖、装箱等操作的，所以控制盒安装于成型机右端床身表面上，便于用户及时操作处理问题。触摸屏作为一种新型的人机界面,从一出现就受到关注,它的简单易用,强大的功能及优异的稳定性使它非常适合用于工业环境,甚至可以用于日常生活之中,应用非常广泛,比如:自动化停车设备、自动洗车机、天车升降控制、生产线监控等,甚至可用于智能大厦管理、会议室声光控制、温度调整 触摸屏具有操作简便、界面友好、信息丰富、响应迅速、安全可靠、扩充性好等优点。触摸屏的本质是传感器，它由触摸检测部件和触摸屏控制器组成。触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接受后送触摸屏控制器；触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置接收触摸信息，并将它转换成触点坐标送给 CPU，同时能接收 CPU 发来的命令并加以执行。目前，根据传感器的类型，触摸屏大致被分为红外线式、电阻式、表面声波式和电容式触摸屏四种。南通大学毕业设计- 24 -我们在设计中选用的触摸屏为 MT5420T。该触摸屏全面支持以太网，USB 等高速接口, 支持 USB 高速接口；更多的资源，相对低的价格；简单易用，稳定可靠； 全面支持以太网通讯功能，多个触摸屏可以任意组网； 使用标准 C 语言宏代码可以以多种方式被触发，功能强大，灵活易用； USB 下载大大加快了用户组态的下载速度； 增加 USB 口通讯能力，可以通过 USB 口下载程序。我们通过软件对触摸屏进行设计、模拟，设置完整触摸屏与 PLC 的通讯参数，然后到现场进行实际操作。MT5420T 与 FX2N-32MR 通讯参数设置如图 5-2 所示。图 5-2 通讯参数设置根据工艺和控制要求，我们可按如图 5-3 所示的流程图设计触摸屏。南通大学毕业设计- 25 -各各执执行行件件复复位位完完成成故故障障判判断断完完成成故故障障处处理理减减速速屏屏幕幕显显示示动动作作信信号号执执行行件件顺顺序序动动作作启启动动是是是是是是一一般般故故障障主主要要故故障障否否图 5-3 触摸屏控制流程图图 5-4 触摸屏视图触摸屏的主界面如图 5-4。运行设备后，点击“菜单”，选择运行模式：点动操作、连南通大学毕业设计- 26 -续运行、运行一次。刚运行机器时，需要检查成型机的各执行件是否到位、杯子的位置是否合适等，则选择“点动操作”模式。如图 5-5 。弹出一小的窗口，窗口中会出现对成型机各执行器的操作按钮：传动气缸、挡料气缸、送料气缸、切料汽缸、电磁铁、果酱泵、奶酪泵。按下不同的按钮相应的执行器动作，对应的指示灯也会闪动。点击弹出的小窗口右下角，关闭该窗口，进入模式选择对话框。图 5-5 触摸屏视图图 5-6 触摸屏视图南通大学毕业设计- 27 -点击“运行一次”，如图 5-6，成型机自动运行一个周期，然后停止。以此来检验各个执行器是否工作正常、冰淇淋的造型是否符合要求。如果不符合