天然橡胶鲜胶乳需要经过过滤→凝固→压薄→压绉→造粒→干燥→打包→称重和包装等工艺过程、加工成橡胶包后才方便运输和应用，其中打包是天然橡胶加工生产线上的一道重要工序，目前天然橡胶的打包工艺主要使用液压打包机，上料时需要2-3人手工将胶包搬到打包箱内，需要的人工多，生产成本高，自动化水平低。本论文拟研究天然橡胶打包机的机械结构及其控制系统，开发出能自动上料和打包的全自动打包机，解决现有液压打包机在作业过程中用工多、工人劳动强度大的问题，这对天然橡胶初加工行业的工艺革新具有重要意义。
目录
引言 1
一、研究背景及意义 1
（一）研究背景 1
（二）研究意义 2
二、天然橡胶全自动打包机总体方案 2
（一）全自动打包机整体结构 2
（二）全自动打包工艺流程 6
（三）全自动打包工作节拍 8
三、天然橡胶全自动打包机的硬件系统 8
（一）控制系统硬件组成方案 8
（二）主控单元选择 9
（三）控制器的I/O分配 11
（四）主要元器件 12
（五）电气接线原理图 13
四、天然橡胶全自动打包机的软件系统 13
（一）主控程序 13
（二）人机界面程序 16
总结 19
致谢 20
参考文献 21
引言
本文拟在原有天然橡胶半自动打包技术的基础上，研制胶包连续输送装置、打包自动上下料装置和控制系统，开发出天然橡胶全自动打包技术和设备，目的在于实现上料、打包、下料全过程自动化生产，用自动化替代原有天然橡胶打包工序中的人工作业，大幅减少现有天然橡胶初加工生产过程的人工，改善工人工作环境，降低天然橡胶加工生产成本，促进天然橡胶初加工设备技术升级。这对提高我国天然橡胶初加工生产效益和天然橡胶产业的竞争力、促进我国天然橡胶产业的健康发展、提高我国天然橡胶初加工生产设备的水平、提升我国天然橡胶初加工生产设备的国际市场竞争力具有重要的意义。目前我国天然橡胶种植业正在实施积极“走出去”的发展战略，研发天然橡胶全自动打包技术和设备有较好的外向型发展空间，可作为援外技术输出到东南 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: *351916072* 
亚、非洲等天然橡胶主要种植国家或地区，为我国天然橡“走出去”战略提供先进技术装备支撑，更好地服务国家“一带一路”战略倡议。一、研究背景及意义
（一）研究背景
天然橡胶是指收集于巴西橡胶树上的天然乳胶。不但与煤炭、石油和钢铁被称为四大工业原料之一，还是一种重要的国家战略物资。天然橡胶具有特殊的高弹性能，良好的绝缘性、耐磨性、耐酸碱性、不透气性、不透水性以及较高的抗疲劳强度等，被广泛应用于交通运输、工农业生产、国防军事、医疗卫生和日常生活用品中，有4万多种产品应用了天然橡胶，天然橡胶是国民经济建设中不可缺少的重要原料。2017年国务院发布了《关于建立粮食生产功能区和重要农产品生产保护区的指导意见》（国发〔2017〕24号），把天然橡胶定位于重要农产品，划定了主要分布在云南、海南、广东的1800万亩天然橡胶生产保护区，天然橡胶产业也是云南、海南等“老少边穷”区的重要支柱产业和扶贫产业，对我国南方边陲地区繁荣稳定和农民脱贫发挥着重要作用。
据2015年底的数据统计，我国当年的橡胶种植面积达到115.8万公顷，位居世界第六，但我国早在2007年就已成为世界上天然橡胶消费量第一的国家，作为最大的发展中国家我国的天然橡胶消费量将持续增长，自给能力仅为20％左右。据天然橡胶生产国协会最新统计，2018年世界天然橡胶产量为1396万吨，比2017年的产量增加了4.6%，而2018年全球天然橡胶需求同比增长5.2%，达到14017万吨，需求缺口为57000吨。2018年我国的天然橡胶产量增长4.3％，达到83.70万吨。根据美国、英国、法国、德国、日本、韩国和加拿大等主要橡胶消费国的统计，轮胎制造中使用的橡胶占56%，非轮胎制造中使用的橡胶占44%，其中70%的轮胎用天然橡胶为原料。
天然橡胶从胶乳到产品成品主要有两种加工方式，一种是将胶乳分离浓缩，进行浸渍加工成手套、避孕套等为乳胶产品，另一种是将乳胶进行沉淀、洗涤、压绉、造粒、干燥、打包等初加工，做成标胶，供轮胎等生产企业进行再加工，绝大部分的天然橡胶胶乳采用第二种加工方式。
天然橡胶初加工是将天然含胶物质通过化学与物理处理，制成标胶的过程，从橡胶树上收集的新鲜胶乳稀释后，经过加酸凝固、洗涤，然后压片、干燥、打包等工序，加工成天然橡胶的标准胶包。天然橡胶初加工设备是在天然橡胶初级产品生产中使用的主要设备，是提高制胶生产率、减轻制胶劳动强度的重要工具，对提高橡胶制品的质量和产量、降低成本和能耗、提高橡胶制品生产安全等都有重要作用，初加工设备的先进程度是衡量天然橡胶初加工技术水平的标准之一。
目前的天然橡胶初加工机械设备的自动化程度很低，天然橡胶初加工生产线还需要较多的人工辅助作业，特别是打包和包装工序，占用整个生产线约50%的人工，人工作业的劳动强度大，生产成本高，工作质量不稳定，特别是近年胶价持续低迷，而人工成本不断攀升，造成天然橡胶初加工企业生产效益日益低下。天然橡胶初加工属于重污染型产业，对生产线上操作人员的身心健康会产生重要影响。因此急需提高天然橡胶初加工设备的自动化水平。而目前，国内天然橡胶初加工产业关注的焦点是提高干燥热效率和降低能耗，关于生产线自动化技术改造的研究鲜有报道，国外针对提高天然橡胶初加工生产线自动化水平的研究也很少见。
（二）研究意义
打包是天然橡胶初加工的关键作业工序，打包机是橡胶初加工的关键设备之一，它的作用是将干燥后蓬松的橡胶包压成标准的橡胶包，以便于包装和运输。目前我国天然橡胶初加工企业所采用的打包方式还需要人工上料，即由人工将称重后的胶包搬到打包箱内，再进行打包，这种传统的打包技术属于半自动的作业方式，需要较多的人工，劳动强度大，效率低。伴随我国天然橡胶消费量的逐年增长和“人口红利”的消失，目前沿用的天然橡胶初加工打包方式已经落后于社会制造技术水平，此外，天然橡胶消费量日益增长，预计2019年我国的橡胶消费量将达到585万吨。传统的天然橡胶初加工生产方式产量远低于消费需求量，在对天然橡胶初加工方式进行改进的同时也要关注其生产效率。在规模化制造业中，自动设备开始广泛应用于各行各业中，随着经济的发展，科学技术的进步，自动设备也出现并进入打包行业中，天然橡胶初加工设备正在向高速、高效、高自动化水平和广泛应用新技术的方向发展，在现代化的橡胶打包生产线上有望全部替代人工操作。因此，为减少人工、降低生产成本、提升生产效益，亟需研究天然橡胶自动打包技术和装备，利用现代科技手段改变传统打包工艺，这样的技术革新具有显著的社会与经济效益。

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