氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)的設(shè)計(jì)

1、燕山大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書（氣壓傳動(dòng)及控制課程設(shè)計(jì)）項(xiàng)目名稱： 氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)的設(shè)計(jì)組員姓名： 楊樂樂 王強(qiáng) 張陽 柳斌 王超指導(dǎo)教師： 吳曉明2013-4-20目錄燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書3一、氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)的發(fā)展及其現(xiàn)狀41.1氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)簡(jiǎn)介41.2氣動(dòng)氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)主要特點(diǎn)41.3氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)主要應(yīng)用范圍4二、 氣動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算52.1畫X-D線路圖52.2繪出利用行程開關(guān)控制的氣動(dòng)控制回路52.3選擇執(zhí)行元件62.4選擇控制元件82.5選擇輔助元件82.6確定管道直徑及壓力損失82.7選擇空氣壓縮機(jī)9三、電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)113.1繪出氣動(dòng)回路113.2畫X-D線路圖113.3繪出

2、電氣控制回路12四、 項(xiàng)目心得13 燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書院（系）：機(jī)械工程學(xué)院 項(xiàng)目名稱氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師姓名吳曉明項(xiàng)目要求1.查閱相關(guān)文獻(xiàn)，了解氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)的發(fā)展及現(xiàn)狀。2.掌握氣動(dòng)元件的原理及功能，正確選用氣動(dòng)元器件。3.設(shè)計(jì)并建造簡(jiǎn)易的氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)。項(xiàng)目設(shè)計(jì)參數(shù)動(dòng)作為：夾緊-打標(biāo)-退料。要求實(shí)現(xiàn)往復(fù)動(dòng)作。夾緊缸的夾緊力為500N，行程為200mm； 沖印缸的沖印力800N，行程50mm；推料缸的推力小于100N，行程為200mm；生產(chǎn)率為每班8h沖印5000件。項(xiàng)目實(shí)施要求給出設(shè)計(jì)計(jì)算過程，設(shè)計(jì)X-D線路進(jìn)行消障分析，并搭建氣控和電氣

3、回路。小組成員分工劉寶 項(xiàng)目總分工，x-d圖繪制，系統(tǒng)回路搭建馬牙川系統(tǒng)設(shè)計(jì)、說明書的編寫，回路搭建夏子青系統(tǒng)回路搭建，系統(tǒng)選型分析趙俊偉匯報(bào)ppt的編寫，系統(tǒng)回路搭建張文輝氣動(dòng)電氣回路邏輯分析及搭建（注：所有成員均參加實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭接） 共15頁 第14頁一、氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)的發(fā)展及其現(xiàn)狀隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，每一種流通的商品都需要注明生產(chǎn)日期保質(zhì)期等相關(guān)信息，包裝是信息的載體，對(duì)商品貼標(biāo)是實(shí)現(xiàn)的途徑。打標(biāo)機(jī)就是在包裝件或產(chǎn)品上加上標(biāo)簽的機(jī)器，不僅有美觀的作用，更重要的是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品銷售的追蹤與管理，特別在醫(yī)藥、食品等行業(yè)，如出現(xiàn)異?？蓽?zhǔn)確及時(shí)的啟動(dòng)產(chǎn)品召回機(jī)制。 打標(biāo)機(jī)是現(xiàn)代包裝不

4、可缺少的組成部分。1.1氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)簡(jiǎn)介氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)是計(jì)算機(jī)控制打印針在X、Y二維平面內(nèi)按一定軌跡運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，打印針在壓縮空氣作用下做高頻沖擊運(yùn)動(dòng)，從而在工件上打印出有一定深度的標(biāo)記。1.2氣動(dòng)氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)主要特點(diǎn)有較大深度，通過電腦直接打標(biāo)輸出，標(biāo)記工整清晰；采用打印針頭按照編輯好的字符或圖形軌跡運(yùn)動(dòng)，控制高壓氣體高頻沖擊打印針，在工件表面形成由密集點(diǎn)陣組成的字符或圖形。它可打標(biāo)任意字符、圖形、商標(biāo)、圖案等，具有的特點(diǎn)是：標(biāo)記速度快，對(duì)標(biāo)記材料無特殊要求；抗干擾能力強(qiáng)，能夠在較惡劣的環(huán)境下工作；采用氣體作為動(dòng)力源，生產(chǎn)成本低，無污染；特別適合速度要求較快的流水線場(chǎng)合，在我國有著良好的發(fā)展前景。1.

5、3氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)主要應(yīng)用范圍1、汽車、摩托車等發(fā)動(dòng)機(jī)、活塞、身、車架、底盤、連桿、發(fā)動(dòng)機(jī)、汽缸等零部件進(jìn)行編號(hào)、名稱、商標(biāo)、生產(chǎn)日期的打??； 2、電動(dòng)車、自行車、摩托車等加架號(hào)打印； 3、各種商品、車輛、設(shè)備產(chǎn)品的標(biāo)牌打印； 4、各種機(jī)械零部件、機(jī)床工具、五金制品、金屬管、齒輪、泵體、閥門、緊固件、鋼材、儀器儀表。機(jī)電設(shè)備等金屬打標(biāo)；塑料制品。二、 氣動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算2.1畫X-D線路圖2.2繪出利用行程開關(guān)控制的氣動(dòng)控制回路2.3選擇執(zhí)行元件1.根據(jù)參數(shù)要求：A缸行程200mm，夾緊力500N；B缸行程50mm，沖印力800N；C缸行程200mm，推力小于100N；每個(gè)缸往復(fù)動(dòng)作次數(shù)為6

6、25次/小時(shí)。選擇三個(gè)活塞式雙作用單活塞桿氣缸作執(zhí)行元件。2.計(jì)算氣缸內(nèi)徑式中 工作負(fù)荷;工作壓力;機(jī)械效率。選定氣缸工作壓力為0.8、機(jī)械效率為0.7，則氣缸的內(nèi)徑分別為：夾緊缸：打標(biāo)缸：退料缸：3.選標(biāo)準(zhǔn)氣缸根據(jù)缸徑和行程查設(shè)計(jì)手冊(cè)選：夾緊缸：，缸徑、活塞桿徑、行程；打標(biāo)缸：，缸徑、活塞桿徑、行程；退料缸：，缸徑、活塞桿徑、行程；4.計(jì)算各氣缸往復(fù)動(dòng)作一次的耗氣量：式中氣缸內(nèi)徑;活塞桿徑;氣缸行程。送料缸：沖印缸：推料缸：上式各值是按壓縮空氣計(jì)算的耗氣量，為選擇空壓機(jī)，需要按自由空氣計(jì)算耗氣量：式中按自由空氣計(jì)算的耗氣量;按壓縮空氣計(jì)算的耗氣量;氣缸的工作壓力。因此，送料缸：沖印缸：推料缸

7、：2.4選擇控制元件1.動(dòng)力回路中的主控閥均為雙氣控二位四通滑閥（共4件），其公稱通徑根據(jù)所通過流量選定。該氣動(dòng)鉆床系統(tǒng)對(duì)每個(gè)氣缸的動(dòng)作時(shí)間無特殊要求。因此上述各閥流量等于該系統(tǒng)單位時(shí)間內(nèi)平均耗氣量（壓縮空氣），即式中、和缸在一個(gè)工作周期中往復(fù)動(dòng)作次數(shù)，本例中均為1；、和缸往復(fù)動(dòng)作一次的按壓縮空氣計(jì)算的耗氣量，其值分別為、和工作周期，由此得根據(jù)選定公稱通徑為10mm。2.在電控系統(tǒng)中三位五通先導(dǎo)式電磁換向閥3件.2.5選擇輔助元件1.分水濾氣器（圖未畫出）選用過濾精度為50的型，其公稱通徑與減壓閥相一致。2.油霧器（圖未畫出）選用油霧顆粒大小為50的型，其公稱通徑與減壓閥相一致。2.6確定管道

8、直徑及壓力損失1.空氣壓縮機(jī)至設(shè)備的管道直徑根據(jù)各氣缸所需壓縮空氣量和推薦流速，按下式計(jì)算式中管道內(nèi)徑;各氣缸單位時(shí)間內(nèi)平均耗氣量的總和。本例中；推薦流速，選。代入上式得：最后選定公稱通徑為8mm的標(biāo)準(zhǔn)管道。2.設(shè)備內(nèi)部管道直徑根據(jù)與元件的公稱通經(jīng)相一致原則，選定動(dòng)力回路管道公稱通徑為8mm，控制回路管道公稱通徑為3mm。3.計(jì)算管道中的壓力損失。由于本系統(tǒng)中管道中的流量小，管道不長(zhǎng)，可不計(jì)壓力損失，而直接確定壓縮機(jī)至設(shè)備的管道中壓力損失不大于，設(shè)備內(nèi)部管道中壓力損失不大于。因此，管道中的總壓力損失：4.計(jì)算動(dòng)力回路各元件中的壓力損失。本系統(tǒng)動(dòng)力回路中裝有分水濾氣器、減壓閥、油霧器、總氣源開關(guān)

9、閥、主控閥和消聲器。查手冊(cè)可得其壓力損失分別為、和。這樣，壓縮空氣流經(jīng)動(dòng)力回路各元件時(shí)的總壓力損失：5.計(jì)算回路中的總壓力損失?？倝毫p失等于管道中和元件中壓力損失的總和，即：2.7選擇空氣壓縮機(jī)1.計(jì)算空壓機(jī)的供氣量式中，（查手冊(cè)），；。根據(jù)前面計(jì)算結(jié)果，可得空壓機(jī)的供氣量：2.計(jì)算空壓機(jī)的供氣壓根據(jù)前面計(jì)算結(jié)果，可得空壓機(jī)的供氣壓：3.根據(jù)計(jì)算出的供氣量和供氣壓,選取額定排氣量為，額定壓力為。三、電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1繪出氣動(dòng)回路3.2畫X-D線路圖3.3繪出電氣控制回路四、 項(xiàng)目心得通過純氣動(dòng)和電氣控制兩種方法的實(shí)驗(yàn)搭接，在實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)了很多在畫原理圖過程中的疏漏，導(dǎo)致整個(gè)回路不能實(shí)現(xiàn)其功能。在實(shí)驗(yàn)室呆的兩天多時(shí)間里通過不斷地探索研究終于將兩種方法都在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上成功完成。很多錯(cuò)誤都是沒有用到互鎖功能導(dǎo)致很多不應(yīng)該同時(shí)得電的線圈同時(shí)得電，在逐步排除故障后，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的自動(dòng)、手動(dòng)控制。在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我們收集資料、設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制原理圖、搭接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)等，由淺到深的理解了氣動(dòng)和電氣控制的原理。把書本上的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中。通過氣動(dòng)打