口罩机点耳装置的控制功能设计

口罩机点耳装置的控制功能设计

一、选题简介、意义

在口罩的生产过程中，点耳装置是重要的关键设备之一，其工作效率和准确性的提高，将可以大幅提高口罩生产的效率和质量。因此，对口罩机点耳装置的控制功能进行设计和研究是一个有意义的课题。本选题将介绍针对点耳装置控制功能的相关研究，包括控制硬件、控制程序、控制算法等方面，旨在提高口罩机生产效率和产品质量，更好地满足市场需求。口罩生产线的设备和工序需要不断的优化和改进，以提高生产效率和产品质量。而点耳装置的控制功能对口罩生产线效率和质量至关重要，它的工作效率和准确性对生产线的整体运行起到关键的作用。根据目前现状来说，口罩的需求量也是非常巨大，研究口罩生产设备具有非常重要的意义。其设计和研究有着重要的实践应用意义和推广价值。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

开盖机介绍

1.研究内容：本次设计的口罩机点耳装置的控制功能设计，通过点耳装置的机械结构和工作原理设计相应的控制电路和接口电路，实现点耳装置的准确控制和反馈。采用PLC或单片机等设备编写控制程序和算法，实现点耳位置的精确定位和控制点耳的位置和角度等功能，从而保证点耳的一致性和质量稳定性。通过安装传感器实时监测点耳装置的运动参数，进行相应的控制反馈，提高控制精度和性能，实现控制策略的优化。再对点耳装置控制过程中的各种数据进行采集、处理和存储。通过合理的方案设计和实施，可以有效提高点耳装置的工作效率和质量稳定性，提高口罩生产的效率和质量水平。

2、解决问题：解决口罩生产效率、质量低，提高企业的智能化水平的问题。

3、预期目标：进行口罩机点耳装置的控制功能设计，完成毕业论文

4.研究步骤及方法：

本次的课题设计一个口罩机点耳装置的控制功能，提高口罩生产的效率和质量。通过对口罩机点耳装置的研究分析，设计相应的控制电路和接口电路，采用PLC或单片机等设备编写控制程序和算法，安装传感器进行相应的控制反馈，设计出性能稳定、可靠性高的点耳装置控制系统。

三、设计（论文）体系、结构（大纲）

第一章绪论 4

1.1研究背景、意义和目的 4

1.2口罩机点耳装置的发展现状 5

1.3口罩机点耳装置总体方案 6

第二章点耳装置的机械部分设计 7

2.1点耳夹具以及电机的设计 8

2.2点耳装置的流程图 10

2.3形状和尺寸的设计 11

第三章硬件控制设备的选择 13

3.1控制设备的种类 13

3.2编写相应的控制程序 14

3.3计算点耳夹具的位置和角度 15

第四章点耳装置运动学 17

4.1功能点分析及优化 17

4.2运动学理论分析 18

第五章结论与展望 22

5.1总结 22

5.2展望 22

参考文献 23

致谢 24

第一章绪论

口罩机点耳装置的控制功能设计需要深入了解点耳装置的研究背景、意义和目的、口罩机点耳装置的发展现状以及口罩机点耳装置总体方案，根据生产需求和实际运作情况，合理设计和选择控制功能点，并进行优化设计。通过有效的设计和改进，可以提高口罩机点耳装置的质量和效率，满足生产的多样化需求。

1.1研究背景、意义和目的

随着新冠肺炎等疾病的爆发，口罩成为了全球范围内重要的防疫物资。在口罩生产过程中，点耳是一个非常重要的步骤。传统的口罩点耳都需要人工完成，效率低、易产生劳动力状况，难以保证点耳的精度和一致性，因此需要采用自动化生产技术。

目前，市面上的口罩机已经实现了自动化生产，但是点耳的自动化处理技术还存在一些问题。例如，点耳的位置和长度不够精准，点耳效果差等问题。为此，需要对口罩机点耳装置的控制功能进行设计和优化，实现对口罩的自动化点耳处理，提高生产效率和口罩的质量稳定性。

因此，本研究旨在设计一种适用于口罩生产的点耳装置，并通过软件控制系统对其进行控制，实现对口罩的点耳自动化处理，提高点耳的精度和一致性，从而满足口罩生产过程自动化、高效化的需求。

本研究的意义主要体现在提高口罩生产效率。传统的口罩点耳需要人工完成，效率低，容易发生劳动力状况，无法满足大批量、高质量口罩的生产需求。通过设计和优化控制功能，实现对口罩的点耳自动化处理，能够提高生产效率和产量。提高口罩品质稳定性。传统的口罩点耳容易产生点位置和长度不准确等问题，可能导致口罩使用时不舒适或者不安全。通过点耳装置的控制功能设计和优化，能够提高点耳的精度和一致性，从而保证口罩的品质稳定性。提高生产过程自动化水平。点耳装置的自动化处理，可以在不增加人力成本的情况下实现对口罩的生产自动化处理，提高生产过程的自动化水平。提高企业竞争力。采用先进的口罩生产设备，可以提高企业的生产效率和产品品质，从而增强企业的市场竞争力。

本研究的成果能够为口罩生产企业提供一种高效、稳定、自动化的口罩点耳装置，促进口罩生产自动化、高效化，提升口罩的品质和竞争力，具有一定的现实意义和社会价值。

该设计的主要目的是设计一种适用于口罩生产的点耳装置，并通过软件控制系统对其进行控制，以实现对口罩的点耳自动化处理。包括设计一种功能稳定、操作简单、适用于不同规格口罩的点耳装置。优化点耳装置的控制功能，提高点耳的精度和一致性，以保证口罩点耳质量稳定。实现对口罩的点耳自动化处理，提高生产效率和产量。通过软件控制系统，自动识别并报警异常点耳情况，减少制造过程中的生产损失。提高口罩生产设备的自动化水平，提升企业的市场竞争能力。

通过这些目的的实现，旨在为口罩生产提供更加高效、稳定、自动化的点耳处理服务，提高口罩生产的自动化水平和品质，为应对突发公共卫生事件等提供保障。同时，也为相关领域的技术研究和产业发展提供参考和借鉴。

1.2口罩机点耳装置的发展现状

口罩机点耳装置是口罩机的一个重要组成部分，它用于将口罩生产出来之后的两端线条点到耳边，以便佩戴者能够将口罩固定在自己的脸上。该装置的运作原理是利用高频振动将口罩两端的耳带与口罩本体进行焊结，通常使用超声波技术或热压技术进行加工和焊接。口罩机点耳装置的主要作用是将口罩的两段耳带与口罩本体进行粘贴焊接，使其成为一个完整的口罩。这种设备操作简单，生产效率高，精度好，是口罩生产厂家必不可少的生产设备之一。

当前口罩自动化生产设备市场上，点耳装置的发展现状较为成熟，采用的主要技术包括：

低压气动点耳技术：采用低压气动系统实现点耳折叠，通过对气压、时间、力度的调整，可以控制点耳位置和长度。该技术成本较低，但操作复杂，且精度不够高。

高频超声波点耳技术：采用高频振荡（20KHz以上）的超声波在熔合时对口罩进行加热，从而实现点耳熔合，点耳位置和长度精准。该技术速度较快，精确性和质量稳定性较高，但成本较高。

3.旋转模压点耳技术：采用旋转式模具进行点耳处理，通过控制旋转速度、点耳长度、压力等参数实现点耳处理。该技术精度高、操作简单，且可以适应不同尺寸的口罩，但成本也较高。

目前市场上口罩机点耳装置的控制功能设计主要集中在对不同点耳技术的控制和调节上，实现对口罩进行点耳的自动化处理。同时，一些厂商还加入了可视化监控系统和异常报警系统，可以随时监测设备运行状态并及时处理异常情况。另外，随着口罩市场的逐步回归正常和品质稳定的要求，口罩机点耳装置的性能和效率需进一步提升和优化，以满足市场的需求。

1.3口罩机点耳装置总体方案

口罩机点耳装置的总体方案需要根据生产线规模、生产效率、口罩种类等多方面的因素来确定。一般来说，一个完整的口罩生产线包括以下主要组成部分：

非织造布放卷机：将非织造布卷材展开并拉平，转化为口罩的基础材料。

口罩机主机：通过加工、剪裁、焊接等多重工艺，将非织造布卷材变成成品口罩。

耳挂焊接机：将口罩成品的两端耳挂与口罩本体进行焊接加工。

包装机：对成品口罩进行分装和包装，即可投入市场销售。

口罩机点耳装置即是口罩机主机中的一个重要组成部分。为了满足标准化的生产流程和提高生产效率，可以将点耳装置集成到口罩机主机中，构成一个整体式的口罩生产线。具体来说，可以将点耳装置安装在口罩机的尾部，成品口罩经过保温区域后，直接进入点耳装置进行耳挂焊接，然后再通过传送带输送至包装区进行分装和包装。操作人员可以通过人机界面或其他操作控制系统进行对装置电源、传动系统、加热系统、振动系统的调节和控制。口罩机点耳装置的总体方案需要根据具体的生产线规模、生产效率和口罩种类等因素灵活调整，以提高生产效率和生产质量。

设备框架：采用钢材焊接成型，平整度高、稳固性好、承重能力强。

点耳技术：采用高频超声波点耳技术，进行点耳处理。该技术点耳精度高、速度快、质量稳定性好，适用于不同规格的口罩处理。

点耳装置包括两个部分：上、下模具。上模具左右分布，下模具为一整体。

控制系统：采用PLC控制系统，由触摸屏控制，可以实现对点耳位置、强度、时间等参数的控制等功能都可以通过触摸屏完成，控制相对简单和方便。

传动系统：驱动设备为伺服电机，进行点耳的位置矫正时提供动力，点耳时提供精准的点耳动力，点耳速度快且准确度高。

异常监测系统：装备有异常检测装置，可以在点耳过程中检测点耳异常，进行自动报警并停机，避免生产重大质量问题。

总之，口罩机点耳装置总体方案为采用高频超声波点耳技术、PLC控制系统、伺服电机驱动、具备异常检测装置，能够实现对口罩的点耳自动化处理，提高生产效率和产量，并保证点耳质量的稳定性和精度。

参考文献

[1]张平, 袁宗东,崔宏博.工业控制电器硬件设备的选择及选型标准[J]. 电气技术, 2018,19(9):56-58.

[2]Olaru, M., Gogu, G., & Grigorie, L. T. (2020). Automation of the luggage de-icing process by using a programmable logic controller. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 985, 012012.

[3]Ma, X. M., Du, Y. F., & Fang, Y. H. (2020). Kinematics analysis and simulation of ear-loop welding robotic arm. IEEE Access, 8, 108571-108582.

[4]卢文东,曾爱平,李志宏.全自动平面口罩机质量状况分析口,机电工程技术,2021,50(12),DO1:10.3969g.issn.1009- 9492.2021.12.070.

[5]蔡开城.口罩机智能纠偏方法和装置的研究计量与测试技术.2022.,49(7).DO1:10.15988/.cnki.1004.6941.2022.7.025.