【摘要】：薄膜是軟包裝行業(yè)的主要基材,隨著市場需求量的不斷增加,對薄膜包裝材料的分切、收卷質(zhì)量提出了更高的要求。作為對薄膜進行二次加工的配套設(shè)備,薄膜分切機在提高產(chǎn)品的成型質(zhì)量中扮演了非常重要的角色。但是目前國內(nèi)分切機加工制造的水平較低,傳統(tǒng)的薄膜分切機普遍存在著生產(chǎn)效率低、自動化程度差、功能單一等一系列問題。本課題主要從提高設(shè)備的生產(chǎn)效率、自動化程度、功能多樣性、張力控制的穩(wěn)定性角度出發(fā),開發(fā)設(shè)計了整套薄膜分切機生產(chǎn)線。主要進行了以下幾個方面的研究:(1)根據(jù)薄膜分切機所需實現(xiàn)的功能與特點,提出了合理的生產(chǎn)解決方案,繪制了整機結(jié)構(gòu)布局方案圖。針對傳統(tǒng)分切機的缺陷與不足,利用三維建模軟件對其關(guān)鍵部件的機械結(jié)構(gòu)進行設(shè)計與優(yōu)化。通過對工序安排、空間市局規(guī)劃、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,最終得到了功能多樣的自動化加工設(shè)備。(2)基于西門子系列產(chǎn)品,開發(fā)了一整套薄膜分切機控制系統(tǒng)。將控制系統(tǒng)分為三個層級,分別為控制層、驅(qū)動層、執(zhí)行層。根據(jù)供電電壓等級,設(shè)計了電氣原理圖,完成了電控柜的搭建。利用TIAPortal軟件分別完成控制程序和上位監(jiān)控程序設(shè)計,實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)的要求。(3)根據(jù)本文研究薄膜分切機的特點,引入了錐度張力控制思想,提出了錐度張力控制系統(tǒng)的解決方案,設(shè)計了隨收卷直徑遞增而收卷張力遞減的函數(shù)變化曲線。針對反饋環(huán)節(jié),設(shè)計了PID控制算法,并通過MATLAB仿真分析了其優(yōu)越性。(4)通過對各類實時收卷直徑檢測方法的分析與比較,最終以比率算法作為參考依據(jù),設(shè)計完成了實時收卷直徑的積分算法,將積分算法在控制系統(tǒng)中的工程應(yīng)用進行了具體分析。通過以上研究工作,最終完成了薄膜分切成型設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用。通過樣機試制與生產(chǎn)調(diào)試驗證了設(shè)備的實用性與優(yōu)越性,在滿足生產(chǎn)需求的同時,也提高了薄膜分切、收卷成型的質(zhì)量。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TB484;TB383.2;TP273
【圖文】：

第１章緒論逡逑１．１課題研究背景逡逑在現(xiàn)代包裝行業(yè)中薄膜作為軟包裝的主要基材，也是一種迄今為止尚無法被逡逑取代的軟包裝材料，所有包裝行業(yè)中所用的所有包裝產(chǎn)品的復(fù)合材料都采用分切逡逑機來加工成為帶材［１］。伴隨著國內(nèi)包裝市場的興起與發(fā)展，在包裝類產(chǎn)品的分切逡逑加工及質(zhì)量管控方面，與之配套的分切機設(shè)備起著至關(guān)重要的作用。分切作為大逡逑膜卷生產(chǎn)加工的末尾工序，在整個生產(chǎn)過程中占有至關(guān)重要的地位，準確的進行逡逑分切／復(fù)卷工藝不僅得到產(chǎn)品較好的外表面和收卷緊實度，還可以滿足客戶的各逡逑種需求［２］。經(jīng)過分切加工成型的軟包裝材料在我們的生活中隨處可見，如圖１－１逡逑所示為封裝用封箱膠帶，圖１－２所示為包裝貨物用熱收縮膜，它們都是由寬幅薄逡逑膜通過分切工藝加工而成＝逡逑

第１章緒論逡逑１．１課題研究背景逡逑在現(xiàn)代包裝行業(yè)中薄膜作為軟包裝的主要基材，也是一種迄今為止尚無法被逡逑取代的軟包裝材料，所有包裝行業(yè)中所用的所有包裝產(chǎn)品的復(fù)合材料都采用分切逡逑機來加工成為帶材［１］。伴隨著國內(nèi)包裝市場的興起與發(fā)展，在包裝類產(chǎn)品的分切逡逑加工及質(zhì)量管控方面，與之配套的分切機設(shè)備起著至關(guān)重要的作用。分切作為大逡逑膜卷生產(chǎn)加工的末尾工序，在整個生產(chǎn)過程中占有至關(guān)重要的地位，準確的進行逡逑分切／復(fù)卷工藝不僅得到產(chǎn)品較好的外表面和收卷緊實度，還可以滿足客戶的各逡逑種需求［２］。經(jīng)過分切加工成型的軟包裝材料在我們的生活中隨處可見，如圖１－１逡逑所示為封裝用封箱膠帶，圖１－２所示為包裝貨物用熱收縮膜，它們都是由寬幅薄逡逑膜通過分切工藝加工而成＝逡逑

是彌補以上不足行之有效的辦法，這也得到了海內(nèi)外眾多專家的廣泛關(guān)注［ＩＱ］。逡逑基于ＰＬＣ技術(shù)的分切自動控制系統(tǒng)研究具有極其深遠的發(fā)展前景和意義，因也成為了包裝行業(yè)關(guān)注的焦點，引起了技術(shù)人員的高度重視，同時也提出了各各樣切實可行的方法及對策［１１］。逡逑１．２薄膜分切機工作原理逡逑薄膜分切機結(jié)構(gòu)一般由放卷機構(gòu)、牽引機構(gòu)、分切機構(gòu)、廢邊收集機構(gòu)、卷機構(gòu)等組成。放卷機構(gòu)主要完成大軸膜卷的展開工作；牽引機構(gòu)是在一定的行線速度下完成帶料的輸送工作；分切機構(gòu)的作用是在指定分切寬度或分切長下，完成薄膜的縱向或橫向分切；在分切過程中，帶料邊緣不符合要求的廢邊需要進行回收，這時候需要廢邊收集機構(gòu)完成廢邊回收工作；收卷機構(gòu)的作用將分切后的多卷卷筒材料卷繞成型。收卷形式根據(jù)原理又分為表面卷曲、中心曲和表面中心卷曲三種。圖卜３即為一款薄膜分切機生產(chǎn)線。逡逑

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本文編號：2794291