鞭炮插引机课程设计

课程设计（课程实习）机械原理课程设计院（系、部）：机械工程学院姓名：袁帅同组成员：毛丹周旭班级：过102指导教师签名：徐林林2011年6月28日·北京目录0.设计任务书 (2)1.工作原理和工艺动作分解 (4)2.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (5)3.执行机构选型 (7)4.机械运动方案的选择和评定 (9)5.机械传动系统的速比和变速机构 (11)6.机构运动简图 (12)7.切引刀凸轮机构尺度设计 (13)8,压引板凸轮机构尺度设计 (15)9.槽轮机构的尺度设计 (16)10.参考资料 (17)11.设计总结 (18)课程设计任务书2011 —2012学年第2学期机械工程学院（系、部）过程装备与控制工程专业102班级课程名称：机械原理课程设计设计题目：鞭炮插引机的设计完成期限：自2012年6月23日至2012年6月29日共1周指导教师： 2012年 6月 29 日系（教研室）主任：2012年 6月 29日1. 工作原理和工艺动作分解一．工作原理机构工作原理视图传动示意图传动原理示意图二．工艺动作分解根据任务书的要求，该机械的应有的工艺过程是，机构应由双胶辊、切引刀、压引板和送料板的运动组成。

各构件的运动形式为：（1）双胶辊，每一个运动周期的开始转动一定角度将引线进给45mm，做间歇运动，其运动规律如图1-1所示：90 180 270 360主轴转角图1—1双胶辊运动循环图（2）切引刀，引线向下进给达到指定位置并且压引板压紧引线后，切引刀切断引线，其运动规律如图1—3所示：S50主轴转角90 180 270 360图 1—2 切引刀运动循环图（3）压引板，引线向下进给后，压引板水平方向正向进给30mm压紧引线，切引刀切断引线后再压引板松开，准备下一个运动周期的循环。

其运动规律如图1—2所示：S30主轴转角90 180 270 360图 1—3 压引板运动循环图（4）送料板，压引板将引线插进鞭炮并松开引线后，水平进给S=8*0.86mm=7mm。

石家庄铁道大学四方学院集中实践报告书课题名称 节日礼花引爆控制系统姓 名 *** 学 号 ***** 系、 部 电气工程系 专业班级 方**** 指导教师李**2014年 12月 31日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※※※2012级电子技术课程设计一、设计任务及要求：设计任务：采用PLC作为节日礼花引爆控制装置，既安全又能保证动作的准确性。

现有一节日庆祝需采用电阻点火引爆器引爆24个礼花。

要求：按下启动按钮，第1～6个礼花引爆的时间间隔为0.5 s，然后停8 s，接着第7～12礼花引爆，时间间隔为0.5 s；然后又停8 s，接着第13～18礼花引爆，时间间隔为0.5 s，然后再停8 s，引爆第19～24礼花，时间间隔同样为0.5 s。

二、指导教师评语：三、成绩指导教师签名：年月日摘要随着社会的快速发展，可编程控制器技术已经进入崭新的时代，PLC技术已经逐步进入我们的生活。

节日礼花作为人们庆祝的一种方式，与人们的日常生活密切相关，社会发展的同时，人们的要求也在提高，PLC对礼花引爆进行控制，已经被大众推崇，通过合理的选择和设计，提高了节日礼花的控制，并改善了节日礼花控制的可靠性，使节日礼花的引爆更接近人们心中理想的效果，更加方便，快捷，更重要的是大大提高了安全性，使人们在娱乐的同时无后顾之忧。

现针对礼花引爆运用PLC控制技术来实现，先确定PLC的型号，并根据要求选择合适的方法来实现，通过定义定时器，实现礼花的引爆要求，具体选用步进方式实现，列出I/O分配表并且画出I/O分配接线图，再根据题目要求画出时序图，根据时序图，结合所学知识编写控制梯形图，然后写出指令表，并用三菱软件进行程序编写，最后进行仿真，通过仿真运行后，判断程序是否正确。

关键词：PLC控制定时器I/O接口图梯形图目录第1章设计目的 (1)第2章设计要求 (1)第3章I/O分配表和接线图 (1)3.1PLC选型 (1)3.2I/O分配图 (2)3.3I/O接口图 (2)第4章PLC程序设计 (3)4.1梯形图设计 (3)4.2指令语句表 (6)第5章设计总结 (9)参考文献 (9)第1章设计目的熟悉掌握PLC的工作原理与系统构成、指令系统、编程方法及PLC控制系统的设计。

电子声光爆竹课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电子声光爆竹的基本原理，掌握其与传统爆竹的差异。

2. 学生能描述电子声光爆竹中涉及的光电、声学及电子技术的基础知识。

3. 学生能解释电子声光爆竹在环境保护和公共安全方面的优势。

技能目标：1. 学生能通过小组合作，设计并制作一个简易的电子声光爆竹模型。

2. 学生能运用所学的电子技术知识，进行电路连接和功能测试。

3. 学生能运用科学方法，分析并解决在制作过程中遇到的技术问题。

情感态度价值观目标：1. 学生能认识到科学技术在传统节日习俗中的应用，增强对科技创新的兴趣。

2. 学生能在小组合作中，培养团队协作精神和沟通能力。

3. 学生能关注环境保护，树立绿色生活的理念，意识到科技在解决社会问题中的作用。

课程性质：本课程为科技制作类课程，结合物理、化学、电子等多学科知识，强调实践操作和团队合作。

学生特点：六年级学生具备一定的科学知识基础，动手能力强，对新鲜事物充满好奇心，善于合作交流。

教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，培养解决问题的能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保每个学生都能在课程中取得进步。

二、教学内容1. 电子声光爆竹基本原理：- 介绍电子声光爆竹的工作原理及与传统爆竹的对比。

- 分析电子声光爆竹中的声学、光学及电子技术知识点。

2. 制作电子声光爆竹模型：- 学习电路基础知识，了解电路元件的作用及连接方法。

- 掌握电子声光爆竹模型的制作步骤，包括电路设计、元件焊接、功能调试等。

3. 教学内容安排与进度：- 第一课时：电子声光爆竹基本原理学习，了解相关科学知识。

- 第二课时：分析电子声光爆竹电路图，学习电路元件的使用方法。

- 第三课时：分组讨论，设计并制作电子声光爆竹模型。

- 第四课时：制作过程中遇到的问题及解决方法分享，进行作品展示。

4. 教材章节及内容列举：- 《科学》教材第三章：电与磁，了解电路基础知识。

电子鞭炮庆祝活动策划方案一、活动背景：电子鞭炮是一种以电子技术为基础，通过声光电效果模拟真实鞭炮的庆祝活动。

与传统的真实鞭炮相比，电子鞭炮具有更安全、环保的优势，并且可以重复使用。

针对传统节日庆祝活动中使用鞭炮可能存在的安全隐患和环境污染问题，电子鞭炮庆祝活动成为一种创新的替代方案。

二、活动目的：1. 弘扬传统文化：通过电子鞭炮庆祝活动，让更多的人了解传统鞭炮的文化内涵，传承和弘扬中华民族的传统文化。

2. 创新庆祝方式：以电子鞭炮为载体，创造出一种新颖的庆祝方式，提高庆祝活动的娱乐性和参与性。

3. 提升活动安全性：通过使用电子鞭炮替代传统鞭炮，减少了火灾和伤害的风险，提升活动的安全性。

4. 环保节能：电子鞭炮不会产生废气和噪音，减少了对环境的污染，是一种环保节能的庆祝方式。

三、活动内容：1. 主题及日期选择：主题：电子鞭炮庆祝活动日期：根据具体的节日安排，如春节、元宵节、中秋节等2. 活动地点：选择一个开阔的户外场地作为活动地点，如公园、广场等。

确保场地宽敞、安全，并且便于人群的流动和参与互动。

3. 活动流程：（1）活动准备-确定活动主题、日期和地点-组织活动策划团队，并明确各岗位职责-编制活动预算，并进行资金筹集-联系相关合作商家，与其合作提供电子鞭炮等庆祝用品-准备活动宣传材料，如海报、传单等-进行人员宣传和邀请，吸引人群参与活动（2）活动现场准备-搭建活动舞台和展示区域-布置活动装饰，如横幅、气球等，营造欢乐的氛围-配备音响设备，提供音乐、背景音效等-设置活动安全区域和急救站，确保活动的安全性-设置电子鞭炮体验区，供参与者体验电子鞭炮（3）活动进行-开幕仪式：宣布活动开始，介绍活动背景和主题，欢迎参与者的到来-电子鞭炮表演：邀请专业团队进行电子鞭炮展示，展示电子鞭炮的特效和炫彩效果，吸引人群的注意力-互动游戏：组织各类互动游戏，如电子鞭炮的设计比赛、电子鞭炮演奏比赛等，增加活动的参与度和娱乐性-电子鞭炮体验：设置电子鞭炮体验区，供参与者亲自操作电子鞭炮，感受节日的喜庆氛围-文艺表演：邀请舞蹈、歌唱、戏曲等表演团队进行节目表演，丰富活动内容和娱乐性-亮灯仪式：在活动的最高潮时刻，点亮灯饰，营造出炫彩夺目的效果，为活动划上圆满的句号（4）活动总结和反馈-活动结束后，对活动进行总结，统计参与人数和反馈信息-与主办单位和合作商家进行沟通，了解活动的口碑和影响力-收集活动照片和视频，制作活动宣传片和回顾视频，进行后续的宣传和报道四、预计投入及收益：1. 预计投入：-场地租赁费用：根据具体场地而定-活动装饰费用：如横幅、气球等-音响设备租赁费用：提供音乐、背景音效等-电子鞭炮及庆祝用品采购费用-活动策划团队费用：活动策划、宣传、执行等-文艺表演费用：邀请舞蹈、歌唱、戏曲等表演团队-活动宣传费用：海报、传单等宣传材料制作以及宣传渠道费用2. 预计收益：-活动门票收入：根据参与人数和票价收取-合作商家赞助费用：与商家合作提供电子鞭炮等庆祝用品，并获取一定的赞助费用-活动宣传费用：通过活动宣传，吸引更多的参与者，提升活动的知名度和影响力，为后续的相关活动带来更多的商机和收益五、风险评估及应对措施：1. 天气风险：如遇到恶劣天气，活动场地可能会受到影响。

科技成果——自动鞭炮注引机技术开发单位上栗县益弘机械制造有限公司适用范围本产品适用于烟花爆竹引线生产领域。

采用湿法注引技术取代了机械制引、插引技术，节省了制引材料和制引工时，降低了成本，避免了引线制作、晒引、插引安全事故的发生，实现了烟花爆竹制引安全、高效、节能、自动化的目标。

产品可销往江西、湖南、安徽、广西等国内鞭炮生产企业，市场需求大，推广前景广阔。

成果简介采用湿法注引技术将引线浆料成直线状注入鞭炮饼的纸筒内壁上形成引线，取代现有机械制引、切引、插引的自动化机械。

该装备前摆电机带动滚珠丝杆，将夹饼架送到纸饼的对应位置；气缸将夹饼架向前移位，使两者紧密结合。

夹饼架固定纸饼保持静止状态，注引针将药浆通过送药管匀速注入纸饼纸筒的内壁，同时电机推动模具匀速移动，使送药管移出纸饼纸筒内壁，从而实现药浆成线性固化在纸筒内壁。

关键技术关键技术一：注药泵设计。

本机的蚕蛹皮碗采用气动方式解决了注药泵不能有泄漏药物、不能与金属物质产生摩擦等问题。

关键技术二：药浆配方研制。

采用高保水性材料和流动助剂保证注引药浆在机器内具有一定的流动性和保水性，而且接火力较好。

关键技术三：控制系统集成技术。

采用同步电机和多路驱动控制系统解决了40多个运动装置自动化控制，鞭炮注引加工可一键完成，实现鞭炮自动化注引系统各工序安全、协调、高效、环保生产。

关键技术四：模具制作。

设计了有流浆槽和药浆均衡孔的专用模具，能与控制系统配合，达到流浆均匀，传火性能好的目的。

关键技术五：注药装置。

采用气动夹饼、断药、退模等方式实现了纸筒内药浆均匀、长短一致、线性、纸筒边缘无浆等注药要求，每饼合格率达到95%以上。

主要技术指标（1）机身长、宽、高均为1m，主控制电源电压220V，控制电路电压24V。

（2）产能为5-7钞/饼，每个纸仝内药量≤0.025g，纸饼对角<400mm，纸仝内径>3mm。

（3）生产的鞭炮打响率在95%以上。

典型案例本产品取代了传统制引、切引、插引技术，节省了制引材料和制引工时，降低了成本，避免了引线制作安全事故的发生，实现了烟花爆竹制引安全、高效、节能、自动化的目标。

全自动高速插引机设计与实现百合牌插引机零建【摘要】鉴于传统插引方法的低效以及现在市面上的插引机在工作过程中，不能对插饼进行计数而采用手工计数、噪声大、产生高温后不能实时报警以及系统卡引不能及时监控停机等问题而发明一种具有温度监控、可视化精确计数、防卡引、低噪声的全自动鞭炮插引机。

改变以往插引手动或脚踏的状态，大大的提高生产效率，降低人工成本，满足安全、高效的生产要求。

【关键词】插引机；单片机；鞭炮传统的插引方法是采用手工方法，将鞭炮引线一根一根地插入鞭炮饼盘中的一个个鞭炮筒子里，一饼盘鞭炮中一般有几百个或上千个鞭炮筒子，采用手工方法将鞭炮引线插入鞭炮筒子中，费时费力，工作效率又低。

另外，目前的鞭炮插引设备常出现积引现象，过引轮较小，而造成折断，无法进行下一步插引工序，饼盘工作台为固定式，故插引操作过程中移动饼盘吃力，劳动强度大，同时饼盘与导引滑板难以对齐，工作效率低，插引准确性与可靠性差。

1、全自动高速插引机系统组成及原理分析导引板上开有小孔，可允许多根引线通过，配合导引辊，通过引线时，引线不易断开。

引线通过导孔板的时候，固定其位置，由压引辊确定角度，得到需要的引线长度，带刀片的切割臂通过来回运动切断引线，得到的引线再经由导引槽，压引板防止引线飞出，落入饼盘下的鞭炮中。

鞭炮饼盘台由两个电机组成，一个电机控制饼盘送料距离，送料板通过进给位移S到达指定位置，对准导引槽。

误差小。

一个电机控制饼盘旋转120°，旋转3次，完成一次工作循环。

图1全自动高速插引机系统构成图2、机械设计（1）切引机机构设计切引机构由送引、切引、落引、动力、传感器这六部分组成。

开启电源，切引电机运转，通过带传动把力传递给传动轴，传动轴匀速转动时，间歇送进机构作用，带动棘轮运动，棘轮转动8分之一圈，棘轮转动的同时压引辊转动，通过同步齿轮带动导引辊运转，拉扯引线向下运动，得到需要的引线长度。

压引辊运动完成后，传动轴上的切引凸轮顶住切割臂上的滑轮，切割臂做来回摆动运动，切割完成，切割臂复位。

目录摘要 (1)1 绪论 (3)1.1 简述 (3)1.2 鞭炮插引机的国内现状 (3)1.3 本课题的研究目的和内容 (6)1.4 本课题的研究意义 (6)2 鞭炮插引机机械结构原理及运动分析 (7)2.1 鞭炮插引机送料平台工作原理和工艺动作分解 (7)2.2 鞭炮插引机插引部分机构工作原理以及工艺动作分解 (8)2.3 鞭炮插引机执行机构选型 (9)2.3.1 鞭炮插引机双胶辊的机构方案 (9)2.3.2 鞭炮插引机压引板的机构方案 (9)2.3.3 鞭炮插引机切引刀的机构方案 (10)2.4 鞭炮插引机切引刀凸轮机构的尺寸设计 (10)2.5 鞭炮插引机机械结构受力分析与计算 (13)2.5.1 鞭炮插引机轴用键受力计算 (13)2.5.2 鞭炮插引机齿轮受力计算及校核 (15)2.5.3 鞭炮插引机切引刀转动拉伸弹簧设计计算 (16)2.5.4 鞭炮插引机主轴的设计计算及其校核 (17)3 步进电机的选择 (19)3.1步进电机 (19)3.2 PLC驱动步进电机 (19)4 传感器的选择 (21)4.1 电磁（感）式传感器 (22)4.2 光电式传感器 (22)4.3 霍尔元件传感器 (23)4.4 超声波位置传感器 (23)5 控制程序的设计 (25)5.1 I/O接线图 (25)5.2 梯形图 (26)6 结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录I：英文译文 (30)鞭炮插引机设计摘要：目前鞭炮插入引线设备主要通过手动方式，工人劳动强度大，生产效率低。

为了提高生产效率，在分析插入引线过程与要求的基本上，研发了自动插引机。

该设备通过手摇控制机构，实现了炮盘进给、引线插入的自动完成，该设备高效、安全，生产效率高。

根据引线插入机构的工作过程，建起了结构关系式，在不同的设计要求（引线的长度与鞭炮的大小）下，实现了插引机的参数化设计。

鞭炮是我国的传统产品，历来由手工制作。

虽然最近几年鞭炮生产的少部分工序采用了一些机械设备，但许多工序仍沿用传统的手工操作方法，其生产率低，工时多，劳动强度大，安全隐患多，自动化程度低。

插引机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解插引机的定义、功能及其在工业生产中的应用。

2. 学生能够掌握插引机的基本结构、工作原理及操作步骤。

3. 学生能够了解插引机的安全操作规程及日常维护保养方法。

技能目标：1. 学生能够正确操作插引机，完成简单的产品加工任务。

2. 学生能够运用所学知识，解决插引机操作过程中遇到的问题。

3. 学生能够根据实际需求，调整插引机的相关参数，提高生产效率。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对插引机操作的浓厚兴趣，激发他们学习相关知识的热情。

2. 培养学生的团队协作精神，使他们能够在实际操作中相互配合，共同完成任务。

3. 培养学生的安全意识，使他们养成良好的操作习惯，遵循安全规程，确保人身和设备安全。

课程性质：本课程为实践性课程，以理论教学为基础，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。

学生特点：学生具备一定的机械基础知识，对插引机有一定了解，但实际操作经验不足。

教学要求：结合学生特点和课程性质，教师应以启发式教学为主，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和安全意识。

在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 插引机概述- 定义与功能- 应用领域2. 插引机的基本结构- 主要部件及其作用- 各部件之间的联系3. 插引机工作原理- 传动系统- 控制系统- 工作流程4. 插引机的操作与使用- 操作步骤与方法- 常见操作技巧- 安全操作规程5. 插引机的维护与保养- 日常保养方法与周期- 常见故障排除- 设备维护注意事项6. 插引机实践操作- 实践操作任务安排- 操作过程中的问题分析与解决- 操作成果评价教学内容安排与进度：第一课时：插引机概述、基本结构第二课时：插引机工作原理、操作与使用第三课时：插引机的维护与保养、实践操作（上）第四课时：实践操作（下）、总结与评价教材章节关联：《机械基础》第四章：机械传动系统《机械设备操作与维护》第三章：常用机械设备的操作与维护《工业自动化》第二章：自动化设备及其应用教学内容根据课程目标和教学大纲制定，确保科学性和系统性。