⑴ 折弯机自动送料系统的设计
新钢铁合金厂的高炉送料系统设计
本文主要介绍了新钢铁合金厂基于PLC和上位机设计的高炉自动送料系统功能和应用。安阳新钢铁合金厂3#高炉是容积为300m3的锰铁炉。送料系统由德维森公司的TCSPPC21和工业微机组成。在该送料控制系统中,所有输出(除模拟屏部分状态显示外)
这网站上还有不少给料机和自动化系统的资料,希望对你有用
⑵ 基于PLC的自动传送系统设计 设计三节物料传送带自动控制程序,画出PLC输入输出点分配表、PLC接线图、编程
传送带每个都应该有驱动电机和传送带速度开关,物料检测开关,PLC的输入为速度开关和物料检测开关信号。输出为驱动电机启动和停止指令。利用梯形图的逻辑和延时功能来实现传送带的启停顺序。先启动后停止后面的输送带,防止堵料。另外,利用传送带速度开关和物料开关判断堵料和传送带打滑故障,及时停机避免事故发生。当然,电机保护功能也可以进入PLC来实现。
⑶ 步进送料机课程设计
机械原理课程设计说明书
设计题目:步进送料机
07机械设计制造及其自动化专业 二班
设计者:徐丽丽
指导教师:迎春,张春友
2009年12月6日
课程设计 步进送料机
目录
前言………………………………………………………
第1章 课程设计内容…………………………………
第2章 设计思路………………………………………
第3章 工作原理………………………………………
第4章 运动循环图……………………………………
第5章 机械系统运动方案……………………………
第6章 主要执行结构方案设计………………………
第7章 传动机构尺寸设计……………………………
第8章 系统机械运动方案简图………………………
前言
随着科学技术、工业生产水平的不断发展和人们生活条件的不断改善,消费者的价值观念变化很快,市场需求才出现多样化的特征,机械产品的种类日益增多,例如,各种金属切削机床、仪器仪表、重型机械、轻工机械、纺织机械、石油化工机械、交通运输机械、海洋作业机械、钢铁成套设备、办公设备、家用电器以及儿童玩具等等。同时,这些机械产品的寿命周期也相应缩短。
企业为了赢得市场,必须不断开发符合市场需求的产品。新产品的设计与制造,其中设计是产品开发的第一步,是决定产品的性能、质量、水平、市场竞争力和经济效益的最主要因素。机械产品的设计是对产品的功能、工作原理、系统运动方案、机构的运动与动力设计、机构的结构尺寸、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算,并将其转化为具体的描述以作为制造的工作过程。其中机械产品的功能、工作原理、系统运动方案、机构的运动与动力设计、机构的结构尺寸、力和能量的传递方式等内容是机械原理课程的教学内容。
当今世界,科学技术突飞猛进,知识经济已见端倪,综合国力的竞争日趋激烈。国力的竞争,归根结底是科技与人才的竞争。而机械原理课程设计是机械原理课程的一个重要实践性教学环节,同时,又是机械类专业人才培养计划中一个相对独立的设计实践,在培养学生的机械综合设计能力及创新意识与能力方面,起着重要的作用。在课程设计中,它培养了学生 创新设计的能力。本次设计的是半自动钻床设计,以小见大,设计并不是门简单的课程,它需要同学们理性的思维和丰富的空间想象能力。
关键字:送料机构,定位机构,传动机构
第一章 课程设计 步进送料机
一.设计题目
设计某自动生产线的一部分——步进送料机。如图25所示,加工过程要求若干个相同的被输送的工件间隔相等的距离a,在导轨上向左依次间歇移动,即每个零件耗时t1移动距离a后间歇时间t2。考虑到动停时间之比K=t1/t2之值较特殊,以及耐用性、成本、维修方便等因素,不宜采用槽轮、凸轮等高副机构,而应设计平面连杆机构。
具体设计要求为:
1、电机驱动,即必须有曲柄。
2、输送架平动,其上任一点的运动轨迹近似为虚线所示闭合曲线(以下将该曲线简称为轨迹曲线)。
3、轨迹曲线的AB段为近似的水平直线段,其长度为a,允差±c(这段对应于工件的移动);轨迹曲线的CDE段的最高点低于直线段AB的距离至少为b,以免零件停歇时受到输送架的不应有的回碰。有关数据见表1.1
表1.1 设计数据
方案号 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.设计任务
1. 步进送料机一般至少包括连杆机构和齿轮机构二种常用机构。
2. 设计传动系统并确定其传动比分配。
3. 图纸上画出步进送料机的机构运动方案简图和运动循环图。
4. 对平面连杆机构进行尺度综合,并进行运动分析;验证输出构件的轨迹是否满足设计要求;求出机构中输出件的速度、加速度;画出机构运动线图。
5. 编写设计计算说明书。
三.设计提示
1. 由于设计要求构件实现轨迹复杂并且封闭的曲线,所以输出构件采用连杆机构中的连杆比较合适。
2. 由于对输出构件的运动时间有严格的要求,可以在电机输出端先采用齿轮机构进行减速。如果再加一级蜗杆蜗轮减速,会使机构的结构更加紧凑。
3. 由于输出构件尺寸较大,为提高整个机构的刚度和运动的平稳性,可以考虑采用对称结构(虚约束)。
第二章 设计思路
零件工作时间与中间间歇时间比为1:2,则齿轮转动1/(1+2)*360=120为有效工作时间,曲柄摇杆机构的极位夹角为180—120=60. 选取AB=100 mm, BC=350mm,角CBE=30度,BE=173.2mm, 画出机构如图所示。E’E’’=300mm,取E’E’’’=50mm,过点E’’’做E’’’B’’’=173.2mm,再过B’’’做B’’’C’’’=350mm,使角C’’’B’’’E’’’=30度,找出C’’’,然后根据C’,C’’,C’’’点画出D点,CD=374mm 。其中E’E’’相当于轨计的AB点
齿轮传动
传动比准确,外廓尺寸小,功率高,寿命长,功率及速度范围广,适宜于短距离传动
制造精度要求高
开式0.92-0.96
闭式0.96-0.99
6级精度直齿v≤18m/s
6级精度非直齿v≤36m/s
5级精度直齿v≤200m/s
渐开线齿轮≤50000kw圆弧齿轮≤6000kw锥齿轮≤1000kw
一对圆柱齿轮i≤10
通常i≤5
一对圆锥齿轮i≤8
通常i≤3
主要用于传动
带传动
中心距变化范围广,可用于长距离传动,可吸振,能起到缓冲及过载保护
用打滑现象,轴上受力较大
平带0.92-0.98
V带0.92-0.94
同步带0.96-0.98
V带v≤25m/s
同步带v≤50m/s
V带≤40
同步带≤200-750kw
平带i≤5
V带i≤7
同步带i≤10
常用于传动链的高速端
连杆传动
适用于宽广的载荷范围,可实现不同的运动轨迹,可用于急回、增力,加大或缩小行程等
设计复杂,不宜高速度运动
在运动过程中随时发生变化
既可为传动机构又可做为执行机构
第三章 工作原理
功能要求:加工过程要求若干个相同的被输送的工件间隔相等的距离a,在导轨上向左依次间歇移动,即每个零件耗时t1=1s移动距离a=300mm后间歇时间t2=2s
功能原理:步进送料机的工作原理分解如图所示,该系统由电动机驱动,通过带传动将运动传给齿轮,再由各级齿轮进行减速使其转速符合要求,即n=1r/3s=20r/min。最后利用齿轮和连杆将运动传给输送架。
第四章 运动循环图
齿轮转角 0~~120 120~~360
送料 输送架向前推进,工件前移 输送架向后退回,工件停止
第五章 机械系统运动方案
方案号 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
选择方案A
第六章 主要执行机构设计方案
连杆传动机构
送料--------连杆在图示轨迹上做往复运动----------齿轮定转速转动
第七章 计算传动机构传动机构尺寸设计
1.根据所给的设计参数,可算出执行构件连接的齿轮的转速n=20r/min,取驱动电机:y180l-8,功率N=11KW,转速n=710r/min。所以机械的总传动比为:
可根据总传动比设计传动机构。一般一级减速用皮带轮i皮≤5~8,二级减速用齿轮,传动比的各级分配情况应遵循“前小后大”的原则分配较为有利。即:i1<i2<…<in,且相邻两级传动比的差值不要太大,运动链这样逐级减速,使各级中间轴有较高的转速及较小的转矩,从而使轴与轴间的零件有较小的尺寸,机构较为紧凑。
齿轮选取钢料,m=5,取z2=20,i1=7.1,则
z1=20*=142 d1=mz1=5*142=710mm 而AB=200mm,d1>2AB,所以齿轮符合连杆的 传动要求
i1*i2=35.5,所以i2=5也符合传动要求
2设计计算各主要执行机构
送料机构的设计,首先要确定从动件的运动规律,确定连杆的几何尺寸。计算齿轮在转动一周过程中的理论和实际廓线的坐标值。
对各主要执行机构进行受力分析。
第八章 系统机械运动方案简图
参考文献:《机械原理课程设计指导书》,《机械原理》
2009年12月9日
⑷ 自动送料装车系统PLC控制设计
自动往返小车控制系统设计: 通过对电机的正反转设计实现小车的左右自动运行,通过专行程开关确定小属车的装卸料位置。1、小车左行到装料位置停止;2、小车装料时间15s;3、小车右行到卸料位置;4、小车卸料时间10s。按以上规律自动循环。设计内容基本要求:1、画出控制系统的总体方案设计,画出整个系统 的原理框图;2、完成系统硬件设计,包括PLC选型、硬件选择、 I/O分配、PLC的外部接线等;3、完成系统软件设计,包括程序流程图及软件程序。正文格式:1 任务重述
⑸ 自动送料装车系统PLC控制设计
这个问题不是会PLC软硬件设计就能回答,还要详细知道你自动养料车的工作流程才行。
⑹ 冲压机构及送料机构设计
第一节 冲床冲压机构、送料机构及传动系统的设计
一、 设计题目
设计冲制薄壁零件冲床的冲压机构、送料机构及其传动系统。冲床的工艺动作如图5—1a)所示,上模先以比较大的速度接近坯料,然后以匀速进行拉延成型工作,此后上模继续下行将成品推出型腔,最后快速返回。上模退出下模以后,送料机构从侧面将坯料送至待加工位置,完成一个工作循环。
(a) (b) (c)
图5—1 冲床工艺动作与上模运动、受力情况
要求设计能使上模按上述运动要求加工零件的冲压机构和从侧面将坯料推送至下模上方的送料机构,以及冲床的传动系统,并绘制减速器装配图。
二、 原始数据与设计要求
1.动力源是电动机,下模固定,上模作上下往复直线运动,其大致运动规律如图b)所示,具有快速下沉、等速工作进给和快速返回的特性;
2.机构应具有较好的传力性能,特别是工作段的压力角应尽可能小;传动角γ大于或等于许用传动角[γ]=40o;
3.上模到达工作段之前,送料机构已将坯料送至待加工位置(下模上方);
4.生产率约每分钟70件;
5.上模的工作段长度l=30~100mm,对应曲柄转角0=(1/3~1/2)π;上模总行程长度必须大于工作段长度的两倍以上;
6.上模在一个运动循环内的受力如图c)所示,在工作段所受的阻力F0=5000N,在其他阶段所受的阻力F1=50N;
7.行程速比系数K≥1.5;
8.送料距离H=60~250mm;
9.机器运转不均匀系数δ不超过0.05。
若对机构进行运动和动力分析,为方便起见,其所需参数值建议如下选取:
1)设连杆机构中各构件均为等截面均质杆,其质心在杆长的中点,而曲柄的质心则与回转轴线重合;
2)设各构件的质量按每米40kg计算,绕质心的转动惯量按每米2kg·m2计算;
3)转动滑块的质量和转动惯量忽略不计,移动滑块的质量设为36kg;
6)传动装置的等效转动惯量(以曲柄为等效构件)设为30kg·m2;
7) 机器运转不均匀系数δ不超过0.05。
三、 传动系统方案设计
冲床传动系统如图5-2所示。电动机转速经带传动、齿轮传动降低后驱动机器主轴运转。原动机为三相交流异步电动机,其同步转速选为1500r/min,可选用如下型号:
电机型号 额定功率(kw) 额定转速(r/min)
Y100L2—4 3.0 1420
Y112M—4 4.0 1440
Y132S—4 5.5 1440
由生产率可知主轴转速约为70r/min,若电动机暂选为Y112M—4,则传动系统总传动比约为。取带传动的传动比ib=2,则齿轮减速器的传动比ig=10.285,故可选用两级齿轮减速器。图5—2 冲床传动系统
四、 执行机构运动方案设计及讨论
该冲压机械包含两个执行机构,即冲压机构和送料机构。冲压机构的主动件是曲柄,从动件(执行构件)为滑块(上模),行程中有等速运动段(称工作段),并具有急回特性;机构还应有较好的动力特性。要满足这些要求,用单一的基本机构如偏置曲柄滑块机构是难以实现的。因此,需要将几个基本机构恰当地组合在一起来满足上述要求。送料机构要求作间歇送进,比较简单。实现上述要求的机构组合方案可以有许多种。下面介绍几个较为合理的方案。
1.齿轮—连杆冲压机构和凸轮—连杆送料机构
如图5—3所示,冲压机构采用了有两个自由度的双曲柄七杆机构,用齿轮副将其封闭为一个自由度。恰当地选择点C的轨迹和确定构件尺寸,可保证机构具有急回运动和工作段近于匀速的特性,并使压力角尽可能小。
送料机构是由凸轮机构和连杆机构串联组成的,按机构运动循环图可确定凸轮推程运动角和从动件的运动规律,使其能在预定时间将工件推送至待加工位置。设计时,若使lOG<lOH ,可减小凸轮尺寸。
图5—3 冲床机构方案之一 图5—4冲床机构方案之二
2.导杆—摇杆滑块冲压机构和凸轮送料机构
如图5—4所示,冲压机构是在导杆机构的基础上,串联一个摇杆滑块机构组合而成的。导杆机构按给定的行程速比系数设计,它和摇杆滑块机构组合可达到工作段近于匀速的要求。适当选择导路位置,可使工作段压力角较小。
送料机构的凸轮轴通过齿轮机构与曲柄轴相连。按机构运动循环图可确定凸轮推程运动角和从动件的运动规律,则机构可在预定时间将工件送至待加工位置。
3.六连杆冲压机构和凸轮—连杆送料机构
如图5—5所示,冲压机构是由铰链四杆机构和摇杆滑块机构串联组合而成的。四杆机构可按行程速比系数用图解法设计,然后选择连杆长lEF及导路位置,按工作段近于匀速的要求确定铰链点E的位置。若尺寸选择适当,可使执行构件在工作段中运动时机构的传动角γ满足要求,压力角较小。
凸轮送料机构的凸轮轴通过齿轮机构与曲柄轴相连,若按机构运动循环图确定凸轮转角及其从动件的运动规律,则机构可在预定时间将工件送至待加工位置。设计时,使lIH<lIR,则可减小凸轮尺寸。
图5—5冲床机构方案之三 图5—6冲床机构方案之四
4.凸轮—连杆冲压机构和齿轮—连杆送料机构
如图5—6所示,冲压机构是由凸轮—连杆机构组合,依据滑块D的运动要求,确定固定凸轮的轮廓曲线。
送料机构是由曲柄摇杆扇形齿轮与齿条机构串联而成,若按机构运动循环图确定曲柄摇杆机构的尺寸,则机构可在预定时间将工件送至待加工位置。
选择方案时,应着重考虑下述几个方面:
1)所选方案是否能满足要求的性能指标;
2)结构是否简单、紧凑;
3)制造是否方便,成本可否降低。
经过分析论证,方案1是四个方案中最为合理的方案,下面就对其进行设计。
五、 冲压机构设计
由方案1图5—3可知,冲压机构是由七杆机构和齿轮机构组合而成。由组合机构的设计可知,为了使曲柄AB回转一周,C点完成一个循环,两齿轮齿数比Z1/Z2应等于1。这样,冲压机构设计就分解为七杆机构和齿轮机构的设计。
1.七杆机构的设计
设计七杆机构可用解析法。首先根据对执行构件(滑块F)提出的运动特性和动力特性要求选定与滑块相连的连杆长度CF,并选定能实现上述要求的点C的轨迹,然后按导向两杆组法设计五连杆机构ABCDE的尺寸。
设计此七杆机构也可用实验法,现说明如下。
如图5—7所示,要求AB、DE均为曲柄,两者转速相同,转向相反,而且曲柄在角度的范围内转动时,从动件滑块在l=60mm范围内等速移动,且其行程H=150mm。图5—7 七杆机构的设计
1)任作一直线,作为滑块导路,在其上取长为l的线段,并将其等分,得分点F1、F2、…、Fn(取n=5)。
2)选取lCF为半径,以Fi各点为圆心作弧得K1、K2、…、K5。
3)选取lDE为半径,在适当位置上作圆,在圆上取圆心角为的弧长,将其与l对应等分,得分点D1、D2、…、D5。
4)选取lDC为半径,以Di为圆心作弧,与K1、K2、…、K5对应交于C1、C2、…、C5。
5)取lBC为半径,以Ci为圆心作弧,得L1、L2、…、L5。
6)在透明白纸上作适量同心圆弧。由圆心引5条射线等分(射线间夹角为)。
7)将作好图的透明纸覆在Li曲线族上移动,找出对应交点B1、B2、…、B5,便得曲柄长lAB及铰链中心A的位置。
8)检查是否存在曲柄及两曲柄转向是否相反。同样,可以先选定lAB长度,确定lDE和铰链中心E的位置。也可以先选定lAB、lDE和A、E点位置,其方法与上述相同。
用上述方法设计得机构尺寸如下:
lAB=lDE=100mm, lAE=200mm, lBC= lDC=283mm, lCF=430mm,A点与导路的垂直距离为162mm,E点与导路的垂直距离为223mm。
2.齿轮机构设计
此齿轮机构的中心距a=200mm,模数m=5mm,采用标准直齿圆柱齿轮传动,Z1=Z2=40,ha*=1.0。
六、 七杆机构的运动和动力分析
用图解法对此机构进行运动和动力分析。将曲柄AB的运动一周360o分为12等份,得分点B1、B2、…、B12,针对曲柄每一位置,求得C点的位置,从而得C点的轨迹,然后逐个位置分析滑块F的速度和加速度,并画出速度线图,以分析是否满足设计要求。
图5—8是冲压机构执行构件速度与C点轨迹的对应关系图,显然,滑块在F4~F8这段近似等速,而这个速度值约为工作行程最大速度的40%。该机构的行程速比系数为
故此机构满足运动要求。图5-8 七杆机构的运动和动力分析
在进行机构动力分析时,先依据在工作段所受的阻力F0=5000N,并认为在工作段内为常数,然后求得加于曲柄AB的平衡力矩Mb,并与曲柄角速度相乘,获得工作段的功率;计入各传动的效率,求得所需电动机的功率为5.3KW,故所确定的电动机型号Y132S—4(额定功率为5.5KW)满足要求。(动力分析具体过程及结果略)。
七、 机构运动循环图
依据冲压机构分析结果以及对送料机构的要求,可绘制机构运动循环图(如图5—9所示)。当主动件AB由初始位置(冲头位于上极限点)转过角(=90o)时,冲头快速接近坯料;又当曲柄由转到(=210o)时,冲头近似等速向下冲压坯料;当曲柄由转到(=240o)时,冲头继续向下运动,将工件推出型腔;当曲柄由转到(=285o)时,冲头恰好退出下模,最后回到初始位置,完成一个循环。送料机构的送料动作,只能在冲头退出下模到冲头又一次接触工件的范围内进行。故送料凸轮在曲柄AB由300o转到390o完成升程,而曲柄AB由390o转到480o完成回程。
图5-9 机构运动循环图
七、送料机构设计
送料机构是由摆动从动件盘形凸轮机构与摇杆滑块机构串联而成,设计时,应先确定摇杆滑块机构的尺寸,然后再设计凸轮机构。
1.四杆机构设计
依据滑块的行程要求以及冲压机构的尺寸限制,选取此机构尺寸如下:
LRH=100mm,LOH=240mm,O点到滑块RK导路的垂直距离=300mm,送料距离取为250mm时,摇杆摆角应为45.24o。
2.凸轮机构设计
为了缩小凸轮尺寸,摆杆的行程应小AB,故取,最大摆角为22.62o。因凸轮速度不高,故升程和回程皆选等速运动规律。因凸轮与齿轮2固联,故其等速转动。用作图法设计凸轮轮廓,取基圆半径r0=50mm,滚子半径rT=15mm。
八、调速飞轮设计
等效驱动力矩Md、等效阻力矩Mr和等效转动惯量皆为曲柄转角的函数,画出三者的变化曲线,然后用图解法求出飞轮转动惯量JF。
九、带传动设计
采用普通V带传动。已知:动力机为Y132S-4异步电动机,电动机额定功率P=5.5KW ,满载转速n1=1440rpm ,传动比i=2, 两班制工作。
(1)计算设计功率Pd
由[6]中的表6-6查得工作情况系数KA =1.4
(2)选择带型 由[6]中的图6-10初步选用A型带
(3)选取带轮基准直径 由[6]中的表6-7选取小带轮基准直径
由[6]中的表6-8取直径系列值取大带轮基准直径:
(4)验算带速V
在(5~25m/s) 范围内,带速合适。
(5)确定中心a和带的基准长度
在 范围内初选中心距
初定带长
查[6]中的表6-2 选取A型带的标准基准长度
求实际中心距
取中心距为500mm。
(6)验算小带轮包角
包角合适
(7)确定带的根数Z
查表得
取Z=3根
(8)确定初拉力
单根普通V带的初拉力
(9)计算带轮轴所受压力
(10)带传动的结构设计(略)
十、齿轮传动设计
齿轮减速器的传动比为ig=10.285,采用标准得双级圆柱齿轮减速器,其代号为
ZLY-112-10-1。
第二节 棒料校直机执行机构与传动系统设计
一、设计题目
棒料校直是机械零件加工前的一道准备工序。若棒料弯曲,就要用大棒料才能加工出一个小零件,如图5-10所示,材料利用率不高,经济性差。故在加工零件前需将棒料校直。现要求设计一短棒料校直机。确定机构运动方案并进行执行机构与传动系统的设计。
图5-10 待校直的弯曲棒料
二、设计数据与要求
需校直的棒料材料为45钢,棒料校直机其他原始设计数据如表5-1所示。
表5-1 棒料校直机原始设计数据
参数
分组 直径d2
(mm) 长度L
(mm) 校直前最大曲率半径ρ
(mm) 最大校直力
(KN) 棒料在校直时转数
(转) 生产率
(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
注:室内工作,希望冲击振动小;原动机为三相交流电动机,使用期限为10年,每年工作300天,每天工作16小时,每半年作一次保养,大修期为3年。
三、工作原理的确定
1) 用平面压板搓滚棒料校直(图5-11)。此方法的优点是简单易行,缺点是因材料的回弹,材料校得不很直。
2) 用槽压板搓滚棒料校直。考虑到“纠枉必须过正”,故将静搓板作成带槽的形状,动、静搓板的横截面作成图5-12所示形状。用这种方法既可能将弯的棒料校直,但也可能将直的棒料弄弯了,不很理想。
3) 用压杆校直。设计一个类似于图5-13所示的机械装置,通过一电动机,一方面让棒料回转,另一方面通过凸轮使压杆的压下量逐渐减小,以达到校直的目的。其优点是可将棒料校得很直;缺点是生产率低,装卸棒料需停车。
4) 用斜槽压板搓滚校直。静搓板的纵截面形状如图5-14所示,其槽深是由深变浅而最后消失。其工作原理与上一方案使压下量逐渐减小是相同的,故也能将棒料校得很直。其缺点是动搓板作往复运动,有空程,生产效率不够高。虽可利用如图所示的偏置曲柄滑块机构的急回作用,来减少空程损失,但因动搓板质量大,又作往复运动,其所产生的惯性力不易平衡,限制了机器运转速度的提高,故生产率仍不理想。
5) 行星式搓滚校直。如图5-15所示,其动搓板变成了滚子1,作连续回转运动,静搓板变成弧形构件3,其上开的槽也是由深变浅而最后消失。这种方案不仅能将棒料校得很直,而且自动化程度和生产率高,所以最后确定采用此工作原理。图5-11平面压板搓滚棒料校直 图5-12 槽压板搓滚棒料校直
图5-13 压杆校直
图5-14 斜槽压板搓滚校直 图5-15 行星式搓滚校直
四、执行机构运动方案的拟定
行星式棒料校直机有两个执行构件,即动搓板滚子和送料滑块。动搓板滚子的运动为单方向等速连续转动,可将其直接装在机器主轴上。送料滑块的运动为往复移动。图5-16给出了两种送料机构方案,其中图a)为曲柄摇杆机构与齿轮、齿条机构组合,图b)为摆动推杆盘形凸轮机构与导杆滑块机构的组合,曲柄(或凸轮)每转一周送出一根棒料。由于凸轮机构能使送料机构的动作和搓板滚子的运动能更好的协调,故图b)的执行机构运动方案优于图a),下面设计计算针对图b)方案进行。
a) b)
图5-16 行星式棒料校直机执行机构运动方案
五、传动系统运动方案的拟定
初步拟定的传动方案如图5-17所示。驱使动搓板滚子1转动的为主传动链,为提高其传动效率,主传动链应尽可能简短,而且还要求冲击振动小,故图中采用了一级带传动和一级齿轮传动。传动链的第一级采用带传动有下列优点:电动机的布置较自由,电动机的安装精度要求较低,带传动有缓冲减振和过载保安作用。
图5-17 行星式棒料校直机传动方案
六、执行机构设计
由于动搓板滚子1直接装在机器主轴上,只有执行构件,没有执行机构,故只需对送料机构进行设计。对于图5-16b)所示得运动方案,送料机构的设计,实际上就是摆动推杆盘状凸轮机构的设计。
凸轮轴的转动是由滚子轴(传动主轴)的转动经过齿轮机构传动减速而得到的。下面来讨论滚子轴与凸轮轴间的传动比应如何确定。
应注意在校直棒料时,不允许两根棒料同时进入校直区,否则将因两根棒料的相互干扰,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后,后一根棒料才能进入校直区。
设滚子1的直径,棒料的直径为,校直区的工作角为,从棒料进入到退出工作区,滚子1的转角为。因在棒料校直时的运动状态跟行星轮系传动一样,弧形搓板相当于固定的内齿轮,其内经为,角相当于行星架的转角,根据周转轮系的计算式,即可求得滚子1的相应转角,即
故
设已确定为了校直棒料,棒料需在校直区转过的转数为,校直区的工作角为,则滚子1的直径,可由下式确定:
为了保证不出现两根棒料同时在校直区的现象,应在滚子1转过角度时,送料凸轮4才转一转,由此可定出齿轮的传动比为
图中采用了一级齿轮减速(轮为过轮,用它主要是为了协调中心距)。若一级齿轮减速不能满足要求时,可考虑用二级或三级齿轮减速。
对于第一组数据,并设校直区的工作角为=1200,则由上面公式可求得滚子1的直径=240mm,滚子1的转角为=2550,故取1=2600,从而求得齿轮的传动比为ig=0.722。故取Zc=26,Za=36。
送料滑块应将棒料推送到A点,设推送距离对应的圆心角为300,则可求得滑块行程约为120mm,若取摆杆长lCF=400mm,则其摆角为17.25o。
确定推杆运动规律,设计凸轮轮廓曲线(略)。
七、传动系统设计
原动机选为Y100L2-4异步电动机,电动机额定功率P=3KW ,满载转速n=1420rpm,则传动系统的总传动比为i=n/n1,其中n1为滚子1的转速。对于第一组数据,n1=2600×150/3600 =108.3,总传动比为i=13.11,若取带传动的传动比为ib=3.0,则齿轮减速器的传动比为ig=13.11/3.0=4.3,故采用单级斜齿圆柱齿轮减速器。
带传动和单级斜齿圆柱齿轮减速器的设计(略)。
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1、本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述
工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势:
1. 工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),而单机价格不断下降,平均单机价格从91年的10.3万美元降至97年的6.5万美元。
2. 机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问市。
3. 工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模块化结构;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。
4. 虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制,如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。
5. 机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来,这种新型装置已成为国际研究的热点之一,纷纷探索开拓其实际应用的领域。
我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过“七五”、“八五”科技攻关,目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件,开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人;其中有130多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线(站)上获得规模应用,弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看,我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离,如:可靠性低于国外产品;机器人应用工程起步较晚,应用领域窄,生产线系统技术与国外比有差距;在应用规模上,我国已安装的国产工业机器人约200台,约占全球已安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业,当前我国的机器人生产都是应用户的要求,“一客户,一次重新设计”,品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低,而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术,对产品进行全面规划,搞好系列化、通用化、模化设计,积极推进产业化进程。
本次设计的液压传动机械手根据规定的动作顺序,综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械设计专业知识,完成对机械手的设计,并绘制必要装配图、液压系统图、PLC控制系统原理图。机械手的机械结构采用油缸、螺杆、导向筒等机械器件组成;在液压传动机构中,机械手的手臂伸缩采用伸缩油缸,手腕回转采用回转油缸,立柱的转动采用齿条油缸,机械手的升降采用升降油缸,立柱的横移采用横向移动油缸;在PLC控制回路中,采用的PLC类型为FX2N,当按下连续启动后,PLC按指定的程序,通过控制电磁阀的开关来控制机械手进行相应的动作循环,当按下连
续停止按钮后,机械手在完成一个动作循环后停止运动。
本设计拟开发的上料机械手可在空间抓放物体,动作灵活多样,可代替人工在高
温和危险的作业区进行作业,可抓取重量较大的工件。
Q 348414338
⑽ 冲床自动送料装置结构图和工作原理
给你介绍下NCF系列滚轮送料机的工作原理吧
送料机与冲床联机时,需要至少2个信版号:送料权、放松(2个信号来自冲床凸轮)
送料机PLC根据设定的送料长度,在收到送料信号后,输出信号到伺服放大器,伺服放大器控制电机运转,电机运转的度数由编码器反馈回伺服放大器,二者配合完成设定的送料长度传送。
当冲床到达下死点时,送料机PLC接收到放松信号,此时PLC输出1个信号驱动电磁阀动作,此电磁阀控制送料机气缸,气缸活塞动作,使送料机构上滚轮松开。
这就是送料机的主要工作过程,如此循环动作,完成冲压过程。