⑴ 折彎機自動送料系統的設計
新鋼鐵合金廠的高爐送料系統設計
本文主要介紹了新鋼鐵合金廠基於PLC和上位機設計的高爐自動送料系統功能和應用。安陽新鋼鐵合金廠3#高爐是容積為300m3的錳鐵爐。送料系統由德維森公司的TCSPPC21和工業微機組成。在該送料控制系統中,所有輸出(除模擬屏部分狀態顯示外)
這網站上還有不少給料機和自動化系統的資料,希望對你有用
⑵ 基於PLC的自動傳送系統設計 設計三節物料傳送帶自動控製程序,畫出PLC輸入輸出點分配表、PLC接線圖、編程
傳送帶每個都應該有驅動電機和傳送帶速度開關,物料檢測開關,PLC的輸入為速度開關和物料檢測開關信號。輸出為驅動電機啟動和停止指令。利用梯形圖的邏輯和延時功能來實現傳送帶的啟停順序。先啟動後停止後面的輸送帶,防止堵料。另外,利用傳送帶速度開關和物料開關判斷堵料和傳送帶打滑故障,及時停機避免事故發生。當然,電機保護功能也可以進入PLC來實現。
⑶ 步進送料機課程設計
機械原理課程設計說明書
設計題目:步進送料機
07機械設計製造及其自動化專業 二班
設計者:徐麗麗
指導教師:迎春,張春友
2009年12月6日
課程設計 步進送料機
目錄
前言………………………………………………………
第1章 課程設計內容…………………………………
第2章 設計思路………………………………………
第3章 工作原理………………………………………
第4章 運動循環圖……………………………………
第5章 機械繫統運動方案……………………………
第6章 主要執行結構方案設計………………………
第7章 傳動機構尺寸設計……………………………
第8章 系統機械運動方案簡圖………………………
前言
隨著科學技術、工業生產水平的不斷發展和人們生活條件的不斷改善,消費者的價值觀念變化很快,市場需求才出現多樣化的特徵,機械產品的種類日益增多,例如,各種金屬切削機床、儀器儀表、重型機械、輕工機械、紡織機械、石油化工機械、交通運輸機械、海洋作業機械、鋼鐵成套設備、辦公設備、家用電器以及兒童玩具等等。同時,這些機械產品的壽命周期也相應縮短。
企業為了贏得市場,必須不斷開發符合市場需求的產品。新產品的設計與製造,其中設計是產品開發的第一步,是決定產品的性能、質量、水平、市場競爭力和經濟效益的最主要因素。機械產品的設計是對產品的功能、工作原理、系統運動方案、機構的運動與動力設計、機構的結構尺寸、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構思、分析和計算,並將其轉化為具體的描述以作為製造的工作過程。其中機械產品的功能、工作原理、系統運動方案、機構的運動與動力設計、機構的結構尺寸、力和能量的傳遞方式等內容是機械原理課程的教學內容。
當今世界,科學技術突飛猛進,知識經濟已見端倪,綜合國力的競爭日趨激烈。國力的競爭,歸根結底是科技與人才的競爭。而機械原理課程設計是機械原理課程的一個重要實踐性教學環節,同時,又是機械類專業人才培養計劃中一個相對獨立的設計實踐,在培養學生的機械綜合設計能力及創新意識與能力方面,起著重要的作用。在課程設計中,它培養了學生 創新設計的能力。本次設計的是半自動鑽床設計,以小見大,設計並不是門簡單的課程,它需要同學們理性的思維和豐富的空間想像能力。
關鍵字:送料機構,定位機構,傳動機構
第一章 課程設計 步進送料機
一.設計題目
設計某自動生產線的一部分——步進送料機。如圖25所示,加工過程要求若干個相同的被輸送的工件間隔相等的距離a,在導軌上向左依次間歇移動,即每個零件耗時t1移動距離a後間歇時間t2。考慮到動停時間之比K=t1/t2之值較特殊,以及耐用性、成本、維修方便等因素,不宜採用槽輪、凸輪等高副機構,而應設計平面連桿機構。
具體設計要求為:
1、電機驅動,即必須有曲柄。
2、輸送架平動,其上任一點的運動軌跡近似為虛線所示閉合曲線(以下將該曲線簡稱為軌跡曲線)。
3、軌跡曲線的AB段為近似的水平直線段,其長度為a,允差±c(這段對應於工件的移動);軌跡曲線的CDE段的最高點低於直線段AB的距離至少為b,以免零件停歇時受到輸送架的不應有的回碰。有關數據見表1.1
表1.1 設計數據
方案號 a
mm c
mm b
mm t1
s t2
s
A 300 20 50 1 2
B 300 20 55 1 2
C 350 20 50 1 3
D 350 20 55 1 3
E 400 20 50 2 4
F 400 20 55 2 4
二.設計任務
1. 步進送料機一般至少包括連桿機構和齒輪機構二種常用機構。
2. 設計傳動系統並確定其傳動比分配。
3. 圖紙上畫出步進送料機的機構運動方案簡圖和運動循環圖。
4. 對平面連桿機構進行尺度綜合,並進行運動分析;驗證輸出構件的軌跡是否滿足設計要求;求出機構中輸出件的速度、加速度;畫出機構運動線圖。
5. 編寫設計計算說明書。
三.設計提示
1. 由於設計要求構件實現軌跡復雜並且封閉的曲線,所以輸出構件採用連桿機構中的連桿比較合適。
2. 由於對輸出構件的運動時間有嚴格的要求,可以在電機輸出端先採用齒輪機構進行減速。如果再加一級蝸桿蝸輪減速,會使機構的結構更加緊湊。
3. 由於輸出構件尺寸較大,為提高整個機構的剛度和運動的平穩性,可以考慮採用對稱結構(虛約束)。
第二章 設計思路
零件工作時間與中間間歇時間比為1:2,則齒輪轉動1/(1+2)*360=120為有效工作時間,曲柄搖桿機構的極位夾角為180—120=60. 選取AB=100 mm, BC=350mm,角CBE=30度,BE=173.2mm, 畫出機構如圖所示。E』E』』=300mm,取E』E』』』=50mm,過點E』』』做E』』』B』』』=173.2mm,再過B』』』做B』』』C』』』=350mm,使角C』』』B』』』E』』』=30度,找出C』』』,然後根據C』,C』』,C』』』點畫出D點,CD=374mm 。其中E』E』』相當於軌計的AB點
齒輪傳動
傳動比准確,外廓尺寸小,功率高,壽命長,功率及速度范圍廣,適宜於短距離傳動
製造精度要求高
開式0.92-0.96
閉式0.96-0.99
6級精度直齒v≤18m/s
6級精度非直齒v≤36m/s
5級精度直齒v≤200m/s
漸開線齒輪≤50000kw圓弧齒輪≤6000kw錐齒輪≤1000kw
一對圓柱齒輪i≤10
通常i≤5
一對圓錐齒輪i≤8
通常i≤3
主要用於傳動
帶傳動
中心距變化范圍廣,可用於長距離傳動,可吸振,能起到緩沖及過載保護
用打滑現象,軸上受力較大
平帶0.92-0.98
V帶0.92-0.94
同步帶0.96-0.98
V帶v≤25m/s
同步帶v≤50m/s
V帶≤40
同步帶≤200-750kw
平帶i≤5
V帶i≤7
同步帶i≤10
常用於傳動鏈的高速端
連桿傳動
適用於寬廣的載荷范圍,可實現不同的運動軌跡,可用於急回、增力,加大或縮小行程等
設計復雜,不宜高速度運動
在運動過程中隨時發生變化
既可為傳動機構又可做為執行機構
第三章 工作原理
功能要求:加工過程要求若干個相同的被輸送的工件間隔相等的距離a,在導軌上向左依次間歇移動,即每個零件耗時t1=1s移動距離a=300mm後間歇時間t2=2s
功能原理:步進送料機的工作原理分解如圖所示,該系統由電動機驅動,通過帶傳動將運動傳給齒輪,再由各級齒輪進行減速使其轉速符合要求,即n=1r/3s=20r/min。最後利用齒輪和連桿將運動傳給輸送架。
第四章 運動循環圖
齒輪轉角 0~~120 120~~360
送料 輸送架向前推進,工件前移 輸送架向後退回,工件停止
第五章 機械繫統運動方案
方案號 a
mm c
mm b
mm t1
s t2
s
A 300 20 50 1 2
B 300 20 55 1 2
C 350 20 50 1 3
D 350 20 55 1 3
E 400 20 50 2 4
F 400 20 55 2 4
選擇方案A
第六章 主要執行機構設計方案
連桿傳動機構
送料--------連桿在圖示軌跡上做往復運動----------齒輪定轉速轉動
第七章 計算傳動機構傳動機構尺寸設計
1.根據所給的設計參數,可算出執行構件連接的齒輪的轉速n=20r/min,取驅動電機:y180l-8,功率N=11KW,轉速n=710r/min。所以機械的總傳動比為:
可根據總傳動比設計傳動機構。一般一級減速用皮帶輪i皮≤5~8,二級減速用齒輪,傳動比的各級分配情況應遵循「前小後大」的原則分配較為有利。即:i1<i2<…<in,且相鄰兩級傳動比的差值不要太大,運動鏈這樣逐級減速,使各級中間軸有較高的轉速及較小的轉矩,從而使軸與軸間的零件有較小的尺寸,機構較為緊湊。
齒輪選取鋼料,m=5,取z2=20,i1=7.1,則
z1=20*=142 d1=mz1=5*142=710mm 而AB=200mm,d1>2AB,所以齒輪符合連桿的 傳動要求
i1*i2=35.5,所以i2=5也符合傳動要求
2設計計算各主要執行機構
送料機構的設計,首先要確定從動件的運動規律,確定連桿的幾何尺寸。計算齒輪在轉動一周過程中的理論和實際廓線的坐標值。
對各主要執行機構進行受力分析。
第八章 系統機械運動方案簡圖
參考文獻:《機械原理課程設計指導書》,《機械原理》
2009年12月9日
⑷ 自動送料裝車系統PLC控制設計
自動往返小車控制系統設計: 通過對電機的正反轉設計實現小車的左右自動運行,通過專行程開關確定小屬車的裝卸料位置。1、小車左行到裝料位置停止;2、小車裝料時間15s;3、小車右行到卸料位置;4、小車卸料時間10s。按以上規律自動循環。設計內容基本要求:1、畫出控制系統的總體方案設計,畫出整個系統 的原理框圖;2、完成系統硬體設計,包括PLC選型、硬體選擇、 I/O分配、PLC的外部接線等;3、完成系統軟體設計,包括程序流程圖及軟體程序。正文格式:1 任務重述
⑸ 自動送料裝車系統PLC控制設計
這個問題不是會PLC軟硬體設計就能回答,還要詳細知道你自動養料車的工作流程才行。
⑹ 沖壓機構及送料機構設計
第一節 沖床沖壓機構、送料機構及傳動系統的設計
一、 設計題目
設計沖制薄壁零件沖床的沖壓機構、送料機構及其傳動系統。沖床的工藝動作如圖5—1a)所示,上模先以比較大的速度接近坯料,然後以勻速進行拉延成型工作,此後上模繼續下行將成品推出型腔,最後快速返回。上模退出下模以後,送料機構從側面將坯料送至待加工位置,完成一個工作循環。
(a) (b) (c)
圖5—1 沖床工藝動作與上模運動、受力情況
要求設計能使上模按上述運動要求加工零件的沖壓機構和從側面將坯料推送至下模上方的送料機構,以及沖床的傳動系統,並繪制減速器裝配圖。
二、 原始數據與設計要求
1.動力源是電動機,下模固定,上模作上下往復直線運動,其大致運動規律如圖b)所示,具有快速下沉、等速工作進給和快速返回的特性;
2.機構應具有較好的傳力性能,特別是工作段的壓力角應盡可能小;傳動角γ大於或等於許用傳動角[γ]=40o;
3.上模到達工作段之前,送料機構已將坯料送至待加工位置(下模上方);
4.生產率約每分鍾70件;
5.上模的工作段長度l=30~100mm,對應曲柄轉角0=(1/3~1/2)π;上模總行程長度必須大於工作段長度的兩倍以上;
6.上模在一個運動循環內的受力如圖c)所示,在工作段所受的阻力F0=5000N,在其他階段所受的阻力F1=50N;
7.行程速比系數K≥1.5;
8.送料距離H=60~250mm;
9.機器運轉不均勻系數δ不超過0.05。
若對機構進行運動和動力分析,為方便起見,其所需參數值建議如下選取:
1)設連桿機構中各構件均為等截面均質桿,其質心在桿長的中點,而曲柄的質心則與回轉軸線重合;
2)設各構件的質量按每米40kg計算,繞質心的轉動慣量按每米2kg·m2計算;
3)轉動滑塊的質量和轉動慣量忽略不計,移動滑塊的質量設為36kg;
6)傳動裝置的等效轉動慣量(以曲柄為等效構件)設為30kg·m2;
7) 機器運轉不均勻系數δ不超過0.05。
三、 傳動系統方案設計
沖床傳動系統如圖5-2所示。電動機轉速經帶傳動、齒輪傳動降低後驅動機器主軸運轉。原動機為三相交流非同步電動機,其同步轉速選為1500r/min,可選用如下型號:
電機型號 額定功率(kw) 額定轉速(r/min)
Y100L2—4 3.0 1420
Y112M—4 4.0 1440
Y132S—4 5.5 1440
由生產率可知主軸轉速約為70r/min,若電動機暫選為Y112M—4,則傳動系統總傳動比約為。取帶傳動的傳動比ib=2,則齒輪減速器的傳動比ig=10.285,故可選用兩級齒輪減速器。圖5—2 沖床傳動系統
四、 執行機構運動方案設計及討論
該沖壓機械包含兩個執行機構,即沖壓機構和送料機構。沖壓機構的主動件是曲柄,從動件(執行構件)為滑塊(上模),行程中有等速運動段(稱工作段),並具有急回特性;機構還應有較好的動力特性。要滿足這些要求,用單一的基本機構如偏置曲柄滑塊機構是難以實現的。因此,需要將幾個基本機構恰當地組合在一起來滿足上述要求。送料機構要求作間歇送進,比較簡單。實現上述要求的機構組合方案可以有許多種。下面介紹幾個較為合理的方案。
1.齒輪—連桿沖壓機構和凸輪—連桿送料機構
如圖5—3所示,沖壓機構採用了有兩個自由度的雙曲柄七桿機構,用齒輪副將其封閉為一個自由度。恰當地選擇點C的軌跡和確定構件尺寸,可保證機構具有急回運動和工作段近於勻速的特性,並使壓力角盡可能小。
送料機構是由凸輪機構和連桿機構串聯組成的,按機構運動循環圖可確定凸輪推程運動角和從動件的運動規律,使其能在預定時間將工件推送至待加工位置。設計時,若使lOG<lOH ,可減小凸輪尺寸。
圖5—3 沖床機構方案之一 圖5—4沖床機構方案之二
2.導桿—搖桿滑塊沖壓機構和凸輪送料機構
如圖5—4所示,沖壓機構是在導桿機構的基礎上,串聯一個搖桿滑塊機構組合而成的。導桿機構按給定的行程速比系數設計,它和搖桿滑塊機構組合可達到工作段近於勻速的要求。適當選擇導路位置,可使工作段壓力角較小。
送料機構的凸輪軸通過齒輪機構與曲柄軸相連。按機構運動循環圖可確定凸輪推程運動角和從動件的運動規律,則機構可在預定時間將工件送至待加工位置。
3.六連桿沖壓機構和凸輪—連桿送料機構
如圖5—5所示,沖壓機構是由鉸鏈四桿機構和搖桿滑塊機構串聯組合而成的。四桿機構可按行程速比系數用圖解法設計,然後選擇連桿長lEF及導路位置,按工作段近於勻速的要求確定鉸鏈點E的位置。若尺寸選擇適當,可使執行構件在工作段中運動時機構的傳動角γ滿足要求,壓力角較小。
凸輪送料機構的凸輪軸通過齒輪機構與曲柄軸相連,若按機構運動循環圖確定凸輪轉角及其從動件的運動規律,則機構可在預定時間將工件送至待加工位置。設計時,使lIH<lIR,則可減小凸輪尺寸。
圖5—5沖床機構方案之三 圖5—6沖床機構方案之四
4.凸輪—連桿沖壓機構和齒輪—連桿送料機構
如圖5—6所示,沖壓機構是由凸輪—連桿機構組合,依據滑塊D的運動要求,確定固定凸輪的輪廓曲線。
送料機構是由曲柄搖桿扇形齒輪與齒條機構串聯而成,若按機構運動循環圖確定曲柄搖桿機構的尺寸,則機構可在預定時間將工件送至待加工位置。
選擇方案時,應著重考慮下述幾個方面:
1)所選方案是否能滿足要求的性能指標;
2)結構是否簡單、緊湊;
3)製造是否方便,成本可否降低。
經過分析論證,方案1是四個方案中最為合理的方案,下面就對其進行設計。
五、 沖壓機構設計
由方案1圖5—3可知,沖壓機構是由七桿機構和齒輪機構組合而成。由組合機構的設計可知,為了使曲柄AB回轉一周,C點完成一個循環,兩齒輪齒數比Z1/Z2應等於1。這樣,沖壓機構設計就分解為七桿機構和齒輪機構的設計。
1.七桿機構的設計
設計七桿機構可用解析法。首先根據對執行構件(滑塊F)提出的運動特性和動力特性要求選定與滑塊相連的連桿長度CF,並選定能實現上述要求的點C的軌跡,然後按導向兩桿組法設計五連桿機構ABCDE的尺寸。
設計此七桿機構也可用實驗法,現說明如下。
如圖5—7所示,要求AB、DE均為曲柄,兩者轉速相同,轉向相反,而且曲柄在角度的范圍內轉動時,從動件滑塊在l=60mm范圍內等速移動,且其行程H=150mm。圖5—7 七桿機構的設計
1)任作一直線,作為滑塊導路,在其上取長為l的線段,並將其等分,得分點F1、F2、…、Fn(取n=5)。
2)選取lCF為半徑,以Fi各點為圓心作弧得K1、K2、…、K5。
3)選取lDE為半徑,在適當位置上作圓,在圓上取圓心角為的弧長,將其與l對應等分,得分點D1、D2、…、D5。
4)選取lDC為半徑,以Di為圓心作弧,與K1、K2、…、K5對應交於C1、C2、…、C5。
5)取lBC為半徑,以Ci為圓心作弧,得L1、L2、…、L5。
6)在透明白紙上作適量同心圓弧。由圓心引5條射線等分(射線間夾角為)。
7)將作好圖的透明紙覆在Li曲線族上移動,找出對應交點B1、B2、…、B5,便得曲柄長lAB及鉸鏈中心A的位置。
8)檢查是否存在曲柄及兩曲柄轉向是否相反。同樣,可以先選定lAB長度,確定lDE和鉸鏈中心E的位置。也可以先選定lAB、lDE和A、E點位置,其方法與上述相同。
用上述方法設計得機構尺寸如下:
lAB=lDE=100mm, lAE=200mm, lBC= lDC=283mm, lCF=430mm,A點與導路的垂直距離為162mm,E點與導路的垂直距離為223mm。
2.齒輪機構設計
此齒輪機構的中心距a=200mm,模數m=5mm,採用標準直齒圓柱齒輪傳動,Z1=Z2=40,ha*=1.0。
六、 七桿機構的運動和動力分析
用圖解法對此機構進行運動和動力分析。將曲柄AB的運動一周360o分為12等份,得分點B1、B2、…、B12,針對曲柄每一位置,求得C點的位置,從而得C點的軌跡,然後逐個位置分析滑塊F的速度和加速度,並畫出速度線圖,以分析是否滿足設計要求。
圖5—8是沖壓機構執行構件速度與C點軌跡的對應關系圖,顯然,滑塊在F4~F8這段近似等速,而這個速度值約為工作行程最大速度的40%。該機構的行程速比系數為
故此機構滿足運動要求。圖5-8 七桿機構的運動和動力分析
在進行機構動力分析時,先依據在工作段所受的阻力F0=5000N,並認為在工作段內為常數,然後求得加於曲柄AB的平衡力矩Mb,並與曲柄角速度相乘,獲得工作段的功率;計入各傳動的效率,求得所需電動機的功率為5.3KW,故所確定的電動機型號Y132S—4(額定功率為5.5KW)滿足要求。(動力分析具體過程及結果略)。
七、 機構運動循環圖
依據沖壓機構分析結果以及對送料機構的要求,可繪制機構運動循環圖(如圖5—9所示)。當主動件AB由初始位置(沖頭位於上極限點)轉過角(=90o)時,沖頭快速接近坯料;又當曲柄由轉到(=210o)時,沖頭近似等速向下沖壓坯料;當曲柄由轉到(=240o)時,沖頭繼續向下運動,將工件推出型腔;當曲柄由轉到(=285o)時,沖頭恰好退出下模,最後回到初始位置,完成一個循環。送料機構的送料動作,只能在沖頭退出下模到沖頭又一次接觸工件的范圍內進行。故送料凸輪在曲柄AB由300o轉到390o完成升程,而曲柄AB由390o轉到480o完成回程。
圖5-9 機構運動循環圖
七、送料機構設計
送料機構是由擺動從動件盤形凸輪機構與搖桿滑塊機構串聯而成,設計時,應先確定搖桿滑塊機構的尺寸,然後再設計凸輪機構。
1.四桿機構設計
依據滑塊的行程要求以及沖壓機構的尺寸限制,選取此機構尺寸如下:
LRH=100mm,LOH=240mm,O點到滑塊RK導路的垂直距離=300mm,送料距離取為250mm時,搖桿擺角應為45.24o。
2.凸輪機構設計
為了縮小凸輪尺寸,擺桿的行程應小AB,故取,最大擺角為22.62o。因凸輪速度不高,故升程和回程皆選等速運動規律。因凸輪與齒輪2固聯,故其等速轉動。用作圖法設計凸輪輪廓,取基圓半徑r0=50mm,滾子半徑rT=15mm。
八、調速飛輪設計
等效驅動力矩Md、等效阻力矩Mr和等效轉動慣量皆為曲柄轉角的函數,畫出三者的變化曲線,然後用圖解法求出飛輪轉動慣量JF。
九、帶傳動設計
採用普通V帶傳動。已知:動力機為Y132S-4非同步電動機,電動機額定功率P=5.5KW ,滿載轉速n1=1440rpm ,傳動比i=2, 兩班制工作。
(1)計算設計功率Pd
由[6]中的表6-6查得工作情況系數KA =1.4
(2)選擇帶型 由[6]中的圖6-10初步選用A型帶
(3)選取帶輪基準直徑 由[6]中的表6-7選取小帶輪基準直徑
由[6]中的表6-8取直徑系列值取大帶輪基準直徑:
(4)驗算帶速V
在(5~25m/s) 范圍內,帶速合適。
(5)確定中心a和帶的基準長度
在 范圍內初選中心距
初定帶長
查[6]中的表6-2 選取A型帶的標准基準長度
求實際中心距
取中心距為500mm。
(6)驗算小帶輪包角
包角合適
(7)確定帶的根數Z
查表得
取Z=3根
(8)確定初拉力
單根普通V帶的初拉力
(9)計算帶輪軸所受壓力
(10)帶傳動的結構設計(略)
十、齒輪傳動設計
齒輪減速器的傳動比為ig=10.285,採用標准得雙級圓柱齒輪減速器,其代號為
ZLY-112-10-1。
第二節 棒料校直機執行機構與傳動系統設計
一、設計題目
棒料校直是機械零件加工前的一道准備工序。若棒料彎曲,就要用大棒料才能加工出一個小零件,如圖5-10所示,材料利用率不高,經濟性差。故在加工零件前需將棒料校直。現要求設計一短棒料校直機。確定機構運動方案並進行執行機構與傳動系統的設計。
圖5-10 待校直的彎曲棒料
二、設計數據與要求
需校直的棒料材料為45鋼,棒料校直機其他原始設計數據如表5-1所示。
表5-1 棒料校直機原始設計數據
參數
分組 直徑d2
(mm) 長度L
(mm) 校直前最大麴率半徑ρ
(mm) 最大校直力
(KN) 棒料在校直時轉數
(轉) 生產率
(根/分)
1 15 100 500 1.0 5 150
2 18 100 400 1.2 4 120
3 22 100 300 1.4 3 100
4 25 100 200 1.5 2 80
註:室內工作,希望沖擊振動小;原動機為三相交流電動機,使用期限為10年,每年工作300天,每天工作16小時,每半年作一次保養,大修期為3年。
三、工作原理的確定
1) 用平面壓板搓滾棒料校直(圖5-11)。此方法的優點是簡單易行,缺點是因材料的回彈,材料校得不很直。
2) 用槽壓板搓滾棒料校直。考慮到「糾枉必須過正」,故將靜搓板作成帶槽的形狀,動、靜搓板的橫截面作成圖5-12所示形狀。用這種方法既可能將彎的棒料校直,但也可能將直的棒料弄彎了,不很理想。
3) 用壓桿校直。設計一個類似於圖5-13所示的機械裝置,通過一電動機,一方面讓棒料回轉,另一方面通過凸輪使壓桿的壓下量逐漸減小,以達到校直的目的。其優點是可將棒料校得很直;缺點是生產率低,裝卸棒料需停車。
4) 用斜槽壓板搓滾校直。靜搓板的縱截面形狀如圖5-14所示,其槽深是由深變淺而最後消失。其工作原理與上一方案使壓下量逐漸減小是相同的,故也能將棒料校得很直。其缺點是動搓板作往復運動,有空程,生產效率不夠高。雖可利用如圖所示的偏置曲柄滑塊機構的急回作用,來減少空程損失,但因動搓板質量大,又作往復運動,其所產生的慣性力不易平衡,限制了機器運轉速度的提高,故生產率仍不理想。
5) 行星式搓滾校直。如圖5-15所示,其動搓板變成了滾子1,作連續回轉運動,靜搓板變成弧形構件3,其上開的槽也是由深變淺而最後消失。這種方案不僅能將棒料校得很直,而且自動化程度和生產率高,所以最後確定採用此工作原理。圖5-11平面壓板搓滾棒料校直 圖5-12 槽壓板搓滾棒料校直
圖5-13 壓桿校直
圖5-14 斜槽壓板搓滾校直 圖5-15 行星式搓滾校直
四、執行機構運動方案的擬定
行星式棒料校直機有兩個執行構件,即動搓板滾子和送料滑塊。動搓板滾子的運動為單方向等速連續轉動,可將其直接裝在機器主軸上。送料滑塊的運動為往復移動。圖5-16給出了兩種送料機構方案,其中圖a)為曲柄搖桿機構與齒輪、齒條機構組合,圖b)為擺動推桿盤形凸輪機構與導桿滑塊機構的組合,曲柄(或凸輪)每轉一周送出一根棒料。由於凸輪機構能使送料機構的動作和搓板滾子的運動能更好的協調,故圖b)的執行機構運動方案優於圖a),下面設計計算針對圖b)方案進行。
a) b)
圖5-16 行星式棒料校直機執行機構運動方案
五、傳動系統運動方案的擬定
初步擬定的傳動方案如圖5-17所示。驅使動搓板滾子1轉動的為主傳動鏈,為提高其傳動效率,主傳動鏈應盡可能簡短,而且還要求沖擊振動小,故圖中採用了一級帶傳動和一級齒輪傳動。傳動鏈的第一級採用帶傳動有下列優點:電動機的布置較自由,電動機的安裝精度要求較低,帶傳動有緩沖減振和過載保安作用。
圖5-17 行星式棒料校直機傳動方案
六、執行機構設計
由於動搓板滾子1直接裝在機器主軸上,只有執行構件,沒有執行機構,故只需對送料機構進行設計。對於圖5-16b)所示得運動方案,送料機構的設計,實際上就是擺動推桿盤狀凸輪機構的設計。
凸輪軸的轉動是由滾子軸(傳動主軸)的轉動經過齒輪機構傳動減速而得到的。下面來討論滾子軸與凸輪軸間的傳動比應如何確定。
應注意在校直棒料時,不允許兩根棒料同時進入校直區,否則將因兩根棒料的相互干擾,可能一根棒料也未被校直。所以一定要待前一根棒料退出落下後,後一根棒料才能進入校直區。
設滾子1的直徑,棒料的直徑為,校直區的工作角為,從棒料進入到退出工作區,滾子1的轉角為。因在棒料校直時的運動狀態跟行星輪系傳動一樣,弧形搓板相當於固定的內齒輪,其內經為,角相當於行星架的轉角,根據周轉輪系的計算式,即可求得滾子1的相應轉角,即
故
設已確定為了校直棒料,棒料需在校直區轉過的轉數為,校直區的工作角為,則滾子1的直徑,可由下式確定:
為了保證不出現兩根棒料同時在校直區的現象,應在滾子1轉過角度時,送料凸輪4才轉一轉,由此可定出齒輪的傳動比為
圖中採用了一級齒輪減速(輪為過輪,用它主要是為了協調中心距)。若一級齒輪減速不能滿足要求時,可考慮用二級或三級齒輪減速。
對於第一組數據,並設校直區的工作角為=1200,則由上面公式可求得滾子1的直徑=240mm,滾子1的轉角為=2550,故取1=2600,從而求得齒輪的傳動比為ig=0.722。故取Zc=26,Za=36。
送料滑塊應將棒料推送到A點,設推送距離對應的圓心角為300,則可求得滑塊行程約為120mm,若取擺桿長lCF=400mm,則其擺角為17.25o。
確定推桿運動規律,設計凸輪輪廓曲線(略)。
七、傳動系統設計
原動機選為Y100L2-4非同步電動機,電動機額定功率P=3KW ,滿載轉速n=1420rpm,則傳動系統的總傳動比為i=n/n1,其中n1為滾子1的轉速。對於第一組數據,n1=2600×150/3600 =108.3,總傳動比為i=13.11,若取帶傳動的傳動比為ib=3.0,則齒輪減速器的傳動比為ig=13.11/3.0=4.3,故採用單級斜齒圓柱齒輪減速器。
帶傳動和單級斜齒圓柱齒輪減速器的設計(略)。
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1、本課題所涉及的問題在國內(外)的研究現狀綜述
工業機器人由操作機(機械本體)、控制器、伺服驅動系統和檢測感測裝置構成,是一種仿人操作、自動控制、可重復編程、能在三維空間完成各種作業的機電一體化自動化生產設備。特別適合於多品種、變批量的柔性生產。它對穩定、提高產品質量,提高生產效率,改善勞動條件和產品的快速更新換代起著十分重要的作用。
機器人並不是在簡單意義上代替人工的勞動,而是綜合了人的特長和機器特長的一種擬人的電子機械裝置,既有人對環境狀態的快速反應和分析判斷能力,又有機器可長時間持續工作、精確度高、抗惡劣環境的能力,從某種意義上說它也是機器的進化過程產物,它是工業以及非產業界的重要生產和服務性設備,也是先進製造技術領域不可缺少的自動化設備。
國外機器人領域發展近幾年有如下幾個趨勢:
1. 工業機器人性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便於操作和維修),而單機價格不斷下降,平均單機價格從91年的10.3萬美元降至97年的6.5萬美元。
2. 機械結構向模塊化、可重構化發展。例如關節模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統三位一體化;由關節模塊、連桿模塊用重組方式構造機器人整機;國外已有模塊化裝配機器人產品問市。
3. 工業機器人控制系統向基於PC機的開放型控制器方向發展,便於標准化、網路化;器件集成度提高,控制櫃日見小巧,且採用模塊化結構;大大提高了系統的可靠性、易操作性和可維修性。
4. 虛擬現實技術在機器人中的作用已從模擬、預演發展到用於過程式控制制,如使遙控機器人操作者產生置身於遠端作業環境中的感覺來操縱機器人。
5. 機器人化機械開始興起。從94年美國開發出「虛擬軸機床」以來,這種新型裝置已成為國際研究的熱點之一,紛紛探索開拓其實際應用的領域。
我國的工業機器人從80年代「七五」科技攻關開始起步,在國家的支持下,通過「七五」、「八五」科技攻關,目前已基本掌握了機器人操作機的設計製造技術、控制系統硬體和軟體設計技術、運動學和軌跡規劃技術,生產了部分機器人關鍵元器件,開發出噴漆、弧焊、點焊、裝配、搬運等機器人;其中有130多台套噴漆機器人在二十餘家企業的近30條自動噴漆生產線(站)上獲得規模應用,弧焊機器人已應用在汽車製造廠的焊裝線上。但總的來看,我國的工業機器人技術及其工程應用的水平和國外比還有一定的距離,如:可靠性低於國外產品;機器人應用工程起步較晚,應用領域窄,生產線系統技術與國外比有差距;在應用規模上,我國已安裝的國產工業機器人約200台,約佔全球已安裝台數的萬分之四。以上原因主要是沒有形成機器人產業,當前我國的機器人生產都是應用戶的要求,「一客戶,一次重新設計」,品種規格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長、成本也不低,而且質量、可靠性不穩定。因此迫切需要解決產業化前期的關鍵技術,對產品進行全面規劃,搞好系列化、通用化、模化設計,積極推進產業化進程。
本次設計的液壓傳動機械手根據規定的動作順序,綜合運用所學的基本理論、基本知識和相關的機械設計專業知識,完成對機械手的設計,並繪制必要裝配圖、液壓系統圖、PLC控制系統原理圖。機械手的機械結構採用油缸、螺桿、導向筒等機械器件組成;在液壓傳動機構中,機械手的手臂伸縮採用伸縮油缸,手腕回轉採用回轉油缸,立柱的轉動採用齒條油缸,機械手的升降採用升降油缸,立柱的橫移採用橫向移動油缸;在PLC控制迴路中,採用的PLC類型為FX2N,當按下連續啟動後,PLC按指定的程序,通過控制電磁閥的開關來控制機械手進行相應的動作循環,當按下連
續停止按鈕後,機械手在完成一個動作循環後停止運動。
本設計擬開發的上料機械手可在空間抓放物體,動作靈活多樣,可代替人工在高
溫和危險的作業區進行作業,可抓取重量較大的工件。
Q 348414338
⑽ 沖床自動送料裝置結構圖和工作原理
給你介紹下NCF系列滾輪送料機的工作原理吧
送料機與沖床聯機時,需要至少2個信版號:送料權、放鬆(2個信號來自沖床凸輪)
送料機PLC根據設定的送料長度,在收到送料信號後,輸出信號到伺服放大器,伺服放大器控制電機運轉,電機運轉的度數由編碼器反饋回伺服放大器,二者配合完成設定的送料長度傳送。
當沖床到達下死點時,送料機PLC接收到放鬆信號,此時PLC輸出1個信號驅動電磁閥動作,此電磁閥控制送料機氣缸,氣缸活塞動作,使送料機構上滾輪松開。
這就是送料機的主要工作過程,如此循環動作,完成沖壓過程。