宽幅石棉基材板自动翻转码垛线设计

作     者：鲁俊 

作者单位：哈尔滨商业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孙智慧

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：宽幅板 翻转 码垛 优化设计 

摘      要：在“中国制造2025的政策背景下,人力资源的高成本、不稳定性,使更多的企业倾向于将人力资源用自动化设备替代,有力有序有效推进生产作业,保质保量保时完成生产任务。石棉垫片的基材板物性柔软、规格尺寸较大、易产生静电吸附,目前在生产过程中存在着人工成本高、生产效率低等问题。基于长春蓝天公司的生产需求,开展石棉垫片生产线装备设计及关键技术研究。面向企业石棉基材板辊印、码垛、称重的自动生产需求,构建集翻转、辊印、码垛、称重于一体的自动化生产线,主要由基材板翻转机、商标辊印机、移送码垛机构、称重设备组成,解决人工作业导致的生产效率低、劳动强度大、称重精度低等问题。针对石棉基材板规格尺寸较大,静压、静电吸附导致无法快速实现基材板分离翻转等问题,设计主要由基材板分层机构、摆动进板机构、辊压摩擦输送机构等组成的基材板自动翻转机。以气缸受力最平缓为目标,优化设计了基材板摆动进板机构。完成翻转机气动系统与工作循环图设计。针对石棉基材板规格尺寸较大,物性柔软易弯曲导致人工码垛精度低、效率低等问题,完成集移送、码垛功能于一体的基材板移送码垛机构设计,机构主要由移送支撑架、水平移送机构、垂直升降机构、真空吸附机构组成。针对石棉基材板在移送过程中与真空吸盘紧密贴合的需求,通过理论计算与有限元分析相结合的方法对移送码垛机构中真空吸盘布置方式开展寻优。基于移送支撑架稳定性要求,采用响应面优化法以支撑架轻量化,力学性能最优为目标进行优化设计。基于石棉基材板翻转印标、码垛称重工艺过程的连贯性与复杂性,分析自动化生产线控制需求,构建以PLC为核心,工业触摸屏为辅助的自动化生产线控制系统。