1、1摘要报告了润滑油小包装生产线及旋盖机的概况，针对旋盖机其中的一些缺陷作出改良设计。确定了旋盖机的重要设计参数，介绍了旋盖机构件材料的选择，并对其进行了论证。对旋盖机的总体结构设计作了简要的介绍，并着重对旋盖头的结构设计作深入的研究。介绍了旋盖力矩的计算工作原理、工作流程及总体结构设计。控制系统则采用 PLC 自动控制，并且按照旋盖机工作流程编写了半自动控制程序。关键词:旋盖机；设计参数；构件；结构；计算；控制系统茂名学院本科毕业设计：某润滑油小包装生产线旋盖机机械及控制系统设计2AbstractReport the lubricant small packaging production l
2、ine and capping machine, according to some of capping machines make improvement design flaws. Determine the capping machine design parameters, and introduces the mechanism parts capping material selection, and analyses the argument. On the overall structure of machine design makes a brief introducti
3、on to spin, and emphasizes the structure design for covering. Introduces the calculation of moment capping working principle and working process and structural design. Control system adopts PLC automatic control and capping machines working process according to write the semi-automatic control proce
4、dures.Keywords：capping machine；Design parameters；Component, Structure；Calculation； The control system3毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解*学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规
5、定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权 将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名： 指导教师签名： 日期： 日期： 茂名学院本科毕业设计：某润滑油小包装生产线旋盖机机械及控制系统设计4注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300 字左右） 、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论） 、正文、结论7）参考文献8
6、）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于 1 万字（不包括图纸、程序清单等） ，文科类论文正文字数不少于 1.2 万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件） 。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用 A4 单面打印，论文 50 页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题
7、应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它5目录摘要 .1Abstract .2第 1 章 绪论 .51.1、润滑油小包装生产线概况 .51.2、本次论文的设计任务、设计思想及设计特点 .51.2.1、设计任务 .51.2.2、设计思想 .51.2.3、设计特点 .61.3、旋盖机现况及所设计的旋盖机在整个生产线中的作用 .61.3.1、旋盖机的现况 .61.3.2、所设计的旋盖机在整个生产线中的作用 .71.4、小结 .7第 2 章 重要参数的确定与论证 .82.1、重要参数的确定 .82.2、重要参数
8、的论证 .82.2.1、产品设计要求： .82.2.2、参数的论证 .82.3、小结 .9第 3 章 构件材料的选择及论证 .103.1、旋盖机的组成 .103.2、旋盖电机 .103.2.1、旋盖电机选型： .103.2.2、无刷直流电机的运行原理 .113.2.3、无刷直流电机的结构 .113.2.4、无刷直流电机的基本工作原理 .133.3、气缸 .143.3.1、气缸的工作原理、分类及安装形式 .143.3.2、气缸的技术参数 .153.3.3、气缸的选型及计算： .163.4、电源控制按钮： .173.5、传动系统 .173.5.1、 带 传 动 种 类 及 其 选 择 .183.5
9、.2、 带 传 动 效 率 .193.5.3、 带 传 动 特 点 .203.5.4、 使 用 和 维 护 .203.6、机座设计要素： .203.6.1、机座材料 .203.6.2、时效处理 .213.6.3、结构设计 .213.7、小结 .23茂名学院本科毕业设计：某润滑油小包装生产线旋盖机机械及控制系统设计6第 4 章 旋盖机原理及结构设计 .244.1、旋盖机的选择： .244.2、旋盖机原理： .244.3、旋盖机的结构设计： .25第 5 章 强度计算 .275.1、旋盖机设计计算： .275.2、小结 .29第 6 章 控制系统设计 .306.1、控制要求： .306.2、控制系
10、统的选择 .306.2.1、为何采用 PLC 控制 .306.2.2、控制继电器存在的缺点 .306.2.3、固体继电器的缺点 .316.2.4、可编程序控制器的优势、特点及功能 .316.2.5、PLC 与继电器控制两种控制方法的不同之处 （1）控制方式： .326.2.6、PLC 如何选型 .336.2.7、输入输出（I/O）点数的估算 .346.2.8、机型的选择 .346.3、控制系统的硬件构成： .346.4、旋盖机控制系统设计 .356.4.1、旋盖机 PLC 控制接线图： .356.4.2、旋盖机步进梯形图： .356.5、控制过程分析： .376.6、小结 .38结束语 .39
11、致谢 .40参考文献 .41附录： .42第 1 章 绪论7第 1 章 绪论1.1、润滑油小包装生产线概况目前，我国包装行业的企业所有制构成有了很明显的变化，民间投资不断活跃并成了这个领域的一个亮点。在包装行业，小包装生产由于其方便化、体积小、包装容易等优点已经逐渐成为包装行业的主流。因此，对小包装生产线的研究，满足了当前社会需要，并成为一个有意义的课题。而润滑油小包装生产线现况与行业的现况差不多，在运用许多高新技术后，小包装生产线在高速 PLC 的运算和控制下，大大地提高了生产效率，降低了成本，深受国内许多中小厂家喜爱。本润滑油小包装生产线由两台灌装机（46 灌/分钟） 、两台旋盖机、一台热
12、封要、一台喷码机、一台包装机（56 灌/分钟） 、码垛机一台及其配套设备组成。具有由空瓶灌装到装箱成品自动输出一系列功能。其有 PLC 程控、机械按钮操作、光电自动定位等特点，使整体的操作更加简单、完善，是企业提高生产效率、减少操作人员、降低劳动强度、提高包装档次的首选设备。1.2、本次论文的设计任务、设计思想及设计特点1.2.1、设计任务本论文的设计任务是对生产线上的旋盖机进行设计机械和控制系统设计，要求其结构科学，工作稳定且可以满足润滑油小包装生产线实际生产的需要。1.2.2、设计思想半自动直线式旋盖机设计涉及到机械、电气以及自动控制等各方面的知识，需要机械、电子、自动控制的各方面的综合知
13、识进行设计。设计符合实际生产需求，各方面还符合国家标准。本文的设计思想包括以下几个方面内容：1、旋盖机总体结构设计进行旋盖机结构总体方案设计，分析旋盖机功能组成部分，进行最优化选择设计，让其实现。茂名学院本科毕业设计：某润滑油小包装生产线旋盖机机械及控制系统设计82、旋盖机控制系统设计观察旋盖机的工作流程，分析其工作原理并绘制控制系统图（电路原理图） 。对旋盖机控制系统的硬件的选型，并编制控制系统程序，绘制其控制系统接线图，梯形图等。1.2.3、设计特点本设计的定位是设计一台半自动旋盖机，在设计过程中我们重点要解决旋盖机机械及控制系统设计问题。同时，我们必须要能实现旋盖机对产品的自动定位、旋盖
14、、自动输出产品等几个主要功能。为此，本人通过对旋盖机工作过程及工作原理的认识，设计一款可以针对不同的产品可根据其自身特点进行调节使用的旋盖机。该机结合了现代 PLC 自动控制技术，机电气一体化，具有结构简单、效率高、经济性好、可靠性好等特点。1.3、旋盖机现况及所设计的旋盖机在整个生产线中的作用1.3.1、旋盖机的现况目前国内罐装生产线中广泛使用的旋盖机大多为直线式旋盖机，采用瓶颈挂盖，经定位、预封后使盖平稳坐落在瓶口上，最后由皮带对盖顶部搓压摩擦而将盖旋紧。该机构紧凑，旋盖机的机构简单。但在实践中，对小直径盖由于搓压皮带对盖的摩擦力矩减小，要高速将盖旋紧就较困难。由于直线式是单通道旋盖方案，
15、其生产能力受到限制，一般最高生产能力为 150200 瓶/min 左右。近几年来随着食品饮料工业向大规模高效率方向发展，国际上先进的罐装生产线的生产能力一般都达到 300500 瓶/min，并将洗瓶、罐装和旋盖组合成整机。这不仅使设备更加紧凑，减少生产线占地面积，又减小了洗瓶、灌装和旋盖工序之间的输送距离，对防止产品的二次污染有很大意义。由于原有的直线式旋盖机和回转式灌装机很难组合成整机，新颖的多头回转式旋盖机就应运而生。这种旋盖机可以和灌装机一样通过增加头数来增加产量。采用抓盖、旋盖方式的旋盖头不仅适用各种旋开盖的封口，稍加改动后还能用于其他各种金属、塑料螺纹盖的封口。回转式旋盖机应用前景良
16、好，可在各种食品饮料生产线和制药工业的生产线中广泛应用。然而，在我国应用的罐头旋盖机还存在很多的不足。首先是自动化程度低，经旋盖机旋盖后仍需进行人工旋盖才能达到加工要求；其次是效率低下，不能满足我国罐头生产现状；还有就是旋盖质量低，返工率高等问题。这些问题，是由于旋盖机自动第 1 章 绪论9化集成程度低、控制精度不高所造成的。本文所设计的是半自动直线式旋盖机，是在传统的半自动直线旋盖机的基础上改良设计的。虽然还存在以一所提到的一些问题，不过设备的稳定性跟旋盖质量有了很大的提高，结构简单、性价比高、经济效益好。1.3.2、所设计的旋盖机在整个生产线中的作用旋盖机是自动灌装生产线的主要设备之一，用
17、于玻璃瓶或 PET 瓶的螺纹盖封口。随着社会的发展和人民生活水平的提高，人们对产品的包装质量的要求也越来越高。由于螺纹盖具有封口快捷，开启方便及开启后瓶又可重新封好等优点，使其在许多产品的包装中应用越来越广泛，诸如饮料、酒类、调味料、化妆品及药品等瓶包装的封口就大量采用螺纹盖封口。所以在整个生产线中，旋盖机的作用是至关重要的。本旋盖机具有恒扭矩旋盖头，压力可方便调整。结构紧凑、合理，能方便与罐装设备组成生产线。机器优点:直线式设计，组成流水线方便美观。采用强电磁左旋盖扭力器，彻底解决了传统机械摩擦片在旋盖时紧时松的弊病。它可以把灌装好的润滑油瓶通过传送带运输，快速旋盖封口传送到下一道工序。节省
18、了工作时间和产品成本，大大提高了生产效率。1.4、小结本章介绍了润滑油小包装生产线概况，本次的设计任务、设计思想和设计特点，以及所设计的旋盖机在整个生产线中的作用。确定了本文的设计方向和主要任务。茂名学院本科毕业设计：某润滑油小包装生产线旋盖机机械及控制系统设计10第 2 章 重要参数的确定与论证2.1、重要参数的确定主要技术参数：旋头数为两个；适用盖（直径）：2550mm；适用盖（高度）：35mm；生产效率：50 灌分钟电源：380V 50Hz电动机功率：0.55kw外形尺寸：7005001243 mm2.2、重要参数的论证2.2.1、产品设计要求：1、一机多用：利用同一台设备旋不同高度、不同直径的瓶盖，提高设备的利用率；2、使用安全，维修方便：在整体设计中考虑机器的安装、调整和开机以及设备的维修、保养和维护，使零部件更换方便，尽量做到通用化、标准化；3、降低成本：为了提高产品质量，要求设备精度和自动化程度高，但设备的售价也相应提高，因此设计时，要结合生产工艺要求，对相关因素进行综合考虑。4、旋紧机要合适：过紧则用户不易开瓶，影响顾客使用；过松则不利于密封，造成泄漏影响产品质量。2.2.2、参数的论证
