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“Sydney”餐巾纸折叠机的研发

作　者: 蒋扬峰
导　师: 顾大强
学　校: 浙江大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 餐巾纸折叠机真空吸附带自动控制系统人机界面
分类号: TH692
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

在欧洲有独特形状、色彩丰富的餐巾纸的市场需求是很大的。这些色彩鲜艳、折叠形状独特的餐巾纸不仅可以给餐桌做美丽的装饰,还可以烘托消费者的就餐氛围,给他们留下美好的消费感受。这种具有装饰作用的餐巾纸形状和折叠方法比较复杂,目前国际上尚无能够自动化折叠复杂形状餐巾纸的机器。"Sydney"餐巾纸是众多形状中的其中一种,因为外形酷似世界著名建筑悉尼歌剧院因而得名,其外形精美,风格简练,市场需求量很大,本设计针对的就是能够自动进行"Sydney"折叠的餐巾纸折叠机。本文的主要工作如下：1.通过分析国内外餐巾纸折叠机的研究现状,结合相关机械产品的工作原理,并分析"Sydney"餐巾纸的折叠流程,将"Sydney"餐巾纸折叠机的机械本体做了功能模块划分,并针对各功能模块提出了原理方案设计。在原理方案设计的基础上做了结构设计并制作了原理样机模型。2.通过分析摩擦分离机构的机械原理,并结合本餐巾纸折叠机的具体需求创新性的设计了一种餐巾纸分层机构,能够实现"Sydney"餐巾纸折叠机的分层工作。根据餐巾纸分层机构的原理对餐巾纸层与层的分离问题做了数学模型,找出能使餐巾纸分层机构准确分层的关键因素。3.通过分析国内外不同设备中的真空吸附系统的研究现状,结合本餐巾纸折叠机的工作需求,对真空吸附带的整体结构作了设计,对真空吸附的回路和元件做简单的介绍。设计了一种新的输送带孔与吸附腔孔布局结构,并根据工作要求求得一组设计解。4.根据餐巾纸折叠机前四折折叠装置的控制需求,基于三菱的FA平台,搭建自动控制系统硬件平台构建一个双CPU系统,创建PLC程序、运动伺服程序和人机界面,完成前四折折叠装置的自动控制系统。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-12
1 绪论  12-23
  1.1 研究工作背景及意义  12-13
  1.2 国内外研究现状  13-21
    1.2.1 现有的纸张折叠机械产品  13-19
    1.2.2 真空吸附带技术的研究现状  19
    1.2.3 纸张分离技术的研究现状  19-21
  1.3 研究内容及技术路线  21-22
    1.3.1 研究内容  21-22
    1.3.2 技术路线  22
  1.4 本章小结  22-23
2 "Sydney"餐巾纸折叠系统机械方案设计  23-43
  2.1 餐巾纸折叠机的模块化设计  23-27
    2.1.1 模块化设计概况  23-25
    2.1.2 折纸流程及模块划分  25-27
  2.2 前四折折叠装置的设计  27-33
    2.2.1 直线折叠机构的设计  27-29
    2.2.2 分层机构的设计  29
    2.2.3 折叠板安装调节装置的设计  29-32
    2.2.4 前四折折叠装置的总体布局及工作方式  32-33
  2.3 转向装置的设计  33-36
  2.4 后两折折叠装置  36-41
    2.4.1 预折痕机构的设计  36-38
    2.4.2 斜线折叠机构的设计  38-40
    2.4.3 后两折折叠装置的总体结构及工作方式  40-41
  2.5 "Sydeney"餐巾纸折叠机的原理样机模型  41-42
  2.6 本章小结  42-43
3 餐巾纸分层过程的数学建模  43-52
  3.1 餐巾纸摩擦系数的测定  43-47
    3.1.1 测试仪器及原理的简介  43-44
    3.1.2 餐巾纸静、动摩擦因数的测定  44-47
  3.2 餐巾纸质量的测定  47-48
  3.3 餐巾纸分层过程的数学建模  48-51
    3.3.1 各层餐巾纸张分层的数学模  49-51
  3.4 本章小结  51-52
4 真空吸附带装置的设计  52-70
  4.1 真空吸附带装置的设计  52-55
    4.1.1 真空吸附腔设计  53
    4.1.2 真空吸附回路设计及元器件的选取  53-55
    4.1.3 输送带的选择  55
  4.2 真空吸附带装置的参数设计  55-68
    4.2.1 真空吸附腔上孔的参数设计  56
    4.2.2 带上孔的参数设计  56-68
  4.3 真空吸附带装置原理样机模型  68-69
  4.4 本章小结  69-70
5 餐巾纸折叠机前四折折叠装置控制系统的设计  70-93
  5.1 控制系统的控制要求与功能  70-71
    5.1.1 各传送滚筒之间无轴同步传动控制  70
    5.1.2 分层机构的工作时间和工作速度的控制  70
    5.1.3 不同工作速度之间的转化控制  70-71
    5.1.4 方便的人机交互界面  71
  5.2 控制平台的选择  71-72
    5.2.1 三菱Q系列PLC的介绍  71-72
  5.3 系统硬件总体构成  72-78
    5.3.1 控制系统元器件的选取  74-76
    5.3.2 电路的连接  76-78
    5.3.3 控制系统硬件总体构成实物图  78
  5.4 餐巾纸折叠机前四折折叠装置的PLC程序设计  78-85
    5.4.1 整体设计方案  79-80
    5.4.2 编程软件  80-81
    5.4.3 PLC CPU控制部分  81-82
    5.4.4 运动CPU控制程序  82-85
  5.5 系统及参数设置  85-89
    5.5.1 系统设置  85-87
    5.5.2 固定参数设置  87-88
    5.5.3 伺服参数设置  88-89
  5.6 人机界面的设计与配置  89-92
    5.6.1 设计思路  89-90
    5.6.2 人机界面的工程配置  90
    5.6.3 触摸屏各个界面的设计  90-92
  5.7 本章小结  92-93
6 总结与展望  93-95
  6.1 总结  93-94
  6.2 展望  94-95
参考文献  95-96

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