一次性拖鞋鞋底自动下料系统设计—复合机设计
一次性拖鞋自动下料系统设计(超声波热熔裁剪机设计)
题目申报表设计（论文）超声波热熔裁剪机系统设计题目题目类型题目来源面向专业指导教师职称学位从事专业题目简介：一次性拖鞋生产主要流程：将毛坯布料经过加热滚低温碾压复合，通过吸边器，上胶液，依靠链轮和针板输送布料到平料装备，经过两次平料，最后通过无起皱送料机构的纠偏作用将布料输送于超声波切割机完成一次性拖鞋的自动化生产，设计机械主要1.满足幅面1.6m的布料送料要求；2.达到或大于面料的24m/min的动态热熔剪切工作速度运行；3.合适于2-5mm厚度的化纤复合面料。
审核意见：审核人签名：年月日题目类型－－1、为结合科研；2、为结合生产实际；3、为结合大学生科研训练计划；4、为结合学科竞赛；5、模拟仿真；6、其它题目来源－－A.指导教师出题； B.学生自定、自拟任务书论文题目超声波热熔裁剪机系统设计年级专业学生姓名学号主要内容：1. 具有较好的机械设计理论基础，能熟练掌握二维和三维的制图软件，具有比较强的独立研究和探索能力，具有较强的主动沟通意识。
2. 完成二维或者三维的设计图纸绘制；3.查阅文献15篇以上，翻译不少于5000印刷符的英文资料；4.撰写开题报告：包括工作任务分析、调研报告或文献综述、方案拟定与分析以及实施计划等；5.撰写毕业论文，篇幅不少于1万字。
主要任务及基本要求（包括指定的参考资料）：主要任务及基本要求：1、撰写开题报告：包括工作任务分析、调研报告或文献综述、方案拟定与分析以及实施计划等；2、查阅文献14篇以上，翻译不少于5000印刷符的英文资料；3、熟练运用二维三维绘图软件；4、撰写毕业论文，篇幅不少于1万字。
主要参考文献：[1] 曹国主 .超声波加工技术 [M].北京：化学工.出版社.2004.8[2] 林玉著.超声能器的原理和[M].北京:科学出版社.2004[3] 郭玲文主.AutoCAD2006中文版基教程[M].北京:清华大学出版社 .2006.1[4] 林书玉.功率超声技术的研究现状及其最新进展[J].陕西师范大学报(自然科学版).2001[5] 何铭新.钱可强.机械制图[M].北京:高等教育出版社.2004:25~116[6] Robot Mechanisms and Mechanical Devices lllustrated .McGraw Hill Professional.2003[7] 上海市纺织工业局.纺织品大全[M].纺织工业出版社出版 .2007[8] 杜玉红生产线组装单元气动搬运机械手的设计.液压与气动 2006(5)[9] 于洋等[3] 基于PLC的小型模拟自动化生产线机械设计与研究 2007（3）[10] 张纪真机械制造工艺标准手册机械工业出版社[11] 谭定忠等.传感器与测试技术[M].北京:高等教育出版社.1997[12] 袁根福等精密与特种加工技术北京大学出版社[13] 李绍炎.自动机与自动线. 清华大学出版社.[14] 齐彬译. 带传动与精确传动实用设计 .日本带传动专业技术委员会，化学工业出版社.[15] 邹慧君张青.广义机构设计与应用创新.机械工业出版社.发出任务书日期：完成期限：指导教师签名：专业主任签名：年月日一、实习说明1、实习时间：2、实习地点：江苏艾萨克科技有限公司3、实习性质：毕业实习4、实习目的：（1）巩固、联系、充实、加深、扩大所学知识基础理论和专业知识。
鞋料复合机操作流程
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在操作鞋料复合机之前，有一系列的准备工作需要完成。
机械毕业设计1591一次性拖鞋超声波下料系统设计
本科生毕业设计毕业设计题目一次性拖鞋自动下料系统设计（超声波热熔裁剪机设计）学生姓名专业机械设计制造及其自动化班级指导教师完成日期2014年05 月30 日摘要在激烈的市场竞争与客户需求越来越个性化趋势下，纺织企业在生产技术方面不断地面临新的挑战，目前国内中小型企业主要还停留在手动裁剪和冲裁的落后状态，布料剪裁技术改造将直接影响企业生产能力和产品质量。
而作为刚兴起的超声波裁剪，这在纺织工业的织造、整理、服装缝制等方面都已获得日益广泛的认可。
但国内超声波裁剪技术还尚未成熟，因此对于超声波裁剪技术的研究具有重要的意义。
本文对企业一次性拖鞋裁剪下料的研究，，配合布料复合机以24m/min输送的宽1.6m的染整布料进行切割加工是此次设计的要点，使下料与布料复合生产流程之间联系起来，实现半自动加工，提高机械化程度，提高生产效率。
设计中通过类似机械进行改造，利用CAD、Solidworks等工程制图软件进行绘图三维仿真，然后结合理论计算。
对一些设计部件进行必要的计算和校核，使设计系统初步满足实际应用的要求，可以为后期整机的研制提供很好的参考，使其具有一定的理论意义和实用价值。
关键词：纺织品、超声波裁剪、结构设计ABSTRACTIn the market competition and customer demand intense increasinglypersonalized trend, textile enterprises continue to face new challenges in the production technology, the current domestic small and medium enterprises is stillin manual cutting and punching the backward state, cloth cutting technology will directly affect the production capacity of enterprises and the quality of the products. As the ultrasonic cutting emerging in the textile industry, weaving,finishing, garment and other aspects have been widely recognized. But the domestic ultrasonic cutting technology is not mature, so it is very important for the study of ultrasonic cutting technology.In this paper, the study on enterprise disposable slippers, cutting, dyeing clothwidth of 1.6m with cloth composite machine with 24m/min transport by cutting ispoint of this design, the connection between the material and fabric compositeproduction processes, and semi - automatic processing, improve the degree of mechanization, improve production efficiency.The design through the transformation of similar machine, drawing three dimensional simulation using CAD, Solidworks and other engineering drawing software, and then according to the theory of computation. By calculating and checking the necessary for some design part, the design system to meet the requirements of practical applications, provide a good reference for thedevelopment of late, it has certain theoretical significance and practical value.Keywords: textiles, ultrasonic cutting, structure design目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1 课题的研究背景及意义 (1)1.2拖鞋（一次性拖鞋）发展 (2)1.3 纺织自动裁剪国内外研究现状 (3)1.4 本课题研究的主要内容 (4)第二章超声波切割和熔合技术概述 (5)2.1 超声波切割原理 (5)2.2 比于传统剪裁，超声波切割优点 (6)2.3 超声波切割适用范围 (7)2.4 本章小结 (8)第三章超声波裁剪机总体方案 (9)3.1 方案的列举 (9)3.2 方案的比较 (11)3.3 方案的选择 (11)3.4 本章小结 (12)第四章超声波裁剪机的结构设计和系统分析 (13)4.1滚刀尺寸确定 (14)4.2 电机链轮的选定及相关参数的确定 (16)4.2.1电机类型的选择 (17)4.2.2链轮的选择及链条确定 (18)4.3 滚刀内轴的设计和校核 (19)4.4 气缸支撑板的静态分析 (24)4.4.1应力图显示 (25)4.4.2 应力分析 (26)4.4.3 变形分析 (26)4.5 本章小结 (26)第五章超声波系统研究 (27)5.1超声波发生器 (27)5.2 声学部件 (27)5.3 阶梯形变幅杆的理论公式与计算 (29)x (30)5.3.1 位移节点5.3.2 放大系数M (30)P5.3.3 计算 (31)5.5 本章小结 (32)第六章总结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录图 (36)1.超声波热熔裁剪机装配图 (36)2.滚刀零件图 (36)3.滚刀内轴零件图 (36)4.滚刀活动架零件图 (36)5.下撑板零件图 (36)6.法兰上零件图 (36)7.法兰下零件图 (36)8.超声波支撑板零件图 (36)9.超声波震动能量板零件图 (36)第一章绪论1.1 课题的研究背景及意义纺织品与人们的生活息息相关，市场需求量大，如鞋、服饰、箱包等都是人们日常生活中不可或缺的。
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中文摘要一次性拖鞋市场前景良好，所以企业对生产设备自动化提出了要求。
要求在不减速产能的同时尽量减少工人的人数，而且产品的质量也要提高。
所以我们在布料的上料时采用针板定型，在张力控制上我们选择磁粉离合器来控制。
并且复合后在去除应力后不在像以前那样进行收卷工作，而是直接的进行下料工作。
这样节约了更多劳动力，但是对复合下料机的设计提出了严苛的要求。
根据这些设计思路，我将设计划分成几个部分然后在组合起来这样就提高了设计效率，提高机械化程度，减少人工的参与，这样既能够减少成本又能够提高设计效率。
我们在设计中主要使用了CAD、Solidworks等工程制图软件进行绘图和结构分析，并对一些重要的部件进行必要的计算和校核。
关键词：复合机，磁粉离合器，结构设计Disposable slippers and good market prospects, so enterprises for theproduction equipment automation requirements are put forward. To reduce the number of workers in the non reducing capacity at the same time, but also to improve the product quality. The composite material of this design proposesdemanding.After the comprehensive consideration of the above, I will of this design is to make the link between each process, improve the degree of mechanization,reducing the manual participation, not only can reduce the cost and can improve the design efficiency. The design of the main use of the CAD, Solidworks and other engineering drawing software drawing and structure were analyzed, andcalculation and checking necessary for some important parts.Keywords: composite machine，magnetic powder clutch，structure design中文摘要Abstract第一章绪论 (1)1.1课题背景、目的及意义 (1)1.1.1课题背景 (1)1.1.2课题目的及其意义 (2)1.2 产品技术要求 (3)第二章复合机总体设计选择 (4)2.1复合机总体方案设计 (4)2.2复合上料机工作原理 (5)2.3传动方案的选择 (6)2.4恒张力控制方案的选择 (7)第三章动力传动部分设计 (9)3.1复合机运动传动链设计 (9)3.1.1加热滚筒的电机选择 (9)3.1.2电机减速器选择 (14)3.1.3加热滚筒链设计 (15)3.1.4胶辊链设计 (17)3.2绒布面料张力、速度控制计算选择 (19)3.2.1针板定位器电机选择 (19)3.2.2张力控制系统设计 (19)第四章复合机的主体结构设计 (25)4.1复合机自动上料机构设计 (25)4.1.1自动上料方案的构思 (25)4.1.2绒布布料的自动上料机构设计 (25)4.1.3针板定位压布机构设计 (28)4.2复合机蘸胶部分设计 (29)4.2.1复合机蘸胶部分设计要求 (29)4.2.2复合机胶辊部分设计 (30)4.2.3复合机刮胶部分设计 (32)4.2.4复合机胶槽部分设计 (33)4.3复合机复合压料带自动纠偏设计 (33)4.3.1复合机复合压料带自动纠偏设计初衷 (33)4.3.2复合机复合压料带自动纠偏设计 (33)总结 (36)致谢 (37)参考文献 (37)第一章绪论1.1课题背景、目的及意义1.1.1课题背景一次性拖鞋的优点及发展前景：首先，一次性拖鞋在生产时，是较为方便的。
因为一次性拖鞋的各种尺寸大小都是一定的，生产时较为容易。
且不像那些可以循环利用的棉质拖鞋对拖鞋面料的要求较高，一次性拖鞋对面料的要求是非常低的。
厂家在生产时不用考虑过多的因素，只需一个合适的尺寸，就能快速生产出很多的一次性拖鞋。
其次，一次性拖鞋具有较好的防水防滑性和通气性。
由于一次性拖鞋设计的各种特点，使得一次性拖鞋具备了各种优点，如通气性、防水防滑性、吸水性等等。
这样的话，一次性拖鞋穿起来就会起到防滑等作用。
鉴于这种种优点，酒店可以放心选用一次性拖鞋，因为客人不仅喜欢干净卫生的拖鞋，也会非常喜欢穿起来很放心的拖鞋。
最后，一次性拖鞋非常轻便且穿起来相当软和舒服。
虽说一次性拖鞋生产较为简单，成本较低，但它的舒适性、柔软性等是不容置疑的，穿起来是很舒服的。
因此酒店可以放心选购，选择干净卫生的一次性拖鞋为客人提供服务。
中国是世界上人口最多的国家，未来中国依然是鞋产品消费最具潜力的市场之一，特别是一次性拖鞋市场。
有业内人士称，世界鞋业的总产量是世界人口的2-3倍亚洲人均消费鞋量为1.2双左右，根据瑞士银行最新的估计：随着亚洲国家经济的不断发展，人们消费能力和意识的不断增强，以及农村消费水平的大幅提升，未来十年亚洲人均消费量必将突破3双，即100多亿双的消费总量，强大的市场消费潜力必将有效支撑亚洲鞋业可持续发展并全面打开亚洲鞋业蓬勃发展的空间。
染整机械现状及发展前景：近两年来，国内外染整新工艺、新技术、新设备不断涌现，显示出全球印染机械行业蓬勃发展的势头。
节能、环保、高效是21世纪染整工业可持续发展的方向，短流程以及无水加工技术、无制版印花技术、低温等离子处理等新技术和自动化技术是未来染整机械的发展趋势。
目前染整设备技术发展总的趋势是：向环境保护、节能降耗、省时高效、短流程方面发展，重视无水加工技术、无制版印花技术、低温等离子处理等新技术；另一重要趋势是广泛采用自动化技术，传动系统采用交流变频多单元同步调速系统；在控制系统方面，广泛应用可编程控制器(PLC)或工业计算机控制(IPC)，参数在线监控普遍应用，提升了染整设备的自动化程度，使工艺稳定性、重现性得以大幅度提高。
随着染整工业的发展，以电子计算机为主体的现代信息控制技术，已渗透到染整机械各个领域。
染整设备机电仪一体化、自动化、人机对话、工艺设定、自动检测与控制、远程诊断等手段广泛使用。
在生态染整环保技术方面，国际纺织业界发展很快，国内外制造商都更加注重环保节能，染色设备在设计方案中注重设备的效能，有利于生态环保，力求做到染色工艺优化，减少化学药剂和能源的消耗，以达到高效、高速、短流程的目的。
染整生产呈现短流程、高效率等发展趋势，与之相适应的短流程、高效率工艺设备，主要有冷轧堆前处理、湿短蒸前处理、卷布丝光、冷轧堆染色、湿短蒸染色、卷轧染色及高给液装置等。
纺织品个性化、舒适化、功能化、时尚化的潮流，促使染整设备向适应小批量、多品种以及一机多用的趋势发展。
当前世界染整潮流是以生态观念来开发新技术和新设备的，并结合工艺、染化料、助剂等多渠道着手研发。
如采用无水加工技术，无制版印花技术，低温等离子处理技术、纳米技术、生物酶技术等，使得印染后整理工艺流程更短，生产效率更高，产品性能更好。
新技术和新设备主要有以下几个方面：针织物连续处理新工艺。
针织物连续式平幅染整加工，不仅改善了质量，对织物损伤小，且具有良好的灵活性和重现性，并且可降低约10％～15％的生产成本。
1.1.2课题目的及其意义随着旅游市场的蓬勃发展，人们对旅游的品质要求越来越高，所以推动了旅游用品的快速发展.同时劳动力的缺少,使用工单位的用工成本上升，促使企业开始向技术提升的方向转变，自动拖鞋鞋底下料机也是在这个时期根据市场需求产生的。
为了降低企业的生产成本，和提高产品的竞争力，所以研发高效的染整机械投入生产是势在必行的。
对现今的一次性拖鞋的生产企业进行调研，发现在拖鞋生产的鞋底复合下料这方面，劳动力浪费比较大，单送布就需要两个人，布料收卷也要两个人，最后下料部分，在原有的产能上也要两个人才能完成生产出来的复合布料的下料工作。
设计的初衷是在原有的基础上，把一些简单的动作利用机构去实现，这样在减少设备更新的资金投入，也符合低碳环保的社会理念，同时从基础回炉重做，实现降低企业的使用成本。
1.2 产品技术要求布料复合速度24m/min布料宽度1.6m绒布布料卷直径0.8m海绵布料卷直径1.5m第二章复合机总体设计选择2.1复合机总体方案设计图1 总体方案示意图初步的设计方案分为上料部分，复合部分，去应力部分，下料切割部分。
按照任务安排我负责上料和复合部分。
图2 复合机结构图海绵布料和绒布布料分别放在复合机的两端。
机械采用电机驱动，配合气动辅助驱动。
而且复合机的生产产品种类不只是设计时的两张面料复合，所以在设计的时候一定要保证机器的柔性。
所以在很多构件上采用可调节的设计，比如：电动机加装变频器，蘸胶辊可以调节浸没深度，张紧机构可以调节张紧力，在放卷的张力和速度的控制上采用磁粉离合器控制，通过控制电流的大小来控制张力和速度。
图3 复合总布局示意图2.2复合上料机工作原理复合上料机的工作原理是，两种布料通过张紧定型，给其中一种布料上胶，然后让两种布料汇合一起进入加热滚筒进行加热使胶液凝固，从让两种布料复合在一起。
成品布料从加热滚筒出来后再让布料在机器顶部的导布辊上慢慢通过进行自然冷却然后去应力，最后进入下料机下料。
图4 上料示意图复合上料机的两种待复合面料分别布置在机器的两端，把占据空间比较大的海绵布料放在复合机的一段的外侧这样在就能够让机器安排的比较紧凑，绒布布料则放在复合机和下料机之间利用布料在复合后冷却干燥的空间。
加热滚筒和蘸胶辊都是通过同一个电机带动的，而针板定型机由独立的电动机驱动。
海绵上料路线：海绵布料卷——导布张紧器——导布辊——导布辊——蘸胶辊——压紧辊——加热滚筒绒布上料路线：绒布布料卷——导布张紧器——导布辊——导布辊——针板链——导布辊——导布张紧器——加热滚筒最后成品布料从加热滚筒出来，在布局较长的导布辊上冷却。
2.3传动方案的选择带传动的特点：带传动具有结构简单、传动平稳、价格低廉和缓冲吸震等特点，在传动中心距较大的情况下应用较多。
链传动的特点：链传动与摩擦型的带传动相比，链传动无弹性滑动和整体打滑现象，因而能保持准确的平均传动比，传动效率较高；又因链条不需要像带那样张得很紧，所以作用于轴上的径向压力较小；链条采用金属材料制造，在同样的使用条件下，链传动的整体尺寸较小，结构较为紧凑；同时链传动能在高温和潮湿的环境中工作。