自动涂胶机机械系统设计

自动涂胶机机械系统设计摘 要近年来，随着生产和技术的发展，机械技术取得了重大发展，自动胶粘剂设备被广泛用于安装和修理机器和设备，这不仅提高了效率，还节省了能源和材料。特别是在汽车领域，备件设备表面的镇定剂要求对车辆效率至关重要。在过去，工人们用非常低的效率手工涂层，从而使得涂胶的平滑性和厚度难以保证。自动涂胶机提供了胶水的均匀性和高材料的节约，大大提高了工作效率和质量，降低了工人的劳动密度。因此，为了满足不同的工作需要，自动粘接机可以通过一个框架机器人或多个自由染色机器人组合表面，使用这种技术可以为保存这些表面带来巨大的经济效益。公立大学采用了覆盖自动装置，能够迅速、准确、高效、干净地完成覆盖过程，提高产品质量，降低成本。关键词：密封；涂胶；框架式机器人；自动涂胶机Abstract In recent years, with the development of production and technology, mechanical technology has made significant development, automatic adhesive equipment is widely used in the installation and repair of machinery and equipment, which not only improves the efficiency, but also saves energy and materials. Especially in the field of automobile, the requirement of sedatives on the surface of spare parts is very important for vehicle efficiency. In the past, workers used very inefficient manual coating, making it difficult to guarantee the smoothness and thickness of the coating.Automatic gluing machine provides uniform glue and high material saving, greatly improves work efficiency and quality, and reduces the labor density of workers. Therefore, in order to meet the needs of different work, the automatic adhesive machine can be combined with one frame robot or several free dyeing robots on the surface, using this technology can bring huge economic benefits for the preservation of these surfaces. Public universities adopt automatic coverage devices, which can quickly, accurately, efficiently and cleanly complete the coverage process, improve product quality and reduce costs.Key words：Tight；gluing；Frame type robot；Automatic glue machine47目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论4自动涂胶机的总体结构设计52.1涂胶技术简介52.2 系统要求及主要设计思路62.3设计任务和内容62.2 设计要求62.3涂胶机运动机构总体设计63.1 设计原则73.2 自动涂胶机方案的拟订73.3涂胶机方案的确定83.4涂胶机的控制系统构架及硬件组成93.4.1涂胶机控制系统设计要求93.4.2涂胶机控制系统构架103.5技术参数10第4章 自动涂胶机机械部分设计124.1步进电机的选择124.2涂胶机自动压紧装置的工作过程134.3变速齿轮的设计134.4滚动导轨的选择133.3.1 X向滚动直线导轨副的选取134.5滚动体的尺寸和数量144.6滚动导轨的长度144.7额定寿命计算154.8接触强度计算164.9 Y向导轨的选取174.10滚珠丝杠副的选择174.10.1滚珠丝杠副的特点174.10.2滚珠丝杠螺母副类型选择184.10.3滚珠丝杠副的安装184.10.4滚珠丝杠副的保护194.10.5滚珠丝杠副的主要参数194.10.6滚珠丝杠螺母副的设计计算194.10.7最大动负载C的计算及主要尺寸初选19第5章 自动涂胶机辅助设计255.1工件的夹具设计255.2确定定位方案,设计定位元件265.3自动夹紧机构的选取265.4夹紧机构的设计275.5夹紧力的计算275.6斜楔自锁条件的计算285.7定位误差分析计算295.8气动夹紧机构的计算305.9供胶系统中对胶棒夹具的设计335.10涂胶弯臂的螺栓强度校核：345.11给料装置35第六章 硬件及接口电路的设计376.1概述376.2控制系统的基本硬件组成376.3 PLC的控制电路组成介绍376.4驱动电路的设计38驱动电路的设计及说明396.5传感器的选择及与PLC接线说明396.6 光电传感器的选择406.7 压力传感器的选择406.8 传感器和PLC的接线说明40结 论42展望42参考文献43致 谢45第1章 绪论1.1课题背景及意义随着粘接材料的开发和附着剂生产技术的发展，许多生产过程被变革，例如汽车、大部分固定机械部件和配件被转化为粘合剂技术。车灯罩、内饰件、扬声器等新技术大大提高了产品质量。是为了传播劳动密集型技术，在当今世界的竞争环境中，低利率加剧了质量不稳定，特别是在一些要求很高的传统工匠中，这使得指标和质量变得更强，生产质量也更高。在我们的工作中，只有一小部分强调了灵活的机器人姿态的必要性，这是低自动化、企业自动化、效率和投资机器人的重要组成部分，往往会带来更多的好处，从而使它们更加自动化。分析这些事件在生产摩托车、汽车、汽车和农业设备以及相关部件方面，平面和空间封闭的表面被广泛使用。例如，大型柴油机的底盘或多个部件被用来在一辆汽车上自动锁定，汽车的挡风玻璃等等。此外，节约和精炼覆盖技术，提高产品质量，降低生产成本。随着数字管理技术、机械工业和对机械性能的高要求的进一步发展，自动涂胶机无疑会有更广泛的应用前景。1.2国内外发展现状目前，国外自动涂胶机的发展较快，尤其是在欧洲发达国家，美国、日本等国家，经过上百年的发展已经有了一套较为完整的体系。无论是自动化、精度化还是质量、经济成本上面都达到了领先水平,国外的生产商各自推出了自主的涂胶机，如日本的安川机器人、莫托曼机器人、美国ABB机器人等。本次设计的目标是设计一台自动涂胶的设备（轴承座与减速器间的密封圈）使它能在实现日常工作的基础上，尽量让机械结构合理的简化，降低成本。此机构采用由步进电机作为驱动装置,X、Y轴联动可合成各种平面的各种曲线。保证系统可靠性及涂胶精度的前提下尽量降低造价,提高性能及价格比。 自动涂胶机的总体结构设计2.1涂胶技术简介1.堵塞技术是一种均匀应用于产品表面的粘性材料的技术。一般凝胶有四种:剃须、轧制、灌溉和喷洒。在机械、电子信封、汽车和食品工业中有一个重要的角色。覆盖技术可以分为两类:接触和非接触。接触胶按所使用的工具分类:时间压力类型和末端测量胶体类型(17、18、19、20)(1)时间压力覆盖方法。操作原理:将压缩空气注入橡胶瓶(注射器)胶体被推入连接活塞腔的动力管中，当活塞上升时，它被泵入活塞腔。胶体爬进活塞的底部，决定胶体的去除量，可以手工制作。它也可以在软件中自动控制。好处:经济、实用和实用。缺点:收养压缩脉冲空气加热邻居，改变粘度和大小。使用的胶体数量取决于注射器中使用的胶体数量。小的变化很难以很高的速度工作。最后测量的胶体类型代表了压力技术的进一步发展，并引入了新的结构来提高涂层质量。在活塞的末端有一个胶体 ，“阿基米德”用来定义末端韧带(c .3)。正确的问题:使用更均匀的胶体;缺陷:糟糕的凝胶机械控制和糟糕的维护。阿基米德末端测量胶体衡量了胶体的优点:胶体控制的精度;缺点:压力的性质和时间方法因粘度而不同。橡胶泵技术通常用于非接触式涂层。(1)工作原理:橡胶瓶里的压缩空气压力由连接活塞腔的供给控制。这个管子加热并控制胶水温度，以保持恒定的粘度。球形胶机构以座椅的形式，凝胶填补了从椅子上出来的双弹留下的空间，而这个小球跳起来填补了空间。气球产生的压力会破坏凝胶，瓶子里的胶水会产生凝胶。胶点效应，如图1.4所示。(2)特征:1)去除接触以外的传统粘合剂产生的端胶。2)橡胶针和其他成分之间没有联系，因此橡胶针的磨损不应引起，应减少。对其他各方的干扰较少(3)由于底部的曲率和针的损伤，没有弹片。2.2 系统要求及主要设计思路系统需求和基本设计理念该系统主要用于覆盖速度盒底座，所有单面通信线路，具体要求:2)速度不得超过20 s /零件，在工作时间结束时不得超过60 s。胶水和卸载，3)胶水线定位精度不应超过0.5毫米，4毫米以上的控制设备成本。为了满足这一要求，实施了两个方案:工业项目、技术机器人、技术机器人、技术机器、技术机器、信息、机械控制系统、从简单设备的创建和开发到缺乏智能设备的简单过程。第二个方案规定了系统组件的模块化设计，因为模块相对独立，通过能够满足生产需求的管理系统协调不同模块的操作。缺点是科学研究和发展的过程是复杂的，通用性差。2.3设计任务和内容自动涂胶机装置的设计目的是自动插入移动车辆的密封环来控制交通，以确保插入的范围、速度和顺序。1)机械系统的设计包括机械结构设计和标准元素的选择。2)自动联轴器控制系统的设计，包括硬件和软件系统。3）计算机系统的设计目的是通过微处理器和电导线来调节发动机的正常运行，Y向和Z向。4）软件的设计目的是使用MCS - 51来控制微处理器，以及使用组装语言来控制过程。2.2 设计要求 机械部件必须考虑一般配置、相应的工作路线、传输频率和精度、速度和经济效率。要批量生产，设备的寿命至少为15年，每年工作330天，每天工作12小时。部分电路包括选择芯片和扩展电路，以及三个引擎控制电路。因为涂胶是低功率的轻型发动机。设计示意图控制发动机的工作和方向，以满足设计要求。在执行过程中，必须考虑到不同转弯点的黏液量，可以通过改变x和Y的速度或调整单个Z的运动来确保涂胶的均匀性来改变。2.3涂胶机运动机构总体设计在我们开始详细设计之前，我们必须根据企业涂胶作业的各项要求，以满足企业的不同要求。一般投影机器人结构是矩形、圆柱形、极坐标型和多关节型。每个结构由四个组成，每个组成:(1)机械部分:机器的部分由机械部分移动，机器的部分由几个运动蒸汽组成。开路动力电路(2)推力源:机械装置的推力源，可以控制相对机械的运动设备;通常，管道的来源是气体、水力和电力。3)一个或多个传感器:传感器与机械装置的眼睛相匹配，该设备可以由机器人控制器供电。实时和外部环境的运动信息。控制器:控制器与人脑匹配，是机器人的中心区域，可以接收和发送任何信息。机械制导装置的正确轨道、速度、位置和外部环境信息建设补充了相应的行动。自动涂胶机装配图3.1 设计原则涂胶机是一种非常规的自动化设备，旨在满足企业的生产需求。减少项目和生产周期、提高设备可靠性、企业生产灵活性和最大限度提高投资回报的方法对促进使用这些设备至关重要。因此，确定了下列设计原则。 使用伺服控制技术、各种适应性和先进和可靠技术，精确的位置和管理速度很容易实现。因此，设计和制造成本正在下降。选择尽可能多的标准细节和过时的细节，可以最大限度地利用公司的现代生产资源，极大地提高产品的专业精神和受欢迎程度，同时也提高产品的质量。非周期组件避免长而复杂的过程。3.2 自动涂胶机方案的拟订发动机在运行过程中控制的长铁棒的传输不仅具有积极和可逆性、单向速度和稳定性、还有高精度定位精度和高精度。因此，最终的设计使用了一个移动的引擎来引导长线。 X轴 电机 涂胶 轨迹伺服系统 Y轴 电机机械部分电路部分涂胶量 Z轴步进 电机图2.1 总体方案图部分电路包括选择芯片和扩展电路，以及三个引擎控制电路。因为胶水是低功率的轻型发动机。设计示意图控制发动机的工作和方向，以满足设计要求。电气部分包括一个工作引擎，额外的编码器，I / O接口电路，各种传感器等等。3.3涂胶机方案的确定从理论上讲，涂胶轨迹是一个复杂的三维空间曲线，为了达到最佳的技术参数，最好使用6度机器人来获得涂胶。机器人是非常灵活的设备，可以制造备件和产品，但其独特的投资和维护成本非常高，特别是在机器人的工作和初始寿命方面，这是巨大的，需要高技术质量的用户。分析得出的结论是，某些特性(即改变方向的曲线没有系统地排列)是建立在一个完全可以忽略的胶枪姿态上的，三个或三个以下坐标轴的涂胶机。指定的控制位置和控制速度与用于覆盖的建筑技术相匹配。考虑到矩形高精度、细胞简单和集成简单，自动涂胶机被设计成直角坐标。按照模块化设计的原则，模块化胶粘剂由7个功能模块组成，如座椅、桌面、胶水框架、X轴移动单元、Y轴移动单元、离合器和控制系统。x轴和Y轴上的活动元件是通过精密耦合在伺服马达和螺旋桨之间的精确类型。基础具有良好的硬、轻、轻、焊接工作时间结构。桌面是用铝做的，有细微而复杂的关联特征。胶水分配系统配备了一种特殊的冷压缩系统，允许流连续和定期运输，以及对开口和闭合的自动控制。控制系统基于AFS AFCO的数字控制，编码器控制X轴的移动，以测试半封闭反馈控制，以确保系统的精确性和测量舒适。大米。2展示了胶水机控制系统的原理。编码器发现了一个数字控制系统，用来控制伺服器的实际速度和数量，并将其与数量和速度输入理论(编程)进行比较，以建立半封闭的速度控制和涂胶的位置。控制系统是手动和自动的。手工操作方法主要用于操作涂层机系统和设计(例如:设置以下功能:报警/关闭、每个轴没有水平/下降控制、每个轴高/低速手动控制等)。自动化方法是在生产的正式阶段使用的一种方法，在生产过程中，自动复制胶水机是根据教授的工作计划手工制作的。为了促进生产和使用，自动化资金分为两类:单向自动化和双边资金。在一个自动模式下，操作员将修复零件放入工作表，按下“启动”按钮，离合器自动插入程序，离合器自动返回工作地点。在双向工作模式下，双方的工作站操作员只能安装单独的部件，而机器则自动更换工作站。一旦它们被开发出来，一方面，涂胶机可以自动制造，另一方面，操作员可以使用一个旋转的间隔从移除它到放置新的涂层。这种定期工作可以大大提高生产效率。控制系统有多个组件选择功能(现在可以选择6种产品，每一种产品都可以有4种不同的成分)，操作人员可以很容易地选择工作方案。涂胶机的运行速度可以用面板(1 - 9个轮子的速度)来很容易地改变生产速度。3.4涂胶机的控制系统构架及硬件组成3.4.1涂胶机控制系统设计要求在获取了覆盖机器的配置文件后，需要控制覆盖机器的不同轴。压缩机提出的控制系统的要求包括:(1)整个控制系统必须能够控制覆盖自动涂胶机的每一个动作。主要问题是轴之间的插值。移动，发射，关闭冻结模块，冻结控制点等等。(2)整个控制系统包括不同的限制模块，可以在涂胶机工作到限制点时使用。自动停车装置(3)整个控制系统必须能够通过计算机接口开关按钮进行自动和永久的控制。手动和自动控制。控制系统必须具有教学功能。为了满足这些要求，控制系统必须具有强大的内部计算能力。管理系统也是必要的。数据存储控制和发动机输入和输出及时返回。油漆管理系统设计用它来演示控制器模型。任务。通过RS232接口显示盒子来执行数据流任务。数据被分析和存储。该系统使用实时连接算法来减少任务存储空间的数量。屏幕显示了前锁的状态，可以通过触摸屏的输入控制。覆盖目标参数的输入是一个具有分离功能的伺服器，能够满足胶机的需求。决议和轻松控制可以有效地降低整个系统的成本。3.4.2涂胶机控制系统构架涂胶控制系统包括一辆上面的车，一辆PLC，一辆伺服马达，不同的传感器和一门胶枪。系统组成。根据PLC系统和模块化设计的技术指标和系统和模块化设计，以上机器主要提供系统通信、检测和控制，主要提供系统通信、控制和控制。上车作为高级计算机和PLC之间的用户界面，它是由当地公共汽车提供的。PLC完成。控制系统核心控制的伺服马达的脉冲运动;接收信号通信模块主要负责上传和传播信息，以确保模块之间的正常通信。主伺服马达控制着发动机的位置、速度和扭矩，以确保伺服器的安全。他很稳定，很有效率。伺服电动机是整个系统的执行元件，主要是为了转换PLC脉冲。发动机转角执行各种覆盖机的操作。当clay控制模块检测到clay的信号时，clay控制系统就会自动工作。封闭系统外部设备所属的装载模块已根据使用前的覆盖需求进行调整，目前正在运行。用PLC脉冲信号控制胶枪3.5技术参数考虑到边界的划界、使用单独的非金属胶水以降低生产成本和成本，以及如果可能的话，使用焊接设备和生物水系统的内置性能，其他标准规范可以作为与之结合的设计基础。在一段时间内，它进入了自动操作系统。在系统的控制下，双方在程序方面的努力都很好，帮助确定项目完成后一方工作的进展，恢复到零，并自动堵塞。这种方法是相当灵活的。图2.2 sn305型号轴承座。经查表a=185mm,w=90mm,b=52mm,u=15mm.第4章 自动涂胶机机械部分设计4.1步进电机的选择在运行过程中，发动机是控制电脉冲信号的发动机，将电脉冲信号转化为相位或角度线的移动。转子的运动只与通信信号的频率有关，每个塔的步数都是固定的。因此，它可以作为数字控制系统中的微型计算机使用，具有明显的优势，如系统的简单性和功能的可靠性。使用的发动机类型可分为三个基本类别:电磁瞬时生产: 反应式电动机；持续运转的电动机：和持续感应电动机。自动化方法是在生产的正式阶段使用的一种方法，在生产过程中，自动复制胶水机是根据教授的工作计划手工制作的。为了促进生产和使用，自动化资金分为两类:单向自动化和双边资金。在一个自动模式下，操作员将修复零件放入工作表，按下“启动”按钮，离合器自动插入程序，离合器自动返回工作地点。在双向工作模式下，双方的工作站操作员只能安装单独的部件，而机器则自动更换工作站。一旦它们被开发出来，一方面，胶水可以自动制造，另一方面，操作员可以使用一个旋转的间隔从移除它到放置新的涂层。这种定期工作可以大大提高生产效率。表4.1 Z向55BF003电机的参数步 距角相数电压相 电流最大静转矩最高空载启动频率质量外径长度轴径1.5/3324V3A0.686Nm1800HZ0.83Kg55mm70mm6mm因为它们适合0.686Nm的55BF003会自动调整和修复，只在范围、速度和一致性之间粘合橡胶，每一步都有大量涂胶，选择步距角为1.50步，点菜单可以满足涂胶并产生粘性。表4.2 X向Y向70BF003电机参数步距角相数电压相 电流最大静转矩最高空载启动频率质量外径长度轴径1.5/3324V3A0.392Nm1600HZ1.2Kg75mm65mm8mm4.2涂胶机自动压紧装置的工作过程反向通量强度自动降低，包括以下过程:按下开启按钮，一些人造热电阻安装控制器，逆电流电动机使回流电阻浸入后充满轻型抗腐蚀性剂，处理过的抗腐蚀性胶。这个装置又小又紧凑，可以关闭以处理树脂，避免与人接触，并进行简单的操作。原型的实验表明，由于环氧树脂具有一定的粘度，当热敏感度使凝胶在容器中再次移动时，热敏电阻器会随运动运动。由于高灵敏度，涂层过程会导致热电阻之间的碰撞和胶水，以及热溶性涂层的废物。在设计机器时，压缩过程如下:一旦按钮断开，控制下的电阻器就会在一个地方经过，以吸收控制系统的传感器信号，确认从托架上接收到的信号。4.3变速齿轮的设计为了确保一致性和韧性稳定，传输效率高，传输系数稳定。这些设备具有这些特性，紧凑的结构，可靠的操作和持续的寿命。由于机器在制造过程中无法满足理想尺寸的要求，总有一定程度的误差，因此正常工作需要对啮合着的齿轮表现出一定的灵活性。4.4滚动导轨的选择滚动的主要优势是低摩擦系数和低动态静摩擦系数，因此运动是轻而灵活的，运动力是低的，摩擦热是低的，磨损是低的，精度是好的，低速运动是好的。传输精度、高定位精度。滚动导轨的草图3.3.1 X向滚动直线导轨副的选取线性导向轴承由导轨、引擎、钢球、反向器、支柱、最终覆盖和遮阳板组成。当轨道相对滑动时，铁球会沿着滑动的轨道旋转，滑轨末端的弹孔会重新进入轨道轨道。基于下列好处:1.导向精度2精度保持性3低速运动平稳性。4结构简单、工艺性好，要便于加工、装配、调整和维修。这个标题是由低负荷选择的。定向是紧凑的，容易制作，而且更便宜。淬硬浸入60 - 62HRC。4.5滚动体的尺寸和数量 增大滚动体直径，降低了摩擦强度和接触电压，而没有产生轻微的滑动。球的直径通常在6毫米到8毫米之间。滚动量应根据强度、强度等来选择，一般来说，每个导向装置至少有12 - 16个。相反，如果滚动过度，它会增加轧辊压力分配的不均匀性，从而减少硬度。1滚轮结构图4.6滚动导轨的长度滚动导轨中的滚动体在轨道上移动，但只有一半的轨道速度。如图3.1，滚动体相对于LC杆的长度是：图3.1 滚珠导轨LG=Ld+支承导轨长度L= LG+，这种形式确保，当转向两端的外围位置时，滑轮沿着支承方向的边缘移动，保持方向和轴之间的持续接触，而滑轨是非常严格的。然而，由于滚子仍然在户外，它们需要加强防护。4.7额定寿命计算Ca= （3.11）3.2KN根据动载荷选取GGB16AA2P12*500-4型四方等载荷滚动直线导轨副。 图3.2 滚动导轨结构尺寸图4.8接触强度计算计算滚动导向器耦合强度的计算主要是为了确定在最大电压下滚动导向器的抗拉强度是否超过了。如果导轨位于导轨表面的重心，最大的负荷是:4.9 Y向导轨的选取由于Y的载荷比X的载荷低得多，因此可以选择X的方向，就像X的方向满足相同的传输要求一样。4.10滚珠丝杠副的选择在丝杠母与螺旋螺旋合槽间放置之适当数量裁滚珠作传动体中,借助返回滚珠丝杠通道,当螺母或转动,动时推滚着滚道沿珠珠(或圆管导形返向器)滚道不循环,从断裁而实现周而复始动运动裁滚。滚,因此动丝杠副理运动裁机,以是就滚摩擦动滑摩擦动代替。4.10.1滚珠丝杠副的特点滚珠丝杠副具有许多特征，类似于滚动轴承。1）主要特征如下:球螺旋桨传输速度为86 - 98%，是杆传输速度的两到四倍。2）在工作过程中，固定轴具有低强度和高灵敏度，摩擦系数几乎不受速度的影响。开始摩擦的时间和开始摩擦的时间之间的区别很小。3）传输的可逆性取决于运动的可逆性。在较长的线程的后台有一个可逆的运动，但不像在较长的线程的后台有一个自动闭塞。(4)可以通过在螺母上施加预应力来改善轴向硬度，以消除球状离合器之间的偏差，但是摩擦时间变短了。4.10.2滚珠丝杠螺母副类型选择圆珠线的类别分为三个主要领域:循环模式、圆柱体数量和旋转次数以及预压缩模式。钢筋和螺母之间的滚珠轴承是一个封闭的圆形电路。为了去除洞和提高球线的硬度，可以预先加载负载，因为负载是在超负荷时完成的，称为预应力。预热张力后的硬度可以显著增加，通过在不预热张力的情况下使硬度增加一倍。然而，对预先电荷的压力增加，减少了寿命，增加了摩擦时间。通常情况下，制造商会调整球状电线的宽度，而预装通常与纤维带的功率相匹配。两个螺母被选中进行设计。4.10.3滚珠丝杠副的安装滚珠丝杠副所承受有轴向载荷，径向载荷主要是水平长弦的纯重量。因此，纤维带具有更大的轴向精度和硬度。此外，我们不能忽视正确安装长线及其支撑结构的刚性。球螺旋桨的两边设计如下:图3.3 滚珠丝杠副的安装此形式是两端固定，两端装有轴承支架和预拉调整，轴向硬度大约是固定单端固定形状的四倍，自然频率是固定单端的四倍，常数是固定形式的两倍。可预拉伸。4.10.4滚珠丝杠副的保护如果滚珠丝杠副在滚道上或使用不完善的润滑材料，这不仅会阻碍鼓的正常功能，而且会极大地增加它的磨损。因此，必须有效地保护密封，并保持润滑剂的纯度。在暴露在外部表面的排气带中，通常使用螺旋钢带、收缩细胞和折叠保护装置来防止灰尘和颗粒进入长弦表面。这些保护装置的末端系在球棒的末端，另一端系在球棒的固定上。此外，还发现了一种保护钢带的装置。4.10.5滚珠丝杠副的主要参数1)名义直径是长线圈的名义直径。(2) 螺距相对于螺距的轴向运动自由旋转。它是根据载重能力选择的，与动力系统的脉冲当量有关。(3)精密球状条纹根据其应用和要求分为7类，即1、2、3、4、5、7和10类球状条纹，其余的按次序缩小。长线精度直接影响位置精度、装载容量和接触刚度，这是旋转长线的主要质量指标。4.10.6滚珠丝杠螺母副的设计计算根据结构尺寸和材料，可计算为100 x 9.8 = 980n，用于直线水平运动，平均工作量为1 / 3MG = 980 / 3 = 326n。平均速度为200r / min，服务时间为15000h。4.10.7最大动负载C的计算及主要尺寸初选第5章 自动涂胶机辅助设计5.1工件的夹具设计我们需要重建动脉夹。我设计工件的夹具时使用了两种模式: 铰链杆的夹紧机构和斜楔夹紧机构。4.1是方案I，图4.2是方案II。图4.1 铰链杆的夹紧机构图4.2 斜楔夹紧机构平面1和平面2允许压缩细节，这两个结构都很简单。但设计需要集中和中间夹，以确保涂胶的准确位置。第一个例子是一种不太好的自锁特性。此外，两个位置函数和一个夹子同时执行。在中央或相反的情况下，误差和偏差是不可避免的。所以我选择了一个设计参考点来固定沟渠倾斜造成的压力来夹住动脉。斜面的正确位置机制闭合得很好。5.2确定定位方案,设计定位元件该产品必须安装在自动生产线上，并由操作员妥善安装，以便比办公夹子更精确。我们做一个自动键，在这种情况下，决定因素是V块，对角线板和钉子。V区与产品的外部环相互作用。开放表面位于气缸的外部表面，但起点是气缸的外部轴。V组也是中央集权机构。当两个力函数与预定的平面位置接触时，限制两个力函数的自由，在Z轴上自由旋转的自由可以受到结构要求的限制。5.3自动夹紧机构的选取 设计中采用了气动夹紧机构对工件进行迅速夹紧。气动原理图见4-3.图4.3 气动原理图气体源2 -水过滤器3 -减压阀4 -油压过滤器5,9 -压力表6气动夹系统包括气源、气缸、油管干涉仪、减压阀、减压阀、打开阀、速度调节器、压力计和其他部件。1压缩油干涉仪由空气源传输，首先通过蒸汽机，蒸汽吸入和蒸发润滑剂，然后插入传输系统，以便适当润滑雾传递系统的移动部分。(2)真空阀空气来源产生的压缩空气压力必须减小到安装夹板所需的工作压力。(3)单侧钢筋主要用于安全。防止气源破裂或压力突然下降以释放夹子。四)密封阀控制压缩空气进入气缸的进出(5)调节气缸内的压缩空气流量以调节活塞的速度。6个压缩空气压力表将工作压力转化为活塞运动，这导致了压缩机构的推力，气动夹具有以下特性:气源压力可以控制空气快，空气快，这有助于减少工作时间。它提高了生产效率。(3)在使用了足够多的转阀手柄后，它不需要太多的时间和精力，就像手动夹子一样，大大降低了工作强度。操作省力 ，利用气动夹紧后，操作只需转动换向阀手柄，而不象手动夹紧那样费时费力，因而大大减轻劳动强度。夹具方案选择及夹紧机构设计5.4夹紧机构的设计在设计中使用了楔气动夹紧机构。部分位于设备的底部、侧面和末端，在V块和支撑钉上。当活塞杆被移出时，将倾斜杆与倾斜板连接起来的斜面沿着对角线的导轨移动，通过这种倾斜杆的作用，右舷杆的表面向内移动，直到产品被挤压。活塞杆后退一步，采取松夹操作。5.5夹紧力的计算在图4.4 (a)中，通过将机构分类为斜楔，显示了斜楔内紧张的条件。图中的Q -力，J -工作端口反应力，F1 -倾斜槽之间摩擦阻力的力，F2 -倾斜方向和垂直方向之间摩擦的力(等于NTG)。可以从图表中得出结论（a） (b)图4.4 斜楔的受力情况很明显，斜率机制是离合器机制。随着倾斜A的减少，冲突的数量相应增加。5.6斜楔自锁条件的计算图4.5显示了作用力消失后斜楔保持自锁的情况。摩擦阻力F1和F2必须指向对角线运动的相反方向。组合N和F2 - R，取决于锁定条件，如图画4.5。我们从方程中知道，增加斜楔的夹紧行程需要增加L或A。增加移动距离的目的是增加斜楔的长度，而斜楔的长度限制在结构的大小;增强A是为了满足自我孤立的条件。因此，倾斜的锁具有较低的夹子。5.7定位误差分析计算V型是通过气缸外表面工作的中心位置元素。虽然艺术品的表面位于圆柱体之外，但定位的方向是外部圆的轴。V块的支点是V块理论圆的轴(它的直径等于外圆的平均直径)。当组的外圆位于V块上时，外部圆的直径的变化会导致相对于圆的理论轴的位置的变化。.4.6)。它是一个理论圆的中心，它的直径是D的平均大小，当外部圆的直径等于和时，圆的中心是圆的中心。由图得图4.6 V型块定位外圆时的定位误差分析计算由于理论圆是一个恒定的直径，因此在计算位置错误时经常被忽略，并将输出线圈的直线直径计算最大和最小。5.8气动夹紧机构的计算管道中的气源压力预计会向当地对气源压力的发展，这是设备工作压力最大的压力，大约占选定压力的20%。空白也可以根据完整模型的标准来定义。在设计中使用了不同的国家标准:充满氧化物的类型。.气缸类型:双作用气缸.5.9供胶系统中对胶棒夹具的设计考虑到整个装置的平衡，部分装载机的肩膀向Y发动机倾斜，因为杆上的粘合剂是严格的，以确保涂胶的准确轨迹。因此，选择了V型中间捕获设备，其结构如下4.7:图4.7 胶棒的对中夹紧机构图操作原理包括中间的压缩元件和其他环的运动。两个V单元由手轮控制，以引导螺旋桨向左运动，以达到中夹紧。5.10涂胶弯臂的螺栓强度校核：为了方便胶和涂胶的传播和覆盖，系统开发了弯曲的胶和涂胶手臂。由于垂直负载在手臂下方，下一个计算被验证为15。图48图4.8 涂胶弯臂5.11给料装置自动电源系统包括料仓、升降系统和备件运输系统。料仓采用转盘式双工位，可以轮流使用。在地堡的掩体和柱子中，可以在轴螺栓的洞中找到一些零件。真空吸尘器提升系统将产品提升到运输系统中，通过这种系统，产品被交付到涂层位置，在涂层位置之后，提升提升器的精确定位3.2离合器线性系统胶水跟踪系统主要由两个滚轮、伺服马达、鼓、压力阀和调整针的校准装置组成。在三轴跟踪系统中，Z轴是一个双作用缸，它控制着胶针和动脉之间的距离。X - Y轴由西门子数字控制系统802s控制的伺服器驱动，以实现程序设定的紧紧的轨迹。系统定位精度可以大于或小于0.05毫米，x - Y伺服系统允许线性插值和弧线插值。第六章 硬件及接口电路的设计6.1概述本次设计的自动涂胶机控制系统采用的是PLC可编程控制器进行整个涂胶自动化生产线的流程控制。整个自动化生产线的组成部分是，用一套PLC系统控制系统分别控制一套供胶系统，两套涂胶执行机构，两套单片机涂胶控制系统和两套传送带系统 。达到PLC分别控制两套涂胶机组成一个自动涂胶生产线，两涂胶机可同时工作也可以一台涂胶机单独工作。本次设计的自动涂胶机涂胶执行部分采用MCS-51的典型产品8031进行控制，因为其体积小、功能强和价格低廉的优点，广泛地应用于自动化领域。由于8031是没有ROM的单片机，数据存储器也只有128K字节，因此它必须外接EPROM程序存储器，才能构成最小系统。8031的外部程序存储器主要存放处理程序，也能存放处理程序所必需的常数。基本的扩展包括：扩展片外程序存储器/扩展片外数据存储器/扩展并行I/O接口。采用74LS373锁存器 、74LS138译码器的输出作为片选信号。本系统扩展了一片8255可编程接口芯片和一片8155芯片。6.2控制系统的基本硬件组成控制系统是由硬件和软件两部分组成。硬件是组成系统的基础。有了硬件,软件才能有效的运行。硬件电路的可靠性直接影响到数控系统性能指示。系统硬件电路有以下三大部分组成：主控制器,即中央处理器单元PLC。输入设备，包括光电接近开关、压力传感器和输入开关按钮。执行设备，包括单片机及其扩展电路、皮带控制电路、机械手控制电路、供胶控制电路以及夹紧控制电路。6.3 PLC的控制电路组成介绍PLC接收来自控制面板按钮开关信号和传感器的状态信号，经程序判断与运算实现系统流程的控制。PLC在输出显示和监控信号的同时，分别向传动带1、机械手1、加紧机构1、涂胶行程执行机构1、传动带2、机械手2、夹紧机构2、涂胶机2、机械手2和涂胶行程执行机构2以及各安全指示灯发出运行控制信号。图5.1 控制电路6.4驱动电路的设计脉冲输入时，将脉冲分配给各组绕组，因其功率很小，电压幅度不足5V，电流为mA级，必须经过驱动器将信号电流放大到若干安培，才能驱动步进电机，实际上电机的驱动器是一个功率放大器。驱动器要求失真小，有较好的前沿和足够的幅度。本系统采用55BF003型和70BF003型步进电机作为驱动装置，它是受脉冲信号进行控制，微安级信号进行控制，若想使27V，5A的步进电机达到需要的额外状态，只靠微机8255控制作用不可能提供步进电机需要的输出功率，因此必须有额外的功率驱动电路，步进电机与控制系统，功率驱动电路组成一体构成了步进电机的驱动系统，如图：MCS-51步进电机驱动电路8255A分配系统图5.2步进电机系统主框图驱动电路的设计及说明步进电机的控制系统和分配系统中采用汇编语言来实现的，所以采用三级管进行电流放大。下面是功率驱动电动硬件进行说明。高低压驱动电路如下图所示： 图5.3 驱动电路图高低压驱动电路，采用四个三极管，线路比较简单，工作稳定实用性强，它具有以下特点：a 本回路采用两种电源供电80V12Vb 驱动电路采用了三级放大，使电路合理，稳定性好。c 由于电机转动产生的反电动势，使电流波形顶部下凹，使平均电流下降，转矩下降。滤波后电压波形电容值越大，滤波的效果会越好，但电容值过大也会使电容两端电压值偏低，所以我们选用了电容值为4.9mF的极性电容。6.5传感器的选择及与PLC接线说明传感器在工业的自动化生产中占有重要的地位。通过传感器不仅可能确定工件的工作情况，而且可以检测生产的某些过程，以便控制生产流程。传感器是将非电量的物位参量转换为可测量的点信号，提供给中央处理单元。6.6 光电传感器的选择系统设计要求对工件在传送带上到达指定位置的位置信号进行检测。我们选择了洞光光电开关厂出产的DC二线长闭光电开关LA1-1K。其各项性能指标如下：1. 检测距离: 动作距离是指检测体按照一定方式移动时，从基准位置（接近开关处的感应表面）到开关动作时测的基准位置到检测面的空间距离。额定动作距离是指接近开关动作距离的标称值。本型号的检测距离为1mm20% 2. 设定距离：接近开关在实际工作中整定的距离，一般是额定动作距离的0.8倍。本型号的设定距离为0.4mm3. 回差值: 动作距离与复位距离之间的绝对值。本型号的回差值为检测距离的10%。4. 标准检测体：使接近开关作比较的金属检测体。本厂所采用的检测体为正方形的A3钢，厚度为大于1mm，采用的边长是接近开关检测面的2.5倍。5. 输出状态：为常闭，即当无检测物体时，常开型的接近开关接通的负载，由于接近开关内部的输出晶体管截止而不工作，当检测到物体时，晶体管导通，负载得电工作。6. 检测方式：非埋入式，即接近开关则需把感应头露出，以实现其长检测距离的目的。7.响应频率f：按规定的1秒的时间间隔内，接近开关动作循环的次数。响应时间t：接近开关检测到物体的时间到接近开关出现电平状态翻转的时间之差。6.7 压力传感器的选择本系统对压力传感器的选择为奈士德 NDA波登管压力开关。压力传感器在本系统中的作用是检测供胶系统的系统压力。当供胶系统的供胶压力超出设定的正常范围时向中央处理单元发出电信号，中央处理单元发出报警并根据系统程序做出处理。涂胶过程中，需要保证胶棒内有足够的胶为下一工件能够涂完为止，所以设计了胶棒内胶量不足的报警子程序。每一工件涂完胶后提醒工人换件，这样就可以节省不必要的时间，提高了劳动生产率。6.8 传感器和PLC的接线说明传感器的种类很多，其输出方式也各不相同。当采用接近开关、光电开关等两线式传感器时，由于传感器的漏电流较大，可能出现错误的输入信号从而导致PLC的错误动作，此时，可在PLC输入端并联旁路电阻，如图5-4所示。当漏电流不足lmA时可以不考虑影响。图5.4 PLC与两线式传感器的连接旁路电阻的估算公式如下：式中：I为传感器漏电流（mA），UOFF为PLC输入电压低电平的上限值（V），RC为PLC的输入阻抗（K），的值根据输入点的不同存在差异。光电开关接入，其为5v, I约为4mA，约为1。通过计算取值为2。压力开关接入，其为5v, I约为3.8mA，约为1。通过计算R也出值为2。结 论1、此次设计的涂胶机体积小，结构简单，操作方便，有利于它的通用性。2、此次设计的自动涂胶机完全脱离了手工涂胶，实现了全自动涂胶，使工人从繁琐的劳动中解脱出来，减少了工人的劳动强度，这将大大的提高劳动生产效率。3、在涂胶的过程中，保证了涂胶的厚度和胶的均匀性，这样，不仅提高了机器零件的密封性，而且机器的性能将更加良好。涂胶机的研制，将为企业带来巨大的经济效益。展望随着工业机器人的发展，自动车贴纸逐渐取代传统的手工贴纸。改善工人的工作条件，提高企业的经济效率。企业的准入和做法这让我们更好地理解了粘性机器人对商业的意义，因此建议使用长方形坐标系机器人。至于基地，PLC开发了一种通用的自动联轴器。根据机器的设计要求，在下列领域进行了相应的工作:(C1)通过网络和不同的参考渠道，我学会了设计一个机器人在国内外应用涂胶。这个发明描述了涂胶机器人的开发。结合这些数据，建议建造一个具有长方形坐标的机器人。需要和实现。2)矩形自由坐标系是根据公司的调查和国内外的数据收集开发的。机械设计计算和测试机器人支持、传输和推进的结构选择一个键来满足自动韧带、类型和设备配置的需求，改善自动售货机的动态特性，以便快速、稳定和安全冷冻。c3)一系列常见的间隙方法和不同的间隙方法的优点和缺点另一方面，有人提出了一种基于控制电路误差和加速度的NURB S插值方法。移动覆盖机坐标系的改变原则为路由路由器的计划奠定了基础。简化的自动化根据机身的动态计算，设计了一个固定配置，以减少机身的表面。自动插入的机器是空的。搭便车控制系统是由PLC设计的。讨论了两个方面:硬件管理系统包括一台高级别计算机、一台控制器和一台伺服驱动。系统和传感器主要是为这些硬件设计和选择的。软件系统，主要是PLC。开发了分配端口、系统协作和通信工具的原则。直角坐标系旨在研究自动插入系统中的一些基本技术问题。随着时间的推移，目前的设计有很多缺点，从机械和控制系统的角度来看，现代化的可能性很大。这个文本只适用于涂胶机。覆盖机制的技术方面已经研究过，覆盖设备的准确性也得到了证实，但这并不完全符合未来研究的要求。改变点，使其符合使用要求。参考文献1 王会香 ，孙全颖.自动涂胶机械手的PLC控制，哈尔滨理工大学报,2000.7.2 贾方.半导体放电管全自动涂胶机研制关键技术.沈阳：电子专用设备,2008.123 吴荣兵, 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谢从选择到完成这项工作，我完成了这项工作，同时我的导师也做了很多工作。我真诚地感谢你导师关心和关注。在编写报告的过程中，我出现了许多问题，这些问题是由于导师的耐心领导而得到解决的。在这里，我由衷地感谢老师，谢谢老师!时间过得飞快，大学很快就会结束。从这个项目开始到论文结束，没有老师、同学和朋友的热情帮助，可能就没有今天的我。感谢你们三年来的辛勤工作，同时感谢你们给我们上了三年不知疲倦的课!在过去的三年里，不仅积累了越来越多的知识，而且，更重要的是，我的思想、表达能力和对阅读和实践的广泛理解也在不断发展。在过去的三年里，我很高兴看到这么多的导师无私地帮助我学习、生活和工作，使我能够在快乐的环境中度过三年的大学生活。感激很难用语言来衡量。最后，我要感谢我的父母，他们不仅培养了我对中国传统文化的兴趣，使我能够在漫长的旅途中真诚地回到我的心中，而且也给予了我极大的支持和帮助，使我能够成功地完成这项工作。在接下来的几天里，我将更加努力地学习和工作，以满足父母的期望!我会尊重他们，感谢我的父母，爸爸，妈妈，我爱你们!“长风破浪会有时，直挂云帆济沧海”是我最喜欢的诗歌。我把这个用作论文的结尾，作为生命的终结。就是我希望我能像个十几岁的孩子一样，继续梦想，永不放弃。