（毕业设计论文）《切纸机交流伺服传动系统软件设计》.doc

PAGE II 陕西科技大学毕业设计（设计说明书） 1 绪论 1.1 课题背景 切纸机是一种纸张加工设备，它广泛应用于印刷业、包装业，特种行业和加工业等十多个相关行业，并已经逐渐成为这些行业不可缺少的关键设备。其控制效果主要体现在裁切精度、精度保持性、质量稳定性、操作方便性及安全性等方面。 随着媒体和包装等行业的发展，切纸机销量已占印刷机械年总销量的5.5%，年销售额已达20多亿人民币，目前它是印刷行业中，除了小型平版印刷机之外年销量最大的印刷机械产品。至2005年底，全国印刷企业估计超过10万家。而且大部分的是切印小产品，如商标、不干胶切片、卡片等，采用切纸机对其加工更是投入少，收效快的一种选择。不难预见，高精度切纸机未来的发展有着十足的后劲[1]。 1.2 切纸机的发展历程 切纸机经历了从机械式切纸到液压式、数显式、微机程控式、裁切生产线等技术含量越来越高的几个变化阶段。随着印刷行业的技术进步，印刷机的速度越来越快，对切纸机提出了更高效率、更高质量的要求。 （1）普通式机械切纸机 普通机械切纸机的电气结构简单，较耐用，生产厂家较多，售价也低，固在市场上使用的仍然很多。但其缺点也多，例如：电气结构简单，加工精度不够，推纸器定位精度低，裁切纸张的一致性不好,生产效率低,废品率高，生产时推纸器定位必须依靠肉眼看标尺定位，还需停下电机再扳动手轮才能进行微调校准，最后再落刀裁切，整个操作过程繁琐复杂，要求切纸工全神贯注，想要熟练使用必须经历长时间磨练。有的厂家因效率低，不得不多购几台切纸机，不但造成资金浪费，还增加了场地、人员等开支。 （2）数字显示切纸机 数字显示切纸机的最大改进就是将推纸器的位置尺寸通过位置传感器以数字显示出来，一目了然，但推纸器的定位仍需手动调整，效率偏低。 （3）微机程控切纸机 微机程控切纸机采用信号记忆存储装置或微处理机存储指令程序，其推纸机的前进，后退和定位都由电脑自动完成，而且根据不同的裁切要求，可以编写不同的裁切程序，并长期保存，需要时可随时调用。该切纸机的裁切精度、速度和效率都有了很大提高。 （4）裁切生产线 裁切生产线主要的特点是将原来由人工完成的闯纸、堆垛、清除纸边等与裁切无关的动作由一系列辅助设备(纸堆抬升装置、闯纸装置、卸纸装置等)来完成，将各个操作工序联结在一起，编制入自动控制程序，使整个生产过程自动化，除了极大地降低了操作人员的劳动强度之外，还大大地提高了生产效率[2]。 1.3 国内外切纸机现状比较 国内切纸机机械的水平与国外有相当的差距。切纸车速低，造纸行业生产效率难以提高;切纸过程中裁纸不均，分切造成浪费，使纸产品质量下降，影响产品的出口。虽然国外切纸机机械的水平高，但是进口产品的价格居高不下，国内众多小型造纸企业难以接受。即使是对大型企业而言，大量购进进口设备也是巨额的投资。因此在市场对纸业技术装备水平和投资成本提出更高要求的情况下，需要加快改变国内切纸机机械行业落后状况，在引进技术的基础上，消化吸收和开发经济实用的先进切纸装备，以适应造纸工业发展[3]。 不过随着现场总线的交流变频传动控制、伺服控制以及可实现全数字化设定、计算与控制的采用，国内切纸机水平得到很大提高，其稳定性，可靠性、成套性和自动化程度越来越高，生产效率也大幅提高。国外切纸机的精度和自动化程度已经很高，不过成本也非常高，我们可以学习其先进的技术来发展自己的产品。 因此，设计一种面向国际水平，结构合理，尤其控制精度高的新一代高速高精度切纸机至关重要。 1.4 课题意义 切纸机械是造纸业的灵魂，而造纸工业在整个国民经济中占有重要的地位。切纸机有较好的市场前景，主要表现在三个方面: (1)造纸厂现配备的切纸机大都是八、九十年代购入，那时国产的切纸机主要是机械式的，这一大批设备需要逐步更新换代。 (2)我国印刷品消费水平与世界发达国家和世界平均水平都还有着相当大的差距，切纸机市场的增长是必然趋势。 (3)现有国产切纸设备的速度一般为60m/min以下，在切纸机械向高速、自动化的发展趋势下，有必要开发新一代的高速切纸机械增强企业的竞争。 本课题将通过对切纸机不同分部的传动工艺过程分析，综合切纸机传动特点，分析切纸机长度与减速比之间的关系，确定机械设计减速比参数和切纸机传动技术方案。本设计可以使切纸长度误差做到正负0.5mm以内，可以达到国际先进水平，控制系统具有可靠性高、控制精度高、稳定性好、性价比高等优点。 HYPERLINK \l _Toc233086201 2 切纸机结构分析及传动要求分析 HYPERLINK \l _Toc233086202 2.1 切纸机的典型结构 切纸机按其工作原理可分为闸刀式和回转式(刀辊式)两类。闸刀式切纸机用于将大尺寸平张纸切成较小尺寸的纸页，回转式切纸机用于将卷筒纸切成规格的平