一种塑料袋自动套叠装置【字数:9353】

摘 要随着现代科技水平的不断提高,人们对长筒塑料袋套叠效率的要求也越来越高。传统的长筒塑料袋套叠方式是手工完成,生产效率低、成本高、劳动强度大,不适合市场需求。为了解决这个问题,本文目标设计出一种塑料袋自动套叠装置,能代替人工套叠,实现自动套叠从而提高包装效率。本文重点研究了塑料袋自动套叠装置的结构设计和控制系统。首先分析了人工套叠塑料袋的工作原理,并通过这个原理,设计出一种利用机器套叠塑料袋的方法;然后利用SolidWorks软件一步步地设计出整个装置的具体结构;再然后为这个装置设计运动流程和选择合适的步进电机;最后制作出实物模型并选择控制器和设计控制程序。通过实物模型的验证,本装置能很好的完成指定动作,基本已经达到设计目标。本装置有重要的实用价值和推广前景。
目 录
第1章 绪论 1
1.1研究背景与意义 1
1.2研究现状分析 2
1.2.1 物流自动化 2
1.2.2自动化包装 2
1.3 研究的主要内容 3
第2章 塑料袋自动套叠装置设计思路 4
2.1 套叠原理分析 4
2.2执行结构方案分析 5
2.3 其余部分设计 7
2.3.1滚珠丝杠的选择 7
2.3.2支撑板连接设计 8
2.3.3移动端结构设计 9
2.3.4滚子的设计 9
2.4 塑料袋自动套叠装置的整体设计 9
2.5 本章小结 10
第3章 运动的设计计算 11
3.1 运动过程设计 11
3.2电机选择 13
3.2.1底座电机选择 13
3.2.2支撑板电机选择 14
3.3总用时计算 15
第4章 控制系统与实物模型 17
4.1控制系统设计 17
4.2控制程序设计 18
4.2.1 控制参数选取 18
4.2.2程序设计 19
4.3 实物模型验证 20
第5章 总结与展望 21
5.1总结 21
5.2展望 21
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相关成果 22
参考文献 23
致  谢 24
绪论
1.1研究背景与意义
在运输物流行业中,常常需要使用长筒塑料袋包装长条状物品,不过因为包装物品并不是规则不变的,直接使用长筒塑料袋包装并不方便,更不适合发展机械自动化。如果想提高包装效率,人们往往在使用前将塑料袋套叠起来再进行使用。现代市面上生产的塑料袋自动包装机大多数是针对包装食品、药品、土特产、水产品、化工原料等,这些物体或是规则不变或是有可塑性的,但是对于港口运输货物所需的包装,就不太合适了。
为了方便物流操作, 物流包装必须迈过标准化这道门槛。物流运作强调各个环节、各个组成部分的协调和配合。在实际应用中, 各种包装材料、包装尺寸、包装容器规格、包装机械、包装检验等方面的技术要求并不是孤立的[1]。
在连云港等港口城市,每天都有大量的长筒塑料袋需要用于包装货物,为了追求更高的包装效率,人们必须在使用长筒塑料袋包装之前要先对塑料袋进行套叠加工。但是传统的塑料袋套叠工作都是人们依靠手工完成的,达不到标准化,包装也是手工完成的,无法实现物流包装自动化。而这种塑料袋套叠工作是一种动作简单,重复性强的劳动,并且因为当前的塑料袋套叠工作是人工借助辅具完成,对需要包装的港口而言这种工作强度大、生产效率低下,并且从自动化生产的角度考虑,手工套叠的塑料袋生产质量和产品的一致性无法保证,不利于实现自动化包装。对于现代社会而言,这种重复单调的劳动更是对劳动力的严重浪费。
现代社会中,自动化技术正在越来越多的被应用于各行各业,在港口城市采用自动化技术进行包装是一种必然趋势,但是港口的需求复杂,传统的自动化包装机器不适合在港口使用。现代的港口物流亟需一种机器处理塑料袋,将塑料袋套叠标准化,以便未来实现自动化包装。
为此,本课题目的是开发一种塑料袋自动套叠装置代替人工套叠塑料袋。设计出一种塑料袋自动套叠装置能大大提高塑料袋套叠工作效率,降低人工劳动强度和生产制造成本,这是现代港口的当务之急,也是为之后的港口自动化包装做好基础准备。研究塑料袋自动套叠装置是非常有必要的。
1.2研究现状分析
1.2.1 物流自动化
从某种角度而言, 包装机械的工作质量与效率, 将会在一定程度上影响包装行业的整体效率, 对包装机械工业的发展水平具有重要的影响。而随着科技的发展, 自动化逐渐被应用到包装机械中[2]。
港口地区的物流包装主要为了保护货物,方便运输。如图11所示的包装线,自动化技术的出现大大提升了工作效率,降低了工作成本。但是高效的流水线式包装需要依靠先进的机械设备,我国虽然包装需求量大,但在自动化包装设备上的研究不够,研发能力与发达国家有差距,自动化物流包装流水线还达不到港口运输的标准。
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图11 自动化物流包装线
1.2.2自动化包装
自动化包装这个概念在很早之前就被提出了,按照包装物品状态的不同,自动化包装可以分为固体自动化包装和液体自动化包装两类。如图12所示,就是一种包装机。
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图12 全自动充填包装机
液体自动化包装机器主要用于饮料、药品等具有一定流动性和粘性的液体物质包装。包装的方式是事先制作好塑料袋容器,再灌装进容器再进行封口切断处理,与港口物流包装物品的要求不符合。
而固体自动化包装机器主要用于包装无定向要求的粉粒类和颗粒类物品,对单件都有包装定向和姿势要求。粉粒状物品包装的工作方式与液体包装基本相同,采用的是灌装的方式。单件包装大多是小件且是重复包装,以固定的姿势进入机器被裹上塑料袋,也不适合需求复杂的港口。

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