直線封邊機設(shè)計【含全套CAD圖紙和WORD說明書】

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1、陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 題 目 直線封邊機設(shè)計 學(xué)生姓名 學(xué)號 所在學(xué)院 機械工程學(xué)院 專業(yè)班級 機械設(shè)計制造及其自動化（機自0000） 指導(dǎo)教師

2、 黃崇莉 _ ____ 完成地點 陜西理工學(xué)院 2010 年 5 月 25 日 直線封邊機設(shè)計 00 （陜西理工學(xué)院機械工程學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)機自000班，陜西 漢中 723000） 指導(dǎo)教師：黃崇莉 [摘要]：隨著經(jīng)濟的發(fā)展人們對家具的品種，外觀等要求更高尤其木質(zhì)家具；用單板條，木條，浸漬紙封條，塑料封邊帶等材料將板式部件的周邊封貼起來，以達到美觀，耐用，提高產(chǎn)品外觀的

3、目的，于是便產(chǎn)生了封邊工藝工序。 早在50年代在板式家具生產(chǎn)中已經(jīng)采用了手工操作的封邊作業(yè)。隨著木材綜合利用的不斷深化和發(fā)展，木制品生產(chǎn)的主要原材料由單一的實木向采用各種人造板和復(fù)合材料方向發(fā)展，特別是板式家具生產(chǎn)飛快發(fā)展，板式部件周邊的封邊工序成為板式家具中重要工序，因此封邊機便成為板式部件封邊作業(yè)中不可缺少的設(shè)備。 本設(shè)計的是一款簡易直線封邊機。工作臺右側(cè)固定一個封邊帶托架，其作用是擺放封邊帶；工作臺右上角固定一圓柱桿來引導(dǎo)封邊帶進入驅(qū)動輪與壓輪中間。驅(qū)動輪上方安裝了一個角鐵座，側(cè)面起擋料（封邊帶）作用，座上方有2個上下可調(diào)節(jié)的擋銷；驅(qū)動輪前面的壓輪是由擺桿固定，向外向內(nèi)可以通過擺桿調(diào)

4、整距離。封帶從驅(qū)動輪出來后，又經(jīng)一個變向引導(dǎo)輪（固定輪和壓緊輪）走到斷帶機構(gòu)正常送帶時，動刀頭是被氣缸拉回去的，同時擺臂推動壓緊輪前移改變封帶方向；當行程開關(guān)彈開時（即部件傳送終止），氣缸接收到斷帶信號，動刀頭前移與定刀頭同時作用完成斷帶。正常移動的封帶再經(jīng)過擋條到達涂膠機構(gòu)，在涂膠機構(gòu)的共同配合下完成涂膠。從涂膠機構(gòu)出來的封邊帶與板部件匯合，操作者人工施加力完成壓帶工序。直線封邊機控制系統(tǒng)采用三菱plc控制，既實現(xiàn)了自動化，又方便。 [關(guān)鍵字]：直線封邊機;plc控制。 Design Edge BandingMachine 00 (Grade00,

5、ClassS00,Major Mechanical design Manufacturing and Manufacturing Automation School Shaanxi University of Technology Han zhong 723000,Shaanxi) Tutor: Huang Chongli Abstract:With the development of economypeoplevarietiesof furniture,such as the appearance ofmore demandingespeciallywood furniture;sin

6、gle panels,wood, impregnated paper seals ,plastic edgebeltmaterialaround theplatepartup,in order to achieve beautiful,durable,improve product appearance ,in is product sealing process. In the early 50sin thefurniture productionhas been usingmanualedge banding operation.With the continuous deepenin

7、g anddevelopment of comprehensive utilization ofwoodraw materials,mainlywood products production and development form single soild wood to use all kinds of man-made board and composite materials, espeically for furniture production rapidly,edge banding process plate parts. Surroundingbecomeimportan

8、tin theprocessof panel furnitureedge banding machine,thereforebecomeindispensablecomponentsFengbianoperationpanelinequipmen Design of the project is a straight sealing-edge machine.On the right edge of a table with a fixed bracket, its role is to put sealing-edge band .Fixed a cylindrical rod upper

9、 right corner of the table to guide the sealing-edge band into the middle of wheels and the Pressure wheels.The top of wheels mounted a angle-iron seat, the effect of its side (Sealing-edge band)is to block the Material off , there are two stopping-pins on the top of the angle iron seat can be adjus

10、ted up and down. Pressure wheels in front of the wheels is fixed by the pendulum ,and the distance can be adjusted by the pendulum inward or outward.After sealing-edge band from the wheels out , next to pass the guiding wheel (fixed wheel and Pressure wheels) ,walked off with the body when the norma

11、l belt, knife cylinder head is pulled back, while promoting the Pressure wheels forward with changing the direction of sealing-edge band.When the limiting-switch bounce (it is a component transfer termination), the cylinder off-band signal is received, fixed blade knife head forward and off simultan

12、eously with the completion of.The sealing-edge band is in the normal movement ,while get to the crosspiece and then after sealing-band adhesive bodies arrive complete with adhesive glue in the joint institutions. Edge adhesive tape and board members from the agency out of the confluence, the operato

13、r manually applied force to complete the pinch processes。 Keywords: edge banding machine;plc control. 目 錄 1.引言 1 1.1課題研究的目的及意義 1 1.1.1目的 1 1.1.2意義 1 1.2國內(nèi)外發(fā)展狀況 1 1.2.1國外封邊機研究現(xiàn)狀 1 1.2.2我國封邊機發(fā)展狀況 2 1.3發(fā)展趨勢 2 1.4本課題研究的內(nèi)容 3 2.直線封邊機總體方案設(shè)計 4 2.1 目前封邊機結(jié)構(gòu)原理分析 4 2.1.1直線封邊整機結(jié)構(gòu) 4 2.1.

14、2全自動直線封邊機工作原理 5 2.2直線封邊機總體方案設(shè)計 6 2.2.1設(shè)計依據(jù) 6 2.2.2設(shè)計要求 7 2.3直線封邊機的工作原理與特點 7 3.直線封邊機結(jié)構(gòu)的設(shè)計 8 3.1送帶的設(shè)計 8 圖3.3驅(qū)動裝置 9 3.2涂膠的設(shè)計 10 3.3封帶設(shè)計 10 3.4斷帶設(shè)計 11 3.5傳動系統(tǒng)設(shè)計 12 3.6計算 12 3.6.1軸許用切力計算： 12 3.6.2許用彎曲應(yīng)力計算 12 3.6.3電機鏈輪與鏈輪的設(shè)計 13 3.6.4軸承的選用 14 3.7重要參數(shù)設(shè)計 15 3.8附件的設(shè)計 15 4控制系統(tǒng)設(shè)計 16 4.1硬件設(shè)計

15、16 4.1.1 PLC設(shè)計 16 4.1.2 變頻器 16 4.1.3電氣原理圖 18 結(jié)論 22 致謝 23 參考文獻 24 I 1引言 用機器代替操作過程中最辛苦最繁瑣的封邊工序的機械統(tǒng)稱為封邊機。封邊機是板式部件作的必經(jīng)程序。傳統(tǒng)繁瑣的封邊工序是勞民傷財 ，又耽誤時間。封邊機可以代替操作過程中最辛苦最繁瑣的封邊工序，減少封邊時間、增大產(chǎn)量、減少成本、增加利潤?？梢钥闯鲅芯吭O(shè)計封邊機對板式部件起著至關(guān)重要的作用。 1.1課題研究的目的及意義 1.1.1目的 了解板式家具加工工程，特別是封邊工藝，研究封邊工藝過程，膠的類型，掌握封邊機的主要結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)的功

16、能，了解直線封邊機的控制系統(tǒng)，能將自己所學(xué)的有關(guān)知識應(yīng)用到其控制系統(tǒng)中。 1.1.2意義 森林資源雖然是一種可再生資源，但是它的再生期很長，無法在短時間內(nèi)通過大量的投資而增加其產(chǎn)量。為了提高木材綜合利用率，實木在建筑，家具，裝飾業(yè)的使用大大減少，木基人造板—膠合板，刨花板，纖維板，細木工板的產(chǎn)量日益增多，許多產(chǎn)品被木基人造板所取代。板式家具1948年在德國首創(chuàng)，60年代后在世界流行。但是木基人造板，尤其是刨花板，中纖板在家具和裝飾業(yè)中一搬都要進行裝飾面和側(cè)面加工，高檔板式家具和高檔裝飾材料在廚房家具或衛(wèi)生系統(tǒng)及實驗中家具，凡涉及防水，放熱要求和光滑表面要求地方都要進行封邊處理，板式家具生產(chǎn)

17、過程中封邊成為非常重要的一道工序，于是各式各樣的封邊機得到快速發(fā)展. 封邊質(zhì)量的好壞直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、價格和檔次。通過封邊, 可以很好地改善家具的外觀質(zhì)量, 避免家具在運輸和使用過程中邊角部損壞、貼面層被掀起或剝落, 同時可起到防水、封閉有害氣體的釋放和減少變形等作用, 而且還能美化家具、愉悅心情。但是目前市場上的自動直線封邊機雖然加工效率高，加工質(zhì)量好，但是價格昂貴，故障率高。因此需設(shè)計出一種新型的封邊機能保留現(xiàn)有自動直線封邊機工作效率高，加工質(zhì)量好的優(yōu)點外，還具有簡化結(jié)構(gòu)，成本低，顯著降低故障率和拓寬適用條件，易于維護等特點。我國應(yīng)像高鐵行業(yè)的動車組一樣,引進、消化、吸收、再創(chuàng)新、再超越

18、。要有產(chǎn)學(xué)研結(jié)合和敢于創(chuàng)新的精神，木工機床行業(yè)一定能生產(chǎn)出適合我國國情的、高質(zhì)量、高性能的封邊機 ，使我國的家具制造業(yè)，裝飾裝修行業(yè)朝向高端產(chǎn)品邁進，創(chuàng)造新的輝煌。 1.2國內(nèi)外發(fā)展狀況 1.2.1國外封邊機研究現(xiàn)狀 直線封邊機是家具制造中不可或缺的一種機器。直線封邊機可使家具變得美觀漂亮，因此獲得多數(shù)人的青睞。因此，市場上出現(xiàn)各種各樣的封邊機。人們對封邊機的研究也在不斷的探索之中。目前，最先進的封邊技術(shù)應(yīng)當屬于德國豪邁公司在2010年率先推出的激光封邊技術(shù)。 豪邁公司制造的封邊機已全部用電子裝置取代了機械限為裝置，而且有多種在線控制方式供用戶選擇，如新一代的SE-9400系列是一種通

19、用封邊機，它用3mm厚的PVC材料封邊，有很高的切割和裁斷能力。這個系列的封邊機還有快速換卷的功能，能迅速調(diào)整膠水的顏色，具有快速驅(qū)或厚或薄的PVC能力，也可以用實木材料進行封邊。 美國的Holz-Her Us公司推出了一種新型的封邊機(Primus-Line普洛米斯生產(chǎn)線)據(jù)稱該機的換（封邊）條是氣動的，一旦工況調(diào)整好，能從控制盤中自動拉出和推進，無須打開機器的隔聲罩，這就減少了封邊條的時間，也避免了操作者調(diào)整的失誤。目前在換封邊條的機構(gòu)方面的改進越來越快，電子裝置非常有效，能大大減輕操作者的工作量，并改善封邊質(zhì)量。 現(xiàn)在封邊機也可裝備微處理器，裝備微處理器以后，對故障的檢修能力大大提高

20、。Richard T-Bytnes公司生產(chǎn)的瑪麗亞封邊機設(shè)定了一個“故障狀態(tài)”，如果發(fā)生了故障，封邊機自動停機，故障信號燈顯示。機電一體化是封邊機的一個很大的技術(shù)進步。 現(xiàn)在比較先進的自動直線封邊機已進入木工機床市場。但是，越來越多的問題也暴露出來。比如，封邊機的涂膠裝置?，F(xiàn)有的涂膠裝置具有膠鍋，膠鍋具有加熱裝置對對膠進行加熱。膠鍋位于工作臺的上方，刨花板，細木工板，中密度纖維板等人造板從鍋膠的下方向前運動，鍋膠中的膠從上向下，靠膠自身的重力留到人造板的邊緣上。這種涂膠裝置涂膠不均勻，影響封邊帶與刨花板，細木工板，中密度纖維板等人造板之間的粘合質(zhì)量。另外，這種涂膠裝置流出的多余的膠不能向膠鍋

21、中回流，容易造成膠溢出。對于這種現(xiàn)象，山東工友集團股份有限公司技術(shù)人員就設(shè)計了一種涂膠裝置，可完全避免這種情況的出現(xiàn)。他們設(shè)計了一種直線封邊機膠箱轉(zhuǎn)動復(fù)位裝置，包括床身，膠箱，涂膠軸，膠軸座，膠軸上蓋，減速機和調(diào)節(jié)裝置,其特征在于設(shè)有轉(zhuǎn)動裝置，復(fù)位裝置，固定板，上插塊和連接套,轉(zhuǎn)動裝置包括轉(zhuǎn)軸，上轉(zhuǎn)套，下轉(zhuǎn)套，上轉(zhuǎn)板，下轉(zhuǎn)板，支柱，下插塊，插塊軸承和軸承蓋板,固定板與床身固定連接,減速機經(jīng)連接套與固定板固定連接,減速機軸上端經(jīng)上轉(zhuǎn)套，軸承與上轉(zhuǎn)板固定連接,下部經(jīng)下轉(zhuǎn)套,轉(zhuǎn)板軸承與下轉(zhuǎn)板固定連接,對應(yīng)減速機軸上方的固定板上固定有轉(zhuǎn)軸,涂膠軸上部的膠箱外側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)套,轉(zhuǎn)套與轉(zhuǎn)軸相套接,膠箱外側(cè)相對轉(zhuǎn)

22、套另一端設(shè)有復(fù)位裝置,具有結(jié)構(gòu)新穎，涂膠均勻，節(jié)省原料，安裝快捷，調(diào)整方便，穩(wěn)定性高等優(yōu)點。 現(xiàn)在的木工機械發(fā)展速度很快，人民的生活水平質(zhì)量也慢慢提高。因此，對封邊機的研究我們不能停歇，還得繼續(xù)努力，設(shè)計出讓人們都滿意的機器。 1.2.2我國封邊機發(fā)展狀況 我國封邊機的研究很早就開始了。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，從以前的手工，到半自動，全自動。從單一到多元，封邊機的品種現(xiàn)在很多；直線型封邊機，曲直線型封邊機，直線曲緣型封邊機，邊緣披覆型封邊機，復(fù)合型封邊機等； 國家標準GB12448-90將封邊機歸類在木工多工序機床類封邊機組；分類代號：MD讀作木多，其組系代號如下：單面直線封邊機為MD5

23、1，雙面直線封邊機為MD52，曲直線封邊機為MD53，曲面封邊機為MD54； 現(xiàn)在的木工機械發(fā)展速度很快，人民的生活水平質(zhì)量也慢慢提高。因此，對封邊機的研究我們不能停歇，還得繼續(xù)努力，設(shè)計出讓人們都滿意的機器。 尤其是在中國，做家具的小個體居多，對封邊要求要，經(jīng)濟，簡單便于操作，維修，等要求；市場上大多不適合他們需求。 研發(fā)既經(jīng)濟，又性能可靠，便于操作的封邊機是當前擺在我們面前的重要課題。 1.3發(fā)展趨勢 十多年前，封邊機被認為是一種復(fù)雜的木工機械，只有歐洲少數(shù)廠家能夠制造。它主要適用于大批量生產(chǎn)的場合，封邊材料的顏色種類有限，要購買起來也得成卷成卷。現(xiàn)在，情況已經(jīng)發(fā)生了改變：大小工

24、廠都在使用封邊機，新一代的封邊機能迅速調(diào)整，并能滿足特定的生產(chǎn)要求，封邊材料的顏色有幾百種之多，尺寸規(guī)格也各異，可以少至單卷供應(yīng)。家具制造中的封邊工藝也日益變得簡單易行。 封邊技術(shù)在材料方面的最大進步是較厚的PVC封邊材料和木質(zhì)封邊材料已普遍使用，而且厚度越來越大。木質(zhì)封邊材料的厚度從3mm至5mm，而且廠家希望使用更厚的封邊材料。辦公家具和公共設(shè)施用家具要求使用木材作材料，邊部較厚，可以有較好的耐磨性和耐久性。 封邊技術(shù)在設(shè)備方面的進步表現(xiàn)在封邊機的調(diào)整時間大為縮短，而且能對較厚的PVC材料有很好的封邊效果。封邊機的工作程序雖然變化不大，仍舊為施膠一壓緊一封變一切割余邊，但是在 各個環(huán)節(jié)

25、上的改進卻大大改善了封邊質(zhì)量，提高了機器的可靠性。 封邊技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到更高的水準，總而言之可總結(jié)以下幾點： ①模塊化設(shè)計：封邊機是多工序機床，成形銑削、端截、開槽、倒棱、砂光、涂膠、加壓等裝置都要設(shè)計成模塊，可根據(jù)加工要求任意組合，既靈活又節(jié)約 ； ②輸送裝置 、裝料 、卸料、翅轉(zhuǎn)、堆垛等附屬裝置也要標準化形成系列 ； ③電子裝置代替機械限位裝置 ，安全又可靠 ； ④電腦的應(yīng)用 ，零件按不同規(guī)格編成條形碼 、電腦控制加工程序、自動控制故障、自動顯示故障精確位置、重大故障可自動停機，主要工作參數(shù)數(shù)字顯示便于監(jiān)測和自動記錄生產(chǎn)情況 。這是封邊機發(fā)展的主流方向，同時我們也要兼顧全局

26、；拓中小型板式家具生產(chǎn)廠家市場設(shè)計開發(fā)小型的價格低廉的自動，半自動化設(shè)備來滿足中小型板式家具生產(chǎn)廠家需求。 1.4本課題研究的內(nèi)容 結(jié)合國內(nèi)封邊機生產(chǎn)與加工現(xiàn)狀，特別是封邊技術(shù)研究與生產(chǎn)狀況，本課題主要研究以下內(nèi)容： ①對現(xiàn)有封邊理論及封邊機結(jié)構(gòu)技術(shù)進行深入剖析和比較，為簡易型直線封邊的研制提供理論依據(jù)。 ②根據(jù)已知其他類型封邊機封邊原理及實驗依據(jù)，設(shè)計新型簡易型封邊機——簡易直線封邊機，并對其進行工藝設(shè)計及整機制造。 ③對研制的簡易封邊機進行封邊性能參數(shù)優(yōu)選試驗，得出最優(yōu)參數(shù)組合，并分析該封邊機各封邊參數(shù)對封邊指標的影響。 2直線封邊機總體方案設(shè)計 本章在對現(xiàn)有封邊機的結(jié)構(gòu)、封

27、邊原理進行深入分析的基礎(chǔ)上（尤其是全自動的直線封邊機），并以針對中小板式家具生產(chǎn)廠家的情況為依據(jù)提出了簡易直線封邊機的總體設(shè)計方案，并對簡易直線封邊機進行了結(jié)構(gòu)與參數(shù)的設(shè)計研制。 2.1 目前封邊機結(jié)構(gòu)原理分析 由封邊機的發(fā)展現(xiàn)狀可知，現(xiàn)今封邊機的發(fā)展已比較成熟，封邊機種類較多，按照其封邊方法可分為全自動、半自動、手動。目前市場上的全自動、半自動是廣泛被大，中型企業(yè)采用；手動，多被小個體采用。 手動封邊機結(jié)構(gòu)多是涂膠，送帶一體的小機；上面有2手柄托住，沿部件周邊移動來完成封邊工序，如圖2.1 圖2.1手動封邊機 這種封邊機結(jié)構(gòu)簡單，價格也經(jīng)濟，操作方便，就是操作者太辛苦，操作時要

28、拖動小機在部件周邊移動。 2.1.1直線封邊整機結(jié)構(gòu) 這里以全自動直線封邊機為例對其結(jié)構(gòu)進行分析。 全自動直線封邊機的機構(gòu)如圖2.2 全自動直線封邊機的機構(gòu)完成其相對應(yīng)的工作工序，以次為：送料，封邊帶前移，涂膠，壓和，修邊，齊頭； ①工件輸送系統(tǒng)：主要由輸送帶和托輥組成。 ②封邊帶驅(qū)動裝置：主要由電機，托盤，轉(zhuǎn)軸，電機驅(qū)動轉(zhuǎn)軸，帶動托盤來驅(qū)動封邊帶。 ③涂膠裝置：主要由膠鍋和輸膠裝置組成。膠鍋具有加熱裝置，輸膠裝置具有外殼，外殼中具有輸膠腔，轉(zhuǎn)軸上有和轉(zhuǎn)軸成一體的螺旋形推進體。膠鍋應(yīng)與外殼中的輸膠腔連通，螺旋形推進體和轉(zhuǎn)軸的具有螺旋推進體的部分位于輸膠腔內(nèi)，轉(zhuǎn)軸上段應(yīng)該有涂膠棍。

29、 圖2.2全自動直線封邊機的結(jié)構(gòu)圖 ④壓邊貼合裝置：包括3個壓輥，第一個輥由進給履帶的鏈輪軸驅(qū)動，線速度大于工件進給速度，氣缸施壓，壓力可根據(jù)封邊帶的厚度調(diào)節(jié)。兩個小棍子是從動的，彈簧施壓。第一個壓輥的傳動輥裝有摩擦離合器。 ⑤切頭切尾裝置：包括兩個相隔一定距離的鋸片，有一臺電機安裝在平行四邊形的擺動支架上(四連桿機構(gòu))。切頭時，工件推動支架向下擺動，齊頭完了，第一個氣缸推動支架快速繼續(xù)向下擺動，停在最低位置，鋸片位于工件的下面。工件尾端通過第二個鋸片時，第二個氣缸推動支架，向工件進給方向快速前進，并頂在工件尾部。這時支架與工件同步向前擺動，第二個鋸片完成切尾工作。這時兩個氣缸同時向

30、相反方向運動，將支架拉回起始位置，準備下一個工件的加工。 ⑥修邊機構(gòu)：包括兩臺電機，其軸上裝有銑刀。電機裝在能上下左右滑動的支架上。并借助導(dǎo)輪沿著工件的邊滑動?；瑒又Ъ苌涎b有直線軸承。兩個電機主軸與水平面的夾角可調(diào)整，使之完成倒角加工。 這種機型產(chǎn)品從上料到成品流出一氣呵成。尤其是是通過PLC控制，高效率，高質(zhì)量。 2.1.2全自動直線封邊機工作原理 全自動直線封邊機工作原理與工作過程： ①輸送： 板式部件由輸送帶傳到托輥上，托輥推動其向前移動。這里主要是利用部件與傳動零件之間的摩擦力作用完成向前輸送的。如圖2.3 圖2.3輸送板料 ②封邊帶的傳送： 放在托盤上的封邊帶是

31、通過電機帶動的驅(qū)動轉(zhuǎn)軸，同時在其他輔助壓緊輪，限位板等的共同配合下完成向前送帶；這里驅(qū)動軸帶動的驅(qū)動輪與封邊帶，壓緊輪之間是靠摩擦力作用來完成送帶的。 ③涂膠： 涂膠機構(gòu)主要由膠鍋和輸膠裝置組成。正常開機后涂膠機構(gòu)是一直在工作的。 膠鍋中融化的膠被中心部位的升膠葉輪和網(wǎng)罩的共同作用下膠水被從膠鍋里吸著沿網(wǎng)罩向上移動，在移動過程中又通過網(wǎng)罩孔向外泄露；流出的膠水讓網(wǎng)裝涂膠輪吸收（其內(nèi)是海綿體），封邊帶送經(jīng)涂膠輪時完成涂膠。 ④ 壓邊： 完成涂膠的封邊帶與部件交匯，在壓邊滾輪（一般是上，中，下三個方位）和板部件送料輪，外側(cè)輪等零件的共同作用下完成壓邊。如圖2.4 圖2.4壓邊圖

32、 ⑤切頭切尾： 壓邊好的部件經(jīng)過由氣缸帶動的刀頭運動截斷封邊帶，讓壓貼在部件上前端和尾端封帶多余部分去除； ⑥修邊： 完成切頭切尾的部件經(jīng)過多向可移動支架，其上方電機帶動的刀盤將部件上下兩平面拋出的封邊帶去除，完成修邊； 從上分析不難看出，整個過程運用了比較先進的科技技術(shù)在其中，制作成本較高。 這對經(jīng)濟條件差的小家具生產(chǎn)廠經(jīng)濟能力是無法購買的。 2.2直線封邊機總體方案設(shè)計 2.2.1設(shè)計依據(jù) 雖然目前市場上銷售的直線封邊機生產(chǎn)效率高，加工產(chǎn)品質(zhì)量很好（全自動，半自動直線封邊機），但是它們結(jié)構(gòu)都很復(fù)雜，價格都很高，維修成本也較高等不適合小家具廠購買條件。 手動去封邊仍存在一定

33、的缺點： ①.封邊機要靠人工托住工作，人的勞動強度大，效率也提不上去； ②.部件或封邊機要固定比較麻煩； 在設(shè)計封邊機時，考慮到前面的缺陷，借鑒全自動，半自動直線封邊機的經(jīng)驗，精簡了部件設(shè)計了一款簡易直線封邊機并進行了試驗與研究。 2.2.2設(shè)計要求 本設(shè)計取消了送料機構(gòu)，改成工作臺上加靠板，加工部件可以用手沿靠板推移， 這樣簡化了機構(gòu)，同時減輕了操作者勞動強度； 封邊帶驅(qū)動要保留，壓緊機構(gòu)取消簡化；涂膠部分也要保留，切頭和切尾，修邊都取消，只有封帶截斷保留； 結(jié)合研究的需要，該直線封邊設(shè)計要求如下： ①保留機構(gòu)要精簡化，零件可以任意拆換； ②能夠?qū)崿F(xiàn)一臺機器針對不同品種的

34、部件進行封邊，還適用不同規(guī)格的封邊帶 即可實現(xiàn)封邊高度可調(diào)性，封邊帶厚度可調(diào)性，同樣適合其它類封邊帶； ③該直線封邊機還要適合曲線封邊； ④結(jié)構(gòu)簡單，使用與維修方便、工作穩(wěn)定性好、易于操作、重量輕、成本低。 2.3直線封邊機的工作原理與特點 本設(shè)計的是一款簡易直線封邊機。工作臺右側(cè)固定一個封邊帶托架，其作用是擺放封邊帶；工作臺右上角固定一圓柱桿來引導(dǎo)封邊帶進入驅(qū)動輪與壓輪中間； 驅(qū)動輪上方安裝了一個角鐵座，側(cè)面起擋料（封邊帶）作用，座上方有2個上下可調(diào)節(jié)的擋銷；驅(qū)動輪前面的壓輪是由擺桿固定，向外向內(nèi)可以通過擺桿調(diào)整距離； 封帶從驅(qū)動輪出來后，又經(jīng)一個變向引導(dǎo)輪（固定輪和壓緊輪）

35、走到斷帶機構(gòu)； 正常送帶時，動刀頭是被氣缸拉回去的，同時擺臂推動壓緊輪前移改變封帶方向；當行程開關(guān)彈開時（即部件傳送終止），氣缸接收到斷帶信號，動刀頭前移與定刀頭同時作用完成斷帶； 正常移動的封帶再經(jīng)過擋條到達涂膠機構(gòu)，在涂膠機構(gòu)的共同配合下完成涂膠； 從涂膠機構(gòu)出來的封邊帶與板部件匯合，操作者人工施加力完成壓帶工序； 該機對用戶要求不高，操作簡單，不需要設(shè)計程序，同時降低了勞動強度。 3直線封邊機結(jié)構(gòu)的設(shè)計 簡易直線封邊機的關(guān)鍵部件主要由送帶，涂膠，封帶，斷帶這四部分組成，這四個機構(gòu)的可調(diào)性和可靠性是本機的關(guān)鍵，現(xiàn)對該機的關(guān)鍵部件過行設(shè)計。 3.1送帶的設(shè)計 由于封帶引導(dǎo)銷，

36、引導(dǎo)板，擺動滾輪，上擋銷，蝶形螺母等部件構(gòu)成。其布局圖如圖3.1: 圖3.1 送帶驅(qū)動裝置 圖3.2送帶驅(qū)動裝置 引導(dǎo)板安裝設(shè)計是可以向前，后調(diào)整，這樣可適應(yīng)不同厚度的封帶；上擋銷設(shè)計的可以上下調(diào)整如圖3.2，這樣可適應(yīng)不同高度的封帶。 封帶的傳送動力是由鏈輪帶動的驅(qū)動軸，驅(qū)動輪傳遞給封帶的摩擦力提供的，如圖3.3: 圖3.3驅(qū)動裝置 3.2涂膠的設(shè)計 涂膠是由膠室，加熱元件，升葉輪，提膠網(wǎng)罩，涂膠輪，軸，鏈輪等部件構(gòu)成，如圖3.4： 鏈輪帶動軸，升膠螺旋葉輪旋轉(zhuǎn)，吸取膠向上移動，由于提膠網(wǎng)罩是網(wǎng)狀所

37、以，膠水在上移的同時向外流出進入涂膠輪；因提膠網(wǎng)罩，涂膠輪是與升膠螺旋葉輪自由隨動的，當封帶經(jīng)過涂膠輪時完成涂膠工序。 3.3封帶設(shè)計 封帶機構(gòu)本設(shè)計做了簡化只有以下部件，如圖3.5： 封邊時封邊帶與部件交匯于封邊輪下處，操作者施加力推動部件沿料流出方向移動即完成封邊工序；這里封邊輪上與下通過M22螺紋連接可以調(diào)整封邊高度；擋板設(shè)計的可以上下調(diào)節(jié)，同樣適應(yīng)不同高度的封邊帶。 圖3.4涂膠機構(gòu) 圖3.5封帶機構(gòu) 3.4斷帶設(shè)計 本款機斷帶機構(gòu)是由刀座，動刀頭，定刀片，導(dǎo)軌等部件構(gòu)成，如圖3.

38、6： 圖3.6斷帶機構(gòu) 正常工作狀態(tài)是打開的（即動刀頭后移讓出封帶行走路線），圖中是斷開時狀態(tài)；其工作信號提供是通過走料引導(dǎo)板上的行程開關(guān)來實現(xiàn)的；當板部件前端壓到行程開關(guān)時氣缸拉回動刀頭，讓封邊帶通過；當板部件后端離開行程開關(guān)時，行程開關(guān)彈起，氣缸推動動刀頭向前移動與定刀片同時作用完成斷帶。 圖3.7傳動系統(tǒng) 3.5傳動系統(tǒng)設(shè)計 本款機的傳動系統(tǒng)由電機，鏈輪，鏈條，軸等構(gòu)成，根據(jù)傳動需要選取Y90S-6型號電機，鏈條傳動，這種傳動經(jīng)濟，可靠，如圖3.7： 3.6計算 3.6.1軸許用切力計算：

39、 (公式3.1) T---實心軸的受轉(zhuǎn)力矩（N.mm）；---軸的抗扭截面系數(shù)（㎜）。 P----軸傳遞的功率(Kw)；n---軸的轉(zhuǎn)速(r/min)；---許用切應(yīng)力(Mpa)。 C---與軸材料有關(guān)的系數(shù)，查上書⑶314頁，表16.2，軸傳遞的功率取電機功率P=0.75 Kw;n=1000。 實際設(shè)計中：動力副軸最小d=20㎜；提升軸最小d=15㎜；封帶驅(qū)動軸最小d=16㎜；設(shè)計滿足要求。 3.6.2許用彎曲應(yīng)力計算 或 （公式3.2） W---軸的抗彎截面系數(shù)，帶鍵的換算公式：

40、 (公式3.3) （公式3.4） 由下文中傳動系統(tǒng)計算結(jié)果得到軸的負荷很小，因此不對此進行計算。 3.6.3電機鏈輪與鏈輪的設(shè)計 預(yù)選電機型號：Y90S-6，功率0.75kw，轉(zhuǎn)速500r/min；該電機同時為，封帶驅(qū)動機構(gòu)，涂膠機構(gòu)提供動力。由于電機的有效功率是72.5%即0.750.725=0.54 kw封帶驅(qū)動與涂膠共預(yù)分配0.27kw。 封帶驅(qū)動與涂膠鏈輪計算功率：

41、 （公式3.5） —工作情況系數(shù)，查機械設(shè)計.邱宣懷主編，第4版188頁表11.5，取為1.1。 —傳遞的功率，此處為電機傳遞到封帶驅(qū)動與涂膠鏈輪的功率。 ①變速：預(yù)設(shè)計要求封帶驅(qū)動與涂膠轉(zhuǎn)速在180~300r/min（該數(shù)據(jù)是生產(chǎn)廠家提供），本設(shè)計取250 r/min，查械設(shè)計.邱宣懷主編，第4版，289頁，圖14.17 ，鏈條選用08A-1電機選用相對應(yīng)的鏈輪，齒數(shù)。用鏈輪的傳動比公式計算載物軸實際產(chǎn)生的速度。

42、 （公式3.6） 式中式中，分別是鏈輪1，2的速度；分別是鏈輪1,2的齒數(shù)。 由傳動比 數(shù)據(jù)代入公式： =212=24 因此，封帶驅(qū)動與涂膠鏈輪設(shè)計選用與其對應(yīng)的（08A-1型號鏈條）24齒鏈輪；另根據(jù)設(shè)計需要動力副鏈輪選用了36齒。 ②鏈條的受力分析： 如不考慮動載荷，鏈條在工作中主要作用力有：工作拉力，離心拉力；垂直拉力 A工作拉力 （公式3.7） 式中: P是傳動功率KW；v，是鏈條速度（m/s）。 鏈條的傳動計算功率公式：

43、 （公式3.8） ，是額度功率KW； P，是明義功率，KW；，是工況系數(shù)，（平穩(wěn)傳動，取1.0~1.2 ；中等沖擊取1.2~14；嚴重沖擊1.4~1.7；動力機平穩(wěn)，單班工作取小值，動力機不平穩(wěn)，三班工作取大值；，是小鏈輪齒數(shù)系數(shù)，，是多排鏈條的排數(shù)系數(shù)；從上公式可以看出，P是不大于額度功率的，（也就是不大于電機額度功率）這里我們?nèi)∽畲笾担琍=0.27KW ; 鏈條速度是等于小鏈輪的轉(zhuǎn)速。(注：小鏈輪分度圓直徑=49mm，轉(zhuǎn)速=500 r/mim)。 V=3.1449500100060=1.28(m/s) kg 由計算結(jié)果

44、可以看出，工作產(chǎn)生的拉力不會對鏈條，鏈輪，和軸產(chǎn)生變形或損壞，設(shè)計符合要求 B離心力 （公式3.9） 式中：q，是鏈條每米長的重量，㎏；v，是鏈條的速度，m/s。 （注：當鏈條速度v＞7 m/s，時離心力不能忽略），本設(shè)計中的鏈條速度是1.28﹤7所以，可以忽略不做計算。 C垂直拉力：（注：重力方向與軸心不平行的）（計算簡圖如3.8）。 (公式3.10) 式中，f，是懸索垂度，對于水平傳動

45、（軸線與重力方向垂直的），系數(shù)≈6（允許f/a≈0.2），對于傾斜角度小于40的傳動，=4；對于傾斜角度大于40的傳動=2；垂直傳動=1；q，是鏈條每米長的重量，㎏；a，是中心距，m；g，是重力加速度，9.8m/s 。 圖3.8計算簡圖 因此，鏈條緊邊和松邊的拉力： 緊邊拉力總和 （公式3.11） 松邊拉力總和 （公式3.12） 作用在軸上的負荷可以近似的取緊邊和松邊的拉力和，離心拉力對其沒影響，由此得≈，又由于（一般）垂直拉力不

46、大，故近似取由于本設(shè)計中重力方向與軸線是平行的，因此重力不會使鏈條產(chǎn)生拉力，即=0由計算結(jié)果可以看出，工作產(chǎn)生的負荷不會對軸產(chǎn)生變形或損壞，設(shè)計符合要求。 3.6.4軸承的選用 本款機選用了以下軸承：61805-2Z，和61802-2Z，2種深溝球軸承其參數(shù)。 深溝球軸承參數(shù)表3.1 表3.1 61802-2z深溝球參數(shù)表 由上表可以看出61802-2Z，基本額度載荷是2.1（kn），1.30（kn）。 深溝球軸承參數(shù)表3.2 表3.2 61805-2z深溝球參數(shù) 由上表可以看出61805-2Z，基本額度載荷是，4.3（

47、kn），2.9（kn），移動產(chǎn)生的載荷很小對軸承沒影響。 3.7重要參數(shù)設(shè)計 根據(jù)廠家的實驗得出封帶傳送速度在每秒6m~16m，封帶驅(qū)動與涂膠的速度在180~300r/min，本設(shè)計中選用轉(zhuǎn)速250 r/min。 驅(qū)動輪 V=3.14250401000=31.4(m/min) 上面計算結(jié)果是驅(qū)動輪的理論轉(zhuǎn)速，由于封帶傳送是靠驅(qū)動輪與封帶摩擦帶動前進的由封帶的材料不同其摩擦系數(shù)不同，0.2＜傳導(dǎo)效率﹤0.5的，（0.231.4＜封帶傳送速度﹤0.531.4），即6.28＜封帶傳送速度﹤15.7。 3.8附件的設(shè)計 ①擺動輪設(shè)計。本設(shè)計中壓緊輪設(shè)計成由圓柱件支撐，橫板連接固定，

48、螺釘松緊，調(diào)整壓緊距離，這樣結(jié)構(gòu)緊湊，簡單，便于操作； ②板部件走向設(shè)計。板部件走動方向是簡單的利用一件型材當靠板，操作者只要沿型材推動板部件前移即可；這樣設(shè)計大大的精簡了部件，同時操作簡單，不吃力； ③機架的設(shè)計。機架的設(shè)計需要全面考慮如何定位的問題，機架要達到穩(wěn)定，定位準確的要求，機架采用40404的方管焊接而成。面板是用鋼板焊接上的，其上面設(shè)計了其它部件安裝孔；外側(cè)面（除操作面外）均設(shè)計了防護板，以保工作是安全。 4控制系統(tǒng)設(shè)計 4.1硬件設(shè)計 4.1.1 PLC設(shè)計 二十世紀七十年代初出現(xiàn)了微處理器。自從個人計算機發(fā)展后，為了方便并反映可編程

49、控制器的功能和特點等，我們把可編程序控制器稱為為Programmable Logic Controller。 二十世紀七十年代中末期，可編程控制器占用體積小、運算速度快、抗干擾能能力強、模擬量的運算和PID功能和它極高的性價比等等因素，使它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位突出。 二十世紀八十年代初，PLC在工業(yè)發(fā)達的國家中獲得了廣泛地應(yīng)用。從那時起，全世界開始投入研發(fā)和生產(chǎn)PLC的國家和企業(yè)越來越多，產(chǎn)量也得到了快速增加。PLC已經(jīng)步入了成熟階段。 二十世紀八十年代至九年代的中期，PLC發(fā)展最快。在這時期里，可編程控制器PLC的數(shù)據(jù)處理模擬量能力、數(shù)字的運算能力、依靠網(wǎng)絡(luò)通訊能力和人機接口能力得

50、到了極大的提高。 二十世紀末期，PLC發(fā)展更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)需要。 PLC工作階段 可編程邏輯控制器工作過程一般分為： 1、輸入采樣階段； 2、用戶程序執(zhí)行階段； 3、輸出刷新階段。 圖4.1 FX2N接線圖 本系統(tǒng)選用FX2N系列PLC。FX系列PLC擁有極快的速度、高級功能、邏輯選件和定位控制等特點。而FX2N是從16到256點輸入/輸出的選擇方案 4.1.2 變頻器 變頻調(diào)速基本原理 異步電機轉(zhuǎn)速公式如下所示: (公式4.1) 其中:

51、 n —電機轉(zhuǎn)速，單位為r/min； f—定子頻率，單位為Hz； s —轉(zhuǎn)速滑差率； p—極對數(shù)。 由上式(4.1)可知，若改變電源頻率 ，則電機的輸出轉(zhuǎn)速就隨之改變。三相異步電動機電動勢的有效值是: (公式4.2) 式中: —感應(yīng)電動勢有效值，單位為V； —定子頻率，單位為Hz； —定子每線繞組匝數(shù)； —基波繞組系數(shù)； —美極氣隙磁通量，單位為Wb。

52、 圖4.2 三菱FX2N系列PLC 圖4.3 FR-D700系列變頻器功能圖 4.1.3電氣原理圖 電氣原理圖一般由主電路和輔助電路組成，讀圖的方式也不同。 1.讀主電路原理圖的步驟： （1）確認主電路中主要的電氣設(shè)備； （2）確認用電設(shè)備（電機等）主要由那些電器元件控制； （3）查找主電路中保護元件和控制器； （4）確認電源電壓等信息。 2．讀輔助電路原理圖的步驟 第一步：確認控制電源電壓； 第二步：理解控制回路中所采用的各種器件的作用，如繼電器等； 第三步：根據(jù)輔助電路的運行時序來確認主電路的動作； 第四步：理解各個控制

53、元件之間的邏輯關(guān)系； 第五步：研究其他電氣設(shè)備和電器元件。 圖4.4 AutoCAD Electrical界面 3.地址表: 根據(jù)系統(tǒng)要求以及各種控制器的控制要求，以及控制信號及報警信號等，對PLC的I/O點進行定義，如下表 表4.1PLC輸入輸出定義表 輸入 輸出 地址 定義 地址 定義 X0 急停按鈕 Y2 運行指示燈 X1 變頻報警信號 Y3 報警指示燈 X2 溫度到達信號 Y4 變頻指示燈 X3 長度到達信號 Y5 加熱運行 X4 啟動按鈕 使用CAD電氣繪圖軟件，根據(jù)系統(tǒng)的功能要求

54、以及各種元件的使用手冊繪制電氣原理圖，電路原理圖見附件。 圖4.5電氣原理圖 4.2 PLC程序設(shè)計 三菱公司免費提供了編程軟件GX Developer，供設(shè)計人員進行PLC編程，軟件界面如下圖： 圖4.6 GX Developer界面 梯形圖如下： 結(jié)論 （1）對現(xiàn)有直線封邊機的封邊原理及結(jié)構(gòu)特點進行了簡單的描述，并在該封邊機研究的基礎(chǔ)上提出了簡易直線封邊機的設(shè)計依據(jù)與設(shè)計要求，并

55、提出了簡易直線封邊機的整機結(jié)構(gòu)和工作原理的總體方案。 （2）研制的簡易直線封邊機結(jié)構(gòu)多采用分拆設(shè)計，壓緊輪，當料部件等均有調(diào)節(jié)位置空間，對板部件多樣的適應(yīng)性，和封帶多規(guī)格的適應(yīng)性；同時壓機構(gòu)的特殊處理使本款機型不僅只適用于直線封邊，還適用于曲線封邊工序，達到一機多用的目的。 （3）通過受力分析對比，驗證了幾大結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的可靠性，及可行性。 （4）并且本章對簡易直線封邊機的關(guān)鍵機構(gòu)、傳動系統(tǒng)和附件做了詳細的設(shè)計，得出了各部件的參數(shù)方案，并對整機關(guān)鍵部件及附件進行了加工。該機型設(shè)計新穎、布局合理；結(jié)構(gòu)緊湊，堅固可靠；維護簡單，操作方邊。 （5）控制系統(tǒng)設(shè)計運用到plc，取代了的繼電器控制系

56、統(tǒng)，也使整個機器智能化，大大減少了機器的質(zhì)量，也方便了人們的使用。 （6）本次畢業(yè)設(shè)計，繪圖是很重要的一部分，運用了cad等的繪圖軟件，之前選修過這個軟件，由于也沒有太多的運用，最后還是和沒學(xué)一樣。通過這次的畢設(shè)，讓我更加理解了機械專業(yè)對繪圖技能的要求，以及讓我更加熟練的運用這兩種軟件，為以后工作打下了良好的鋪墊。 雖然設(shè)計的封邊機還沒有設(shè)計成成品，但是由于它具有電路簡單，體積小，價格便宜等優(yōu)點，所以相信肯定會取得成功。 致謝 近三個月時間的畢業(yè)課題設(shè)計是我大學(xué)生活中忙碌而

57、又充實一段時光。這里有治學(xué)嚴謹而又親切的老師，有互相幫助的同學(xué)，更有積極、向上、融洽的學(xué)習生活氛圍。短短的時間里，我學(xué)到了很多的東西。不僅學(xué)到就更多的理論知識，擴展了知識面，提高了自己的實際操作能力；而且學(xué)會了如何去學(xué)習新的知識，學(xué)會了面對困難和挑戰(zhàn)，學(xué)會了團結(jié)合作，互助互利。借此論文之際，向所有幫助、關(guān)心、支持我的老師、朋友同學(xué)，表達我最真誠的謝意。 首先感謝指導(dǎo)老師黃崇莉黃老師。本論文是在黃老師耐心指導(dǎo)下多次修改完成的。在此，我對她們的耐心指導(dǎo)和幫助表達我最真誠的謝意，感謝她們在這幾個月來所付出的努力。在這段時間里，我從她們身上，不僅學(xué)到了許多的專業(yè)知識，更感受到了她們工作中的兢兢業(yè)業(yè)，

58、生活中的平易近人的精神。此外，她們的嚴謹治學(xué)態(tài)度和忘我的工作精神值得我去學(xué)習。在此，請允許我對說一聲：“老師，您辛苦了！”再次感謝她們。 非常感謝我的同學(xué)。當我在畢業(yè)設(shè)計過程中遇到問題和困難時，是他們給我提出許多關(guān)鍵性的意見和建議，使我對整個畢業(yè)設(shè)計的思路有了總體的把握，并耐心的幫我解決了許多實際問題，使我獲益良多。 同時，感謝四年來傳授我知識的老師們，更要感謝我的家人及朋友對我學(xué)業(yè)上的支持和鼓勵，感謝所有關(guān)心、幫助過我的人。同時感謝我的大學(xué)，我不會忘記你們。 總之，在以后的學(xué)習、工作、生活中我將更加努力，用自己的行動回報社會、學(xué)校、老師及同學(xué)。

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