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| 硬泡棉垫斜边切割机是制鞋产业不可或缺的设备之一,该设备主要用以切割粘在鞋里面和鞋底的硬泡棉垫斜边。目前,制鞋行业中使用的硬泡棉垫斜边切割机基本都需要依靠人工操作。据相关部门统计,2011年深圳、东莞、中山、佛山等民工需求量大的城市均出现较大的用工缺口,其中深圳市用工缺口竟达20万,各用人单位纷纷采取加薪、增加福利等手段吸引员工。“用工荒”现象,对属于劳动密集型产业的制鞋业产生了相当大的冲击。本课题就是在此背景下根据企业需求研究开发一种全自动的数控硬泡棉垫斜边切割机,要求切割出的硬泡棉垫斜边宽度误差在1mm以内,厚度误差在0.5mm以内,机器在切割加工时要求安全性较好、性能稳定,能自动输送原料和收集成品,实现全自动切割的目标。本论文完成了以下研究工作。首先,研究并确定了硬泡棉垫斜边切割机总体方案和机械系统方案,对硬泡棉垫斜边切割机的结构部分进行建模分析,确定各部件的功能及运动顺序。对步进电机和刀头主轴电机进行计算选型,对刀头部分的升降螺杆进行耐磨性、强度以及螺纹强度的校核。最后通过分析软件ANSYS对升降螺杆的应力和应变进行分析,从而确定该部件设计的合理性。其次,在对两种比较常用的控制方案比较分析后,开发了硬泡棉垫斜边切割机的控制系统。先研究用“PLC+控制柜”的控制方案对硬泡棉垫切割机进行控制,分析了外部器件选型、参数设置、信号连接等问题,研究了从AutoCAD中提取硬泡棉垫图像数据,并以“最小二乘法”为理论依据对曲线进行拟合,证明了该取点方案的误差在允许范围之内,确定数据提取的合理性。最后分析该控制系统方案的缺点。第三,研究采用“专用运动控制器SMC6480+触摸屏”的控制系统方案,分析了连接控制系统外部硬件的方法,研究了专用运动控制器编程方法和触摸屏人机友好界面设计技巧。之后,对本课题中的重要算法(刀具磨损补偿算法、测量刀具直径算法、刀头旋转电机旋转角度算法)进行分析。比较两种控制方案的优缺点,并确定以“SMC6480+触摸屏”作为本课题的控制方案。实验总结,对样机进行削泡棉垫实验。根据样机运行的实验结果,分析样机存在的不合理之处,提出相应的解决方案,并对本课题下一阶段的工作进行规划。 |
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机械设计
