（终稿）母线槽参数检测机构传动系统设计（全套完整有CAD）

.求管道内径根据气压系统管道内允许流速推荐值，选择流速按下式计算管道内径取。

元件的选择选择气缸型号为了使气缸在行程终点不发生冲击，系统采用了缓冲气缸。

缓冲气缸在阻力载荷且速度不高时，缓冲效果很明显。

对于这个系统来说，气缸的速度要求不高，因此采用缓冲气缸，是合理的。

ⅡⅡ系列气缸单活塞杆双作用可调双向缓冲气缸，具有结构简单，重量轻，工作压力低，等特点。

该系列中，Ⅱ为无缓冲气缸，Ⅱ为缓冲气缸。

根据系统计算的结果，选用气缸为型号为Ⅱ，内径为，杆径为，接管螺纹尺寸为。

选择管道参数当气缸选定后，可根据气缸的供气口的接管螺纹尺寸查表对应气缸供气口的通径。

此通径即为管道的通径。

根据气缸的供气口的接管螺纹尺寸，查表得气缸供气口的通径是和，选择气缸供气口通径为，即管道的通径为。

在气压传动中，常选用的管子有钢管铜管胶管尼龙管和塑料管等。

根据系统的实际要求，选择钢管作为管路。

钢管的特点是能承受较高的压力，价格低廉，但安装时弯曲半径不能太小，多用在装配位置比较方便的地方。

常用钢管是无缝钢管。

查表得，选择钢管公称通径为，钢管外径为，管接头连接螺纹，管子壁厚，推荐管道通过流量。

选择单向节流阀型号根据查表，选择单向节流阀型号为，通径为，联结螺纹为。

选择单向阀型号根据查表，选择单向阀型号为，公称通径，联结螺纹为。

选择减压阀型号根据查表，选择减压阀型号为，公称通径为，接口螺纹为。

选择换向阀型号根据查表，选用换向阀型号为，二位四通直动滑阀式电磁控制阀，单电控型，公称通径为。

选择油雾器型号根据查表，选用油雾器型号为，公称通径，接管为，最高工作压力，起雾流量为。

选择压力继电器型号查表得，选压力继电器型号为.。

.测量头动作控制气压传动回路设计与计算回路设计两个测量头动作控制气压传动回路是完全相同的，图.所示是其中个测量头的动作控制气压传动回路。

回路计算.初选气压缸的工作压力气源装置的压力。

在减压阀调压方式的选择上，本设计选择了直动式调压阀。

所谓直动式就是借助弹簧力直接操作的调压方式，这种方式比较适合减压阀直径小于，输出压力在范围内。

所谓先导式就是用预先调整好的气压来代替直动式调压弹簧进行调压。

图.所示为减压阀的职能符号。

．流量控制阀流量控制阀是通过改变阀的流通面积来实现流量控制的元件。

流量控制阀可以分为节流阀单向节流阀排气节流阀和柔性节流阀等。

为了能够调节气缸活塞的移动速度，本设计的系统中采用了单向节流阀。

图.所示为单向节流阀的职能符号。

当气流由流动时，经节流阀节流而反向由流动时，单向阀打开，不受节流阀的影响。

设计总气压传动回路本次回路的设计由八个分气压回路组成，主要是换向回路的设计和节流调速回路的设计。

换向回路选用双作用换向回路，换向阀是二位四通换向阀而节流调速回路则根据各个分气压回路的要求而设计，包装台升降机构气压传动回路采用双向调速回路，其他的回路都采用单向调速回路。

本设计所要求的用六个动作控制八只气缸，如图.所示，是测量头动作控制气压传动回路，它们控制检测系统的测量头的平移动作，是测量头横向定位装置气压传动回路，它们控制测量头的横向运动，是测量台纵向定位装置气压传动回路，则是包装台纵向定位装置气压传动回路，是包装台升降机构气压传动回路，这些气缸动作的完成都是由下章介绍的驱动电路控制的电动机来完成的。

.检测台与包装台纵向定位装置气压传动回路设计与计算回路设计检测台与包装台纵向定位装置气压传动回路是完全相同的，图.是其中检测台纵向定位装置气压传动回路。

回路计算.初选气压缸的工作压力气源装置的压力。

减压阀的调压范围分为五档。

气源装置的压力经减压阀减压后，选择调压范围为。

设定气压缸的压力。

.计算气压缸的尺寸考虑到气压缸活塞克服的负载有活塞活塞杆定位挡块的重力惯性力及摩擦力。

取负载。

按下式计算气缸的内径按标准取气缸的内径。

按下式计算活塞杆直径按标准取活塞杆直径。

普通单活塞双作用气压缸无杆腔无活塞杆的腔的面积普通单活塞双作用气压缸有杆腔有活塞杆的腔的面积.求气压缸的最大流量已知母线槽纵向定位气缸活塞杆上升速度与下降速度分别为由此得进入无杆腔的流量进入有杆腔的流量取最大流量。

.求管道内径根据气压系统管道内允许流速推荐值，选择流速按下式计算管道内径取。

元件选择选择气缸型号为了使气缸在行程终点不发生冲击，系统采用了缓冲气缸。

由于气压系统应用的各种气动元件，例如气阀气缸等。

如果没有润滑剂润滑，就会导致摩擦力增大，密封线圈很快被磨损，造成密封失效，使系统不能正常工作。

然而以压缩气体为动力的气动元件都是密封气室，不能用般方法去注油，只能以种方式将润滑油注入气流中，带到需要润滑的地方，因此采用油雾器。

它是种特殊的注油装置，它使润滑油雾化，随着气流进入到需要润滑的部件上，实现润滑。

气压发生装置与辅助元件的职能符号如图.所示。

选择执行元件气动执行元件是将压缩空气的压力能转化为机械能的元件。

它驱动机构作直线往复摆动或回转运动，输出为力或转矩。

执行元件分为实现直线运动的气压缸和实现回转和摆动运动的气动马达两类。

本系统完成的进给运动要求作直线往复运动，所以选择单活塞双作用气缸作为执行机构比较适合这个课题的要求。

所谓单活塞杆气缸就是在活塞的端有活塞杆，活塞两侧承受的气压作用面积不等，因而活塞杆伸出的速度小于活塞杆退回的速度，活塞杆伸出时的推力大于活塞杆退回时的拉力。

所谓双活塞杆气缸是在活塞的两端都有活塞杆，两侧承受的气压作用面积相等，因而活塞杆伸出的速度等于活塞杆退回的速度，活塞杆伸出时的推力等于活塞杆退回时的拉力。

图.所示为单活塞杆双作用气缸的职能符号。

所谓双作用气缸就是由两侧供气口交替供给气压使活塞作往复运动。

所谓单作用气缸就是由侧供气口供给气压驱动活塞运动，借助弹簧力外力或自重等作用返回。

．气缸的工作特性气缸的工作特性是指气缸的输出力，气缸的内压力变化以及气缸的运动速度等静态和动态特性，由于他们的影响因素很多，下面简单的介绍下这些因素具体的参数。

气缸的输出力式中，活塞的工作面积，有杆腔活塞上的工作面积，作用于无杆腔活塞上的压力，作用于有杆腔活塞上的压力，摩擦阻力，运动构件质量，运动构件加速度。

气缸的压力特性气缸的压力特性是指气缸内压力变化的情形。

气缸在启动行程开始行程终端各个时间段的压力特性是不样的，所以气缸的压力特性曲线变化过程比较复杂。

因为排气腔中气体压力的下降速度要比进气腔中压力上升的速度缓慢得多，因此从换向阀换向到气缸启动是需要定时间的。

当气缸行程较长，且活塞杆上有负载时，会产生进排气速度与活塞速度相平衡的情况，这时压力特性曲线将趋于水平，活塞在两腔不变压力差的推动下匀速前进。

在行程终端时，由于气腔内压力急剧下降，直至大气压，进气腔压力再次急剧上升，直至气源压力，这种较大的压力差，很容易形成气缸的冲击，因而在气缸的设计时要考虑设置缓冲装置。

气缸的速度由于活塞两侧压力的变化比较复杂，因而推动活塞的力的变化也比较复杂，要使气缸保持准确的运动速度是比较困难的。

通常，气缸的平均速度可按进气量的大小求出式中，ν气缸的速度压缩空气的体积流量活塞的有效面积气缸在般工作条件下过程如下上位机机发送启动信号给下位机，然后，下位机开始工作。

下位机控制检测台传送装置和气压传动定位机构传送及定位母线槽。

之后，下位机通过运动机构控制检测系统检测导电片的电阻以及导电片之间的绝缘强度，并把结果传送给上位机。

上位机接受到检测完毕的信号后，根据检测结果判断母线槽是否合格，若合格，则发送信号给打印机，打印机打印出所测母线槽的条码。

然后，上位机发送信号给贴标机，并控制贴标机把条码贴到母线槽上。

贴标机贴标完毕后发送信号给上位机，上位机接着发送信号给下位机，由下位机控制完成对母线槽的包装。

其中，下位机由单片机构成，主要控制气缸传动系统和步进驱动系统，相应执行机构单元根据控制系统发出的控制信号动作。

贴标机系统由及外围电路组成，接收上位机控制信号，控制贴标机械手，抓取打印机打印的标签并粘贴到母线槽的外壳上。

定位机构是由气缸驱动的。

下面将按照工作过程给出母线槽参数检测机下位机控制系统的工作流程图图.。

图.母线槽参数检测机控制系统下位机的工作流程第二章气压传动系统设计与计算.气压传动概述气动技术的应用气压传动，是以压缩空气为工作介质进行能量传递和信号传递的门技术。

气压传动与控制技术简称气动技术。

远在两千多年前，人们就开始利用空气的能量完成各种工作。

比如，希腊人利用压缩空气来增大石弩的射程。

在近代，车辆的制动装置采煤用的风钻等都应用了气动装置。

到世纪年代，气动技术成功地应用于自动门的开闭以及各种机械的辅助动作上，但这些都还只是将气动技术作为传动的种手段。

进入到世纪年代及年代，随着工业机械化的发展，气动技术广泛应用于生产自动化的各个领域，形成了现代气动技术。

气压传动的优缺点气动技术在国外发展很快，在国内也被广泛应用于机械电子轻工纺织食品医药包装冶金石化航空交通运输等各个工业部门。

气动机械手组合机床加工中心生产自动线自动检测和实验装置等已大量涌现，它们在提高生产效率自动化程度产品质量工作可靠性和实现特殊工艺等方面显示出极大的优越性。

这主要是因为气压传动与机械电气电子液压传动相比有以下特点。

．气压传动的优点工作介质是空气，与液压油相比可节约能源，而且取之不尽用之不竭。

气体不易堵塞流动通道，用之后可将其随时排人大气中，不污染环境，压力等级低，使用安全空气的特性受温度影响小。

在高温下能可靠地工作，不会发生燃烧或爆炸。

且温度变化时，对空气的粘度影响极小，故不会影响传动性能空气的粘度很小约为液压油的万分之，所以流动阻力小，在管道中流动的压力损失较小，所以便于集中供应和远距离输送气体压力具有较强的自保持能力，即使压缩机停机，关闭气阀，但装置中仍然可以维持个稳定的压力。

由于母线导电片的横截面积大电阻小，再加上检测技术的落后。

目前国内的母线生产厂家基本都不对导电片的电阻进行检测，而只是人工检测导电片之间的绝缘强度。

在检测时，检测人员手持绝缘检测头对母线槽进行检测，若母线槽绝缘强度不够，绝缘强度检测仪就会报警，而且，检测过程中，检测头是通以高压的，对操作人员的人身安全也是个威胁。

在国外，不仅能检测导线电阻，而且检测的自动化程度相当高，国内与之存在的差距十分巨大。

因此，迫切希望设计个控制系统对母线槽技术参数进行自动检测，这样就可以提高企业的生产效率，减少人员的投入，给企业带来广阔的市场前景和显著的社会效益。

.母线槽简介母线槽是种新型的输配电设备，是替代传统的电缆和电缆桥架输配电系统的更新换代产品，尤其在大电流输送电方面母线槽居于主导地位。

在近几年的电气设计以及施工现场配合工作中，母线槽都已经成为了极其重要的种输配电的设备。

．母线槽的基本结构及特点般的母线槽都是用于高层建筑多层工业工房机床密集的车间产品工艺多变的车间老车间和厂房的改造，以及各种实验室展览馆体育馆等对于输配电电流比较大的场所。

母线槽特点是具有系列配套商品性生产体积小容量大设计施工周期短装拆方便不会燃烧安全可靠使用寿命长载流能力强防护等级高分配电能方便传输安全可靠等特点，是种理想的配电产品。

母线槽产品适用于交流，额定电压，额定电流的三相四线制供配电系统工程中。

母线槽的结构如图.所示，在母线槽系统中般由以下几个单元组成馈电式母线不带插口或插接式母线带插口直线段单元与变压器，配电柜等设备接口的进出线单元换向单元有形单元，型单元，型单元膨胀单元有膨胀节母线单元插接单元有插接箱单元。

所有单元通常均由母线槽制造商进行标准设计，也可以根据工