（终稿）自动排向机改造研究石墨舟仓结构设计（全套完整有CAD）

格式：RAR 上传：2022-06-25 05:53:04

《（终稿）自动排向机改造研究石墨舟仓结构设计（全套完整有CAD）》修改意见稿

1、“.....通过对原排向机进行改造，加入机械手及其控制系统，用机械手代替人工实现石墨舟的自动上料和下料，从而提高生产效率，节省劳动力。.机械手方案对比方案上料机械手的作用是将空石墨舟从石墨舟堆移动到工作位置进行二极管针脚排向，存在空石墨舟堆和工作位置两个工位，所以除了需要气爪抓取石墨舟外，还需要水平方向的气缸实现石墨舟在空石墨舟堆和工作位置间的移动。图.为方案的构想图。图.方案方案二上料部分的实际作用就是将空石墨舟从石墨舟堆移动到工作位置，所以也可以通过传送系统实现。图.为方案的构想图。图.方案方案是模仿电梯台阶的升降来构想的。台阶上放着石墨舟，空石墨舟由左边进入，到最顶端工作位置处进行二极管针脚的排向部分，装满后在右端下降。方案优点机械手比较灵活便于控制石墨舟堆可以十个或二十个石墨舟为堆上料装置与工作台在空间上没有干涉。缺点需要另外个机械手负责将石墨舟从工作位置移动到检测位置，需要再加套控制系统。方案优点可以实现全自动化出料口可以直接接到检测台......”。

2、“.....在车间占地太大与原排向机构造差异太大，在改造上更加困难。.机械手方案的确定方案修改将方案的单机械手换成双机械手，也就是在个水平气缸上连接两个气爪，同时进行上料和下料的操作。在上料机械手部分最终我们决定采用如图.的结构图.上料机械手结构我们决定选用两个上料机械手起固定在板材上，水平气缸的初始位置为空堆石墨舟上方，其左边的垂直气缸放置在石墨舟装填针脚的工作位置上方，右边的气爪为上料气爪，位于空堆石墨舟位置，在抓取石墨舟时，竖直方向的气缸先下降，然后气爪闭合，抓取石墨舟。与此同时，气爪下降到装填针脚的工作位置处，气爪抓取装满针脚的石墨舟，待气爪和气爪都抓取石墨舟后，竖直方向气缸上升，然后水平方向气缸向左运动，气爪移动至石墨舟工作位置处，气爪移动至满堆石墨舟处，然后竖直方向气缸下降将两个气爪放下，气爪分别松开，这样石墨舟分别移到了工作位置和满石墨舟堆。这样两个气爪同时运动的装置，大大加快了工作的效率，而且便于控制。得现在选取轴间间距为......”。

3、“.....所以啮合齿数为带轮齿数的半，即。基本额定功率的计算.查基准同步带的许用工作压力和单位长度的质量表可以知道.，.。所以同步带的基准额定功率为.表基准宽度同步带的许用工作压力和单位长度的质量计算作用在轴上力.主动带轮轴的设计和校核主动带轮轴的轴承我们选用直径为的滚动轴承，并且在轴上装有内径为的带轮，下面主要对轴的强度进行校核计算。各轴的材料均选用号钢，已知轴的许用扭剪应力，由许用应力确定的系数为。主动带轮轴的强度计算代入之前的功率和转速进行计算因为，小于实际的许用应力，因此主动带轮轴的强度符合条件。.从动带轮轴的设计和校核从动带轮轴的轴承我们选用直径为的滚动轴承，并且在轴上装有内径为的带轮，下面主要对轴的强度进行校核计算。从动带轮轴的强度计算代入之前的功率和转速进行计算因为，小于实际的许用应力，因此从动带轮轴的强度符合条件。.石墨舟仓机构其他零件结构设计滚动轴承的选择我们参考了机械设计手册上的滚动轴承特性比较，深沟球轴承，主要承受径向载荷，也可同时承受少量的双向轴向载荷......”。

4、“.....不宜用推力轴承时，可承受较轻纯轴向载荷。交界处轴承主要承受镜像为主和双向径向载荷的连接载荷，不宜承受纯轴向载荷。调心球轴承主要承受径向载荷，也可同时承受少量的双向轴向载荷。圆柱滚子轴承仅能承受径向载荷，内外圈的带当便的单列轴承可承受较小的轴向载荷。调心滚子轴承主要承受径向载荷，也可同时承受少量双向轴向载荷。由于我们的带轮比较小，因此在设计轴肩与滚动轴承配在这里要说明的是气手指实质上是个小型的气缸，伸出后拖住石墨舟堆底部，随着带传动的上升和下降将拖动石墨舟堆的上升下降，已完成石墨舟的移动。此套方案的优点是带传动的受力能够带动比较大的质量，像石墨舟堆这样十个堆的物体也能够带动，而且带传动比较稳定，随着步进电机的驱动能够完成定方向定距离的上下移动，比较适合我们这个系统。此套方案的缺点是如果设计带传动系统的话比丝杆系统更复杂些，要设计带轮带轮轴夹具等零件。最后我们综合了以上两个方案的优缺点，从系统的整体稳定和效率出发，我们选择了带传动升降系统......”。

5、“.....在定时间之后丝杆会产生各种各样的问题，因此我们选择带传动升降系统，而且虽然带传动升降系统的零件有些复杂，但是旦设计出来在实际安装过程中其实并不复杂，很多像螺母螺钉的零件都可以选择标准件，安装起来稳定可靠。.带传动系统带和带轮的选择首先我们选择带传动的方式，我们最开始在普通带普通平带同步带三者之间选择。普通带的带两侧与论草附着较好，当量摩擦因数较大，允许包角小，带传动比大，中心距较小，预紧力较小，传动功率可达。普通平带的抗拉强度大，耐湿性好，中心距大，价格比较便宜，但是传动比较小，效率较低，可呈交叉，半交叉及有导轮的角度传动，传动功率可达。同步带是综合了带传动链条传动和齿轮传动的优点而发展起来的新塑传动带。它由带齿形的工作面与齿形带轮的齿槽啮合进行传动，其强力层是由拉伸强度高伸长小的纤维材料或金属材料组成，以使同步带在传动过程中节线长度基本保持不变，带与带轮之间在传动过程中没有滑动，从而保证主从动轮间呈无滑差的间步传动。同步带传动见图.时，传动比准确，对轴作用力小......”。

6、“.....耐油，耐磨性好，抗老化性能好，般使用温度对于要求同步的传动也可用于低速传动。图.同步带传统同步带传动是由根内周表面设有等间距齿形的环行带及具有相应吻合的轮所组成。它综合了带传动链传动和齿轮传动各自的优点。转动时，通过带齿与轮的齿槽相啮合来传递动力。同步带传动具有准确的传动比，无滑差，可获得恒定的速比，传动平稳，能吸振，噪音小，传动比范围大，般可达。允许线速度可达，传递功率从几瓦到百千瓦。传动效率高，般可达，结构紧凑，适宜于多轴传动，不需润滑，无污染，因此可在不允许有污染和工作环境较为恶劣的场所下正常工作。械手起固定在板材上，在横向气缸的初始位置左边的气缸放置在石墨舟上针脚的工作位置，右边的气爪位于空堆石墨舟位置，在抓取石墨舟时，纵向方向的气缸先下降，然后气爪松开，抓取石墨舟，加紧后上升，然后横向方向气缸运动，将左边的气爪移动至满堆石墨舟处，右边的气爪移动至石墨舟工作位置处，然后将两个气爪放下并松开，这样两个气爪同时运动，大大加快了加工的效率，而且便于控制。我们考虑了石墨舟单个的重量......”。

7、“.....所以决定大体的石墨舟升降机构如下图图.石墨舟升降机构初步结构设计图上图为石墨舟升降机构石墨舟仓的初步结构设计，石墨舟由十个为堆堆成，分别有两落石墨舟堆结构，在初始状态时，空堆石墨舟处没有有十个堆叠而成的石墨舟，而满堆部分没有石墨舟，每次工作个工位，空堆石墨舟处的气手指伸出，由电动机带动气手指以拉动空堆石墨舟堆上升个工位。气爪抓动后，等石墨舟到达满堆处，满堆处的气手指伸出，由电动机带动气手指缓缓拉动石墨舟堆下降个工位，等待个新的满堆石墨舟堆上来。如此往复，等空堆的石墨舟逐渐用完后，机器暂停，由之前的气爪拉动新的堆空石墨舟进入空堆，而满堆石墨舟堆满之后，机器也暂停，等待工人将满的石墨舟堆撤离，继续进行工作。.排向机改造的控制系统初步设计我们通过对此套排向机改造系统的研究与讨论后决定设置如下传感器检测有无针脚，检测工作位置有无石墨舟，检测送料立柱升降机是否处在初始位置最低位置，检测工作工位是否有空余，检测空堆工位是否有石墨舟，检测针脚是否装满......”。

8、“.....检测下降机构最高位置是否有空位，若无空位则用气手指将最高位降下，然后气手指归于最高位，检测下降位置是否有空余，检测二工位处是否有石墨舟等传感器。我们设定的整个工序分为三个过程进行检测进行上料进行下料。进行检测部分，我们设定的工序为工作位传感器检测上下方向气缸下降气爪传感器，气爪闭合，检测上下方向气缸上升检测纵向传感器，送料左右方向气缸向左检测位传感器，检测上下方向气缸下降检测位气爪传感器,气爪松开，石墨舟至检测位，检测上下方向气缸向上。进行上料部分，我们设定的工序为空堆传感器，检测气手指不动，送料上下方向气缸下降气爪传感器，检测气爪不动，送料上下方向气缸上升送料上下方向气缸，送料左右方向气缸向左，工作位传感器，检测送料上下方向气缸向下至工作位置工作位气爪传感器，检测气爪松开，送料上下方向气缸上升空堆传感器，检测气手指动作，换另堆空石墨舟。进行下料部分，我们设定的工序为检测位传感器，检测下料上下方向气缸下降检测位气爪传感器，检测气爪闭合，抓取石墨舟，下料上下方向气缸上升......”。

9、“.....检测下料左右方向气缸向左下料气爪传感器，检测气爪松开，下料上下方向气缸上升石墨舟堆传感器，检测下料上下方向气缸下降。我们将控制系统分为这三个部分进行设计，每个部分有设定相应的传感器，并对传感器的输入输出端进行预估，这样我们在接下来的控制设计，选择相应的型号的以及输入输出分配表的制作有了定的基础。图.步进电机控制原理图图.中，控制器为，产生脉冲信号，进入步进电机驱动器，般控制脉冲信号都本课题设计内容以机电气体化技术为核心，整机采用控制，要求和原设备无缝衔接，学生需掌握机械工程及自动化专业相关基础理论。现有排向机的构造图.现有排向机图片如图，针脚通过人工方式在料参中进行震动，并有序向上移动，然后来到针脚分流装置中，进行向下移动，针脚分流装置可以将成批的运输过来的二极管针脚进行分流成为十股针脚，列列进行向前移动，移动至挡板处。其中弯的或者残缺的针脚将被挡板挡住，并流入下料盘中，质量良好的针脚将有序的个个竖立地流入挡板下面的槽中，在整个机器的震动中来到气缸......”。

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