多工位玻璃压机控制系统设计【开题报告】

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1、毕业论文开题报告机械设计制造及其自动化多工位玻璃压机控制系统设计1选题的背景与意义玻璃器皿产业的发展加速了玻璃器皿行业机械化水平的迅速提升，同时也要求生产线快速更新以提升机械设备的自动化程度和提高产品质量。1.1玻璃压机的发展随着人民物质生活水平的逐步提高，作为生活必需品和装饰品的玻璃器皿行业近年来得到了蓬勃发展。2007～2009年，我国日用玻璃器皿产业在国际金融危机的背景下，产量并未萎缩，反而在强有力的刺激消费政策下，克服了金融危机的影响，年均复合增长率达10.37%。目前，我国日用玻璃器皿制品的产能还远不能满足国内市场快速增长的要求，尤其是高档玻璃器皿市场需求巨大。随着城镇化水

2、平的提高及第三产业的发展，未来几年，日用玻璃器皿每年还将以年均15%左右的速度递增【1】。由于玻璃产品具有耐热、透明、化学稳定性好、生产可塑性强、生产自动化程度高等优点，所以无论从对市场的适应度还是适应现代人们的快节奏生活等，玻璃都具有很大的优势。市场的巨大潜力，促进了玻璃器皿行业的飞速发展，同时也加速了玻璃器皿行业机械化水平的迅速提升。上世纪80年代，玻璃器皿压制机械设备升级改造成为主流。由于看好这一产品在中国的市场前景，一些国际知名的玻璃机械生产商，纷纷在中国开设办事处(如德国的瓦尔特Walter玻璃机械公司等)，或借助每年在中国北京、上海举办国际玻璃技术交流展览会的机会，推出他

3、们的先进产品。而中国的玻璃机械制造商也在市场的推动下加入到玻璃压机的开发、生产行列。其产品包括:单冲头8～16工位的整体模、可开模玻璃压机、12～24双冲头压机等系列型号的全自动玻璃压机。但是，由于国内企业的生产工艺及设备相对落后，高档玻璃器皿大多依赖进口和欧美生产商在国内合资企业来提供。除此之外，欧美等发达国家的玻璃器皿压制生产线已全部机械化,并在不断地采用先进的高新技术以提高自动化程度。压制主机采用机-电-气联合驱动,设备不仅运转平稳,生产率高,且能耗较低。各机械之间的输送衔接全部采用机械手,产品的废品率低,并大大减少了操作工人的数量,改善了工人的劳动条件。燃烧系统采用低压鼓风后

4、经混合器燃烧,燃气与空气的配比及混合合理,燃烧充分,-6--且火焰分布符合工艺要求。而国内各玻璃器皿厂使用的百余条压制生产线与西方工业国家的生产线相比尚有一定的差距。因此,国内百余条玻璃器皿压制生产线急需更新,以提高机械设备的自动化程度和提高产品质量【2】。1.1玻璃压机控制系统的发展玻璃压机作为容器玻璃制品成型中应用最为广泛的机械设备，其驱动和定位机构的技术发展在玻璃压机满足玻璃制品朝高质量、高产量、低消耗的需求中发挥着极其重要的作用。压制类玻璃制品的成型工艺由加热、滴料、控料、成型、定型、冷却、取出等一系列过程组成，现代生产技术就是使这些工艺尽量细化，使之划分到不同工位，以达到分

5、步同时完成的目的。间隙运动的多工位转盘机构就成了玻璃压机的主要结构，如何使转盘在工位多、尺寸大的情况下，速度快、精度高，正是玻璃压机控制系统需要研究和解决的课题【3】【4】。一般的玻璃压机其控制环节通常由下面4个部分组成：(1)安装制品的成型模具及相应工装的压机转盘生产线，(2)提供压机转盘所需动力的驱动系统，(3)制动系统，(4)定位系统。早期的生产以人工和半机械化为主，可以利用棘轮棘爪另加定位机构，这可应用于一些至今还是手工转动的简易压机上，将人工从繁重的驱动中解放出来，侧重于制品的成型工艺中。而过去在机械化生产中占主流的气动全自动玻璃压机是以气动连杆机构来驱动压机转盘的，现已淘

6、汰。当前玻璃压机常用的驱动定位机构是槽轮机构，其次是凸轮机构，由于电气化伺服控制技术的发展，利用伺服的高精度简化驱动定位机械结构，使压机工位柔性化的伺服驱动的玻璃压机还在发展期。值得关注的是目前世界上开发的全电驱动的玻璃压机转盘，其精度高、机构简单、磨损小、驱动力矩已不小，几乎达到玻璃压机转盘驱动的所有理想要求，正在发展更大的转矩以及在经济、成本方面有所突破。1.2选题意义第一：综合了国内外玻璃压机的研究现状，以TW8/4可调工位玻璃压机生产线为例设计完整的控制系统，提出完整的设计方案。第二：提出了以伺服电机作为动力源，经驱动齿轮传递到与玻璃压机相连的传动齿轮，定位机构采用外设端槽式

7、槽轮的设计方案，利用FX2N软件编程控制玻璃制品生产线。第三：提出了以PLC内置PID功能控制、采用SCR模块调节上下模温度的具体方案。-6--1研究的基本内容与拟解决的主要问题2.1研究内容2.1.1设计玻璃压机机械结构：a、设计转盘大小、承托方式、加料定位方式、开闭模及夹模机构设计、间隙动作流程；b、设计端槽式槽轮，定位方式；c、设计总的机械传动方案；2.1.2确定plc硬件及软件，plc接入方式：a、确定伺服电机的型号、设计间隙运动机构；b、完成开闭