Розроблення та проектування напівавтомата для лазерного розкрою листового матеріалу для виготовлення контейнерів
Автор: Качмар Назар Михайлович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Машини і технології паковання
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У магістерській роботі розроблено напівавтомат вирізування контейнерів. Проведено аналіз відомих механізмів різання та вирубування деталей. Розроблено машинно-технологічний процес вирізування контейнерів, визначено основні робочі параметри елементів. Розроблено та описано кінематичну схему механізмів напівавтомата, розраховано їх кінематику. Розрахований момент приводу механізму переміщення заготовок. Запропоновано пневматичну схему управління фіксацією заготовок, на основі пневмоциліндра. Так само описана конструкція та робота механізму переміщення заготовок. Обґрунтовано компонувальне рішення напівавтомата. Розроблено складальне креслення напівавтомата, креслення вузла переміщення заготовок та креслення деталі-стола, на який проводиться завантаження. Актуальність теми дослідження. В даний час для упаковки тортів існують наступні варіанти: перший, це картонна упаковка для тортів, якій притаманний суттєвий недолік, а саме - не дозволяє бачити готовий виріб, також тривале зберігання в такій тарі неможливе. Другий, найбільш популярний і вигідний за співвідношенням ціна/якість, найзручнішим з точки зору споживачів є пластикова упаковка, вільна від зазначених недоліків і має ряд переваг у порівнянні з іншими видами упаковки для тортів: - міцність і легкість - герметичність - прозорість пластикової упаковки - наявність додаткових елементів: кільцева пастка на дні, «язичок» для зручного відкривання, покращений прямокутний замок, вентиляційні отвори, дно з шипами-фіксаторами, - будь-яка форма та розмір - пластик добре піддається обробці, добре приймає форму; - тортова упаковка може використовуватися як ефективний носій рекламної інформації. В даний час виробництво термоформованих контейнерів для кондитерської промисловості відсутнє у багатьох регіонах. Тим часом ефект масштабу виробництва у цій галузі поступається економії від розміщення поблизу споживачів. Тому навіть регіональні виробництва, орієнтовані місцеві локальні ринки, будуть дуже актуальними. Перспективність розширення виробництва обумовлюється також чинниками довкілля. По-перше, ринок перебуває у стадії зростання. Поява нових виробників не торкається дохідності існуючих виробництв. Немає процесу перерозподілу ринкових часток, відповідно немає цінової конкуренції. По-друге, на ринку очікуються технологічні впровадження, які можуть змінити конкурентне середовище. Йдеться про масове впровадження БОПП плівки при формуванні контейнерів та корексів. Цей процес обумовлений виходом на ринок внутрішніх виробників і наступним надлишком потужностей для БОПП плівки. В результаті ціни на даний матеріал повинні бути нижчими, ніж на ПВХ і ПЕТ, що повинно викликати перебудову виробництв, що формують. Мета роботи. Розробка принципового схемного та конструктивного рішення напівавтомата вирізки контейнерів, при продуктивності 600 шт/год. Заготовки із полістиролу, товщиною 0,8 мм. У кожній заготівлі по 4 контейнери, які можуть бути різної форми та розмірів, тому головна проблема, яку треба вирішити в процесі розробки проекту – це універсальність методу вирізки деталей, за такої високої продуктивності. Для досягнення зазначеної мети вирішені наступні завдання: • Розроблено машинну технологію різання корексів. Як ріжучий інструмент взятий лазер. • Проаналізовано відомі механізми та технології різання полімерів. • Складена технологічна схема напівавтомата, включає в себе завантаження заготовок вручну, затискач заготовок, різання, розфіксування та знімання готової продукції. • Складена кінематична схема вузлів напівавтомата та пневматична схема затиску заготовок. • Розраховано кінематику лінійного приводу та обрано кроковий двигун за умовою максимального моменту на валу. • Розроблено вузол подачі заготовок, що складається з установчої плити, що направляють рейки на опорах кочення та столу. • Спроектований стіл з урахуванням необхідності орієнтації заготовки та її фіксації, передбачені упори та затискач. • Запропоновано структурну схему системи керування машиною. • Обґрунтовано компонування напівавтомата, наведено всі необхідні розрахунки та креслення. Об’єкт дослідження - механізми різання та вирубування деталей із полістиролу при високій продуктивностіта можливості різати не тільки по квадратних або круглих траєкторіях, але й будь-яких інших складних контурах контейнерів Ключові слова: коррекс (контейнер), різання, лазер, напівавтомат, технологічна схема, кінематична схема, лінійний привід, вузол подачі, стіл, система керування