自动盖章机实训报告—南工院

1、 机电设备安装调试综合实训项目技术报告 系 别： 机械工程学院 班 级： 机电1324 组 号： 五组 组 员： 实训名称： 机电设备安装调试综合实训 提交日期: 2016年4月22日 目录概 要2第一章 全自动钢印盖章机3概述：3一、装置组成3二、装置结构及原理说明3（一）机械部分3（二）电气控制部分41.1.1设计要求：41.1.2 功能41.2 关键技术4第二章 机械主要结构72.1.纸张传送机构72.1.1送纸机构的设计72.1.2传动部分设计方案72.1.3 传动方案的选择82.2 盖章机构92.2.1盖章机构的方案9一、电机驱动9(1)凸轮连杆机构9(2)凸轮推杆机构9(3)曲柄滑

2、块机构10二、拉力电磁铁驱动102.2.2 设计方案的选择10第三章 电气部分113.1 电源控制部分113.1.1 电源选型113.2驱动部分113.2.1电磁铁的选型113.2.2步进电机的选型及驱动原理12一、步进电机选型12二、步进驱动器选型：12三、驱动部分电气原理图：133.3控制部分：133.3.1控制器选型133.3.2控制部分电气原理图153.4控制顺序流程图：163.5 控制主程序0致 谢0参考文献0概 要机电产品设计综合实训是培养学生的机电产品设计的综合能力。通过一个可以实现既定任务的机电系统设计、安装调试，掌握机电专业所需的系统方案设计、机械结构设计、电气控制方案的确定

3、、电气原理图的设计以及元器件参数的确定及选型的各项综合知识与技能；了解工程项目中方案设计、机械结构设计、电气控制系统设计、程序设计、机械和电器元件的选型、系统安装与调试的全过程，通过分组合作，以项目为导引的模式，使学生真正体验到工厂项目开发的实际过程。通过任务的进度考核，使学生切实体验企业的实际工作氛围；通过项目的推进激发学生在实践中学习的乐趣及成就感；通过任务的实现，增强学生解决工程项目实际问题的能力。第一章 全自动钢印盖章机概述：一、装置组成本装置包括电气控制部分和机械装调部分。主要由底座、动力源（步进电机）、机械传动机构、送料机构（传送带、传送轮）盖章机构（拉力电磁铁）等组成。二、装置结

4、构及原理说明（一）机械部分1.底座：采用铁质双层亚光密纹喷塑结构，40mm 厚铸件平板台面2.送料机构（传送带、传送轮）：主要由双齿同步带，同步轮，传送轮等组成。分为上下两层均采用步进电机驱动，可实现连续和间断运动。 3.盖章机构：主要由拉力电磁铁，钢印和杠杆等组成。与送料部分相配合，实现盖章的功能。（二）电气控制部分电气控制部分主要包括电源控制模块、步进电机驱动模块、可编程控制器模块等组成。可编程控制器模块采用stc60s2。1.1.1设计要求：1.可采用传统印章，适用于常用的几种办公印章结构形状2.实现在单页A4，A5, B4，B5纸上盖章，纸的厚度为常见厚度，最大容许装纸量不少于100张

5、。3.纸面盖章位置可任意调节4.每分钟盖章次数不少于10页5.电源电压220V6.对于工作中出现的非正常情况或危险情况都具有保护措施7.适合于工作桌面，操作简单安全，盖章质量可靠，工作噪音低，结构轻巧，外形美观1.1.2 功能为了实现在纸盒上自动打印记号的总功能，可将总功能分解为如下功能:纸盒送到盖章的工位的功能纸盒在盖章工位定位功能盖章机的盖章功能盖章后的输出功能1.2 关键技术1.分纸技术采用摩擦带将最下面的纸张抽出，上面的纸张由定位挡板挡住一部分，摩擦带轮前有已挡纸板，可确保只有一张纸被分出。摩擦带采用双面齿传送带。 图1-3-1摩擦带图1-3-2 分纸机构简图2.传动技术为确保传动精度

6、，传动机构选用同步带对各轴传动。各轴采用的传动轮型号均为 定制型双联10M-45齿，外径30mm。3.定位技术定位是由挡纸板和传感器位置的移动来确定，定位挡板可实现A4，A5，B5纸的x轴方向定位，定位传感器可实现纸的y轴方向上的定位。图1-3-3 定位机构示意图第二章 机械主要结构2.1.纸张传送机构2.1.1送纸机构的设计送纸机构分为两部分，一部分是这张的分离机构，第二部分是纸张的工作传送部分。纸张的分离部分采用摩擦带将最下面的纸张抽出，上面的纸张由定位挡板挡住一部分，摩擦带轮前有已挡纸板，可确保只有一张纸被分出。摩擦带采用双面齿传送带。纸张的工作传送部分采用了传送轮传送，传送轴与双联同步

7、轮链接实现上下传送轴的转动，从而使纸张在上下两传送轮之间传输。传送轮外层材料采用橡胶以避免对纸张造成所怀，传送轴采用45号钢。图2-1-1 传送轴与传送轮图2-2-2 送纸机构示意图2.1.2传动部分设计方案机械系统中的传送机构是把原动机输出的机械能传递给执行机构并实现能量的分配，转速的改变，及运动形式的改变的中间装置。传动机构中最常见的是齿轮传动，带传动，涡杆传动等，他们的特点如下：特点寿命运用齿轮传动承载能力和速度范围大，传动比恒定，外廓尺寸小，效率高。精度要求高，吴过载保护。取决于齿轮材料的接触和弯曲疲劳强度以及抗胶合和抗磨损能力。金属切割机床，汽车，起重运输机械，冶金矿山机械以及仪器蜗

8、杆传动结构紧凑，单级传动能获得较大传动比，传动平稳，无噪音，可制成自锁机构。速度低时效率低，速度高时磨损材料。制造精确，润滑良好，寿命较长，低速传动，磨损显著。金属切割机床带传动轴间距范围大，工作平稳，噪音小，能缓和冲击，吸收振动，有过载保护，结构简单，成本低。带轮直径大，带的寿命长，普通V带30003500h锻压机床，输送机，通风机，农用机械2.1.3 传动方案的选择由上述方案的比较，本设计的传动要求精确传动，载荷不大，故选用同步带传送，传送机构如下：图2-1-1 传动机构2.2 盖章机构2.2.1盖章机构的方案一、电机驱动(1)凸轮连杆机构功能：将凸轮的往复运动换成印章的上下往复运动，从而

9、实现打印功能优点：构造简单，各段不同的运动规律有较好的工艺性能和动力性能缺点：凸轮制造困难，易磨损，经济性差(2)凸轮推杆机构功能：将凸轮的连续往复运动转换成印头的上下移动优点：结构简单，打印精度高缺点：凸轮制造困难，维护性不好(3)曲柄滑块机构功能：曲柄连续往复运动转换成滑块在导轨往复运动优点：设计简单易于维护，可靠性高缺点：运动规律任意性差，运转精度低二、拉力电磁铁驱动优点：结构简单，易于维护，经济，可靠性高，使用范围广缺点：单位时间内工作频率慢。2.2.2 设计方案的选择综合上述方案，且印章运动不需要太高的速率，所以选择电磁铁驱动方案。第三章 电气部分3.1 电源控制部分3.1.1 电源

10、选型24v直流开关电源5v2000mA电路板基本参数：输入电压：100240v输出电压：5v输出电流：2A或2000MA，最大2.5A尺寸：长7cm宽3.7cm高22cm3.2驱动部分3.2.1电磁铁的选型盖章机构选用电磁铁和杠杆机构实现，且杠杆的力臂主力臂与副力臂之比为3：1，且实现钢印盖章需100N大小的力施加在钢印上。电磁铁选用长虹牌 SA-3702，具体参数如下：吸力：50N； 额定周波：50/60Hz 三根引线；额定行程：15mm； 绝缘抵抗：DC500V,50M以上；工频耐压：AC2000V , 1min； 额定操作频率：720次/小时；总重量：1.28kg。经计算此电磁铁与杠杆机

11、构可向钢印提供150N的力完全可以满足设计的要求。3.2.2步进电机的选型及驱动原理一、步进电机选型电机选用：雷赛573S09规格：步距角精度0.06（空载、整步）温升80K使用环境温度：-10+50；湿度：85%MAX绝缘等级B绝缘电阻100MMIN500VDC耐电压1000VAC1min径向跳动0.025mmMAX(负载5N）轴向跳动0.075mmMAX(负载10NModel No.相数步距角保持转矩额定电流相电感相电阻引线数量转子惯量定位转矩电机重量机身长()N.MAmHOhmg.cm2Kg.cmKgmm573S0931.20.93.51.70.863000.40.7556二、步进驱动器

12、选型：步进驱动器选型：TB6600 42步进电机驱动器功能：1、9V-42V直流供电； 2、H桥双极恒相流驱动；3、最大4.0A的八种输出电流可选； 4、最大32细分的6种细分模式可选；5、输入信号高速光电隔离； 6、标准共阳单脉冲接口；7、脱机保持功能； 8、半封闭式机壳可适应更严苛的环境；9、提供节能的半自动电流锁定功能; 10、内置温度保护和过流保护。三、驱动部分电气原理图：3.3控制部分：3.3.1控制器选型可编程控制器模块采用stc60s2具体参数如下：STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代

13、8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。1.增强型8051 CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统8051;2.工作电压：STC12C5A60S2系列工作电压：5.5V-3.3V(5V单片机)STC12LE5A60S2系列工作电压：3.6V-2.2V(3V单片机);3.工作频率范围：0 - 35MHz，相当于普通8051的 0420MHz;4.用户应用程序空间8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60

14、K / 62K字节;5.片上集成1280字节RAM;6.通用I/O口(36/40/44个)，复位后为：准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O口)，可设置成四种模式：准双向口/弱上拉，推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏，每个I/O口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不要超过120ma;7. ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程)，无需专用编程器，无需专用仿真器 可通过串口(P3.0/P3.1)直接下载用户程序，数秒即可完成一片;8.有EEPROM功能(STC12C5A62S2/AD/PWM无内部EEPROM);9.内部集成MAX810专用复位电路(外部晶体12M以下时，复位脚可直

15、接1K电阻到地);10.外部掉电检测电路:在P4.6口有一个低压门槛比较器，5V单片机为1.32V，误差为+/-5%,3.3V单片机为1.30V，误差为+/-3%;11.时钟源：外部高精度晶体/时钟，内部R/C振荡器(温漂为+/-5%到+/-10%以内) 1用户在下载用户程序时，可选择是使用内部R/C振荡器还是外部晶体/时钟，常温下内部R/C振荡器频率为：5.0V单片机为：11MHz15.5MHz，3.3V单片机为：8MHz12MHz，精度要求不高时，可选择使用内部时钟，但因为有制造误差和温漂，以实际测试为准;12.共4个16位定时器 两个与传统8051兼容的定时器/计数器,16位定时器T0和

16、T1，没有定时器2，但有独立波特率发生器 做串行通讯的波特率发生器 再加上2路PCA模块可再实现2个16位定时器;13. 2个时钟输出口，可由T0的溢出在P3.4/T0输出时钟，可由T1的溢出在P3.5/T1输出时钟;14.外部中断I/O口7路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿中断的PCA模块， Power Down模式可由外部中断唤醒，INT0/P3.2,INT1/P3.3,T0/P3.4, T1/P3.5, RxD/P3.0,CCP0/P1.3(也可通过寄存器设置到P4.2 ), CCP1/P1.4 (也可通过寄存器设置到P4.3);图 3-3-1 STC60S2管角图3.3.2控制部分电气原理图3.4控制顺序流程图：3.5 控制主程序致 谢为期3周的实训结束了，在这三周里，同时也要感谢的相互帮助使我感谢感谢杨海波、杨新春老师的悉心指导，他们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样;他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。感谢我们五组组员们，在这三周里我们为了共同的目标一起努力，一起学习，相互帮助，你们的支持是我克服困难的不竭动力，最终完成我们的目标。盖章机的U