药品装盒机虚拟装配设计及控制系统研究

论文摘要

药品在进入市场之前一般都要经过装盒环节,而药品装盒机则是实现这一环节的机械。随着我国药品行业的快速发展,以提高生产效率和降低生产成本为目标的高速度、全自动化的药品装盒机具有广阔的潜在市场。但我国的药品装盒机主要是半自动和中低速的装盒机,急需研发高速度、全自动化的药品装盒机。论文在分析药品装盒机包装工艺和使用要求的基础上,确定了一种药品自动装盒机的总体设计方案;根据药品装盒机的动作要求,选用凸轮机构来实现其自动控制的目标,文中重点对凸轮传动系统做了理论分析,根据工作要求确定了凸轮机构的型式和从动件的运动规律,做出了凸轮传动机构的机构运动简图;在此基础上,对各个凸轮机构的相关几何尺寸进行了详细的设计。运用Pro/ENGINEER3.0强大的造型功能,对该药品装盒机的零件进行了分类三维建模,建立了药品装盒机的零件库;基于模块化设计的思想,阐述了虚拟装配中的关键技术及装配的顺序原则,在此基础上完成了该机器的虚拟装配总成,为该机器零件的生产和整机的实际装配提供了依据。在零件三维建模和装盒机虚拟装配总成的基础上,完成了对零件的加工制造,最终完成了装盒机的实际装配。本文在分析药品装盒机包装工艺和使用过程的基础上,对药品装盒机控制系统做出了总体的方案设计,开发了基于PLC的控制系统,并完成了硬件和软件的设计;然后利用工业组态技术,为控制系统提供了良好的人机交互界面,为以后药品自动生产线的研发奠定了基础。最后,总结了在药品装盒机设计过程中所取得成果,并指出了该药品装盒机的不足之处,为今后此类机器的改进和研究有着很好的借鉴作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 药品装盒机的形式及分类
• 1.2.1 药品装盒机的形式
• 1.2.2 药品装盒机的分类
• 1.3 药品装盒机国内外研究现状
• 1.3.1 国外药品装盒机研究现状
• 1.3.2 国内装盒机研究现状
• 1.4 本文主要研究内容
• 1.5 本章小节
• 第二章 药品装盒机的传动系统设计与结构功能分析
• 2.1 药品装盒机的传动系统设计
• 2.1.1 凸轮的分类
• 2.1.2 从动件运动规律的选择
• 2.1.3 凸轮机构基本尺寸的确定
• 2.2 药品装盒机的结构功能分析
• 2.3 本章小节
• 第三章 药品装盒机零件三维建模
• 3.1 三维建模的特点及软件选择
• 3.2 药品装盒机零件的三维建模
• 3.2.1 非标准件建模
• 3.2.2 通用标准件零件库的建立
• 3.3 需要参数化建模的复杂零件
• 3.4 本章小结
• 第四章 药品装盒机的虚拟装配
• 4.1 药品装盒机虚拟装配中的关键技术
• 4.1.1 确定装配层次
• 4.1.2 确定装配顺序
• 4.2 药品装盒机虚拟样机的实现
• 4.2.1 药品装盒机机虚拟装配的特点
• 4.2.2 装配建模实例
• 4.3 本章小结
• 第五章 药品装盒机控制系统设计
• 5.1 控制系统总体设计
• 5.1.1 PLC 在药品装盒机上应用的可能性
• 5.1.2 药品装盒机生产工艺概述
• 5.1.3 可编程控制系统控制方案的设计
• 5.2 系统硬件的总体设计
• 5.2.1 总体结构关系
• 5.2.2 控制系统主要器件的选择
• 5.2.3 硬件之间的连接
• 5.3 系统软件设计
• 5.4 人机界面的设计
• 5.4.1 人机界面的功能及要求
• 5.4.2 触摸屏的设计
• 5.5 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介