主動(dòng)柱齒輪自動(dòng)上下料專(zhuān)用機(jī)

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1、精品文檔，僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 **大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （雨）主動(dòng)柱齒輪自動(dòng)上下料專(zhuān)用機(jī)（全套圖紙） 專(zhuān)業(yè)： 學(xué)號(hào)： 1334095854 姓名： 指導(dǎo)教師： 雨辰 完成日期： 摘 要 本次所設(shè)計(jì)的課題是:主動(dòng)柱齒輪自動(dòng)上下料專(zhuān)用機(jī)構(gòu).零件是長(zhǎng)春一汽底盤(pán)分廠(chǎng)制造的汽車(chē)底盤(pán)中減速器里的主動(dòng)柱齒輪，它主要用于載重汽車(chē)的底

2、盤(pán)中，起著傳遞轉(zhuǎn)矩、降低轉(zhuǎn)速的作用。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要研究上下料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，所要完成的任務(wù)包括：繪制零件圖（A3）、設(shè)計(jì)輸送工件毛坯用的送料機(jī)構(gòu)（A0），設(shè)計(jì)銑端面和打中心孔的起夾緊作用的液壓夾緊滑臺(tái)機(jī)構(gòu)（A0）、設(shè)計(jì)此套機(jī)構(gòu)的控制部分（主要使用歐姆龍C系列P型機(jī)進(jìn)行控制。 設(shè)計(jì)送料機(jī)構(gòu)時(shí)，采用液壓缸需要請(qǐng)咨詢(xún)學(xué)號(hào)數(shù)字企鵝壓力驅(qū)動(dòng)，鏈條鏈輪、齒輪齒條傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)傳送工件的目的；設(shè)計(jì)液壓夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)，采用液壓缸壓力驅(qū)動(dòng)，齒輪齒條傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)兩側(cè)同時(shí)對(duì)工件夾緊；設(shè)計(jì)控制部分大采用C60P型PLC，對(duì)機(jī)構(gòu)所要求的功能進(jìn)行控制，并注意急停、保護(hù)部分。 最后，將送料機(jī)構(gòu)]液壓滑臺(tái)、控制部分及同組同學(xué)

3、所設(shè)計(jì)的機(jī)械手機(jī)構(gòu)、機(jī)床總體布局、液壓部分總體規(guī)劃，從而形成一個(gè)完整的機(jī)電一體化的上下料機(jī)構(gòu)，以完成自動(dòng)加工主動(dòng)柱齒輪的第一道工序。 關(guān)鍵詞：液壓機(jī)構(gòu)；送料機(jī)構(gòu)；鏈輪鏈條；PLC控制。 Abstract The object of this design just before our graduation is a initiative pillar gear for the car bed---rock lying in the decelerating device of the automobile bed---rocks, which are manufactured by

4、the First Car---Manufacturer of Changchun. It is primarily used to transmit the torsion and torques of the bed---rock inside heavy automobile and also can decelerate. The main researching work of this designing is to study the particular fixture among it which including : drawing the part diagram (

5、A3),designing a stock for transmitting the materials of work piece (A0),design a stock to tight the total diagram (A0),designing controlling part of this machine (mainly using OMRON serious C size PLC to control). When designing the stock for transmitting, adopting liquid, press to realize gear an

6、d rack, wheel track and rack’s removing, then work piece can remove one to another. When designing the pressure stock, adopting liquid press to realize gear and rack’s removing, then the stock can tight the work piece by the two sides at the same time. When designing the controlling part, using C6

7、0P size PLC, to achieve the commanding function, and noticing urgent stopping, protect part, Finally, designing sending machine, pressure machine, controlling part, and the orientation diagram of machine tool. The diagram of whole part putting, the pressure part which is designed by my classmate in

8、 the same hard, forming a whole machine for up and down the materials, then the first process of initiative pillar gear can be auto processed. KEY WORD: pressure machine, a material for transmitting, gear and rack’ Wheel rack and rack, PLC controlling. 前 言 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化領(lǐng)域里,材料的搬運(yùn),機(jī)床上下

9、料,整體的裝配等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化是十分必要的。在機(jī)械工業(yè)部門(mén),這些程序的費(fèi)用占全部加工費(fèi)用的三分之一以上，所費(fèi)時(shí)間占加工時(shí)間的三分之二以上，且絕大多數(shù)的事故發(fā)生在這些工序.自動(dòng)上下料裝置和工業(yè)機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的自動(dòng)化而設(shè)計(jì)的。工業(yè)機(jī)械手在二十世紀(jì)五十年代就已用于生產(chǎn)。它是在自動(dòng)上下料的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種機(jī)械裝置。開(kāi)始主要用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料和搬運(yùn)工作,完成單機(jī)自動(dòng)化和生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化.隨著應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,現(xiàn)已用來(lái)操作工具和完成一定作業(yè)。而本次所設(shè)計(jì)的自動(dòng)上下料專(zhuān)用機(jī)構(gòu),是利用液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)和電器系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)線(xiàn)的自動(dòng)工作循環(huán)。在成批大量生產(chǎn)中, 需要請(qǐng)咨詢(xún)學(xué)號(hào)數(shù)字企鵝尤其在要求生產(chǎn)率很高,機(jī)動(dòng)

10、工時(shí)很短的情況下,上下料是一項(xiàng)重復(fù)而繁重的工作,為提高生產(chǎn)率,減輕體力勞動(dòng),保證安全生產(chǎn),采用自動(dòng)上下料裝置是行之有效的方法.而且,實(shí)踐也證明,工業(yè)機(jī)械手在加工主動(dòng)柱齒輪的時(shí)候可以代替人手減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,改善勞動(dòng)條件,提高生產(chǎn)率。 因?yàn)橐簤合到y(tǒng)操作方便,電器系統(tǒng)控制靈活,成本低,工作可靠,完全能滿(mǎn)足我們的工作性能要求。因此本次主動(dòng)柱齒輪自動(dòng)上下料裝置采用液壓驅(qū)動(dòng)及電器控制的工業(yè)機(jī)械手。伴隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的飛躍發(fā)展,自動(dòng)化程度的迅速提高,實(shí)現(xiàn)工件的裝卸、轉(zhuǎn)向、輸送或操持焊槍、噴槍、扳手等工具進(jìn)行加工、裝配等作業(yè)的自動(dòng)化，已愈來(lái)愈引起人們的重視。自動(dòng)上下料裝置和工業(yè)機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的

11、自動(dòng)化而設(shè)計(jì)的。 一個(gè)好的自動(dòng)上下料裝置應(yīng)該滿(mǎn)足以下條件：(1)提高工人勞動(dòng)生產(chǎn)率,顯著減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；(2)工作穩(wěn)定可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲小，不會(huì)損傷工人，使用壽命長(zhǎng)；(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，最大限度采用標(biāo)準(zhǔn)化零部件，通用性好，易于制造，成本低。經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證,本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)上下料專(zhuān)用機(jī)構(gòu)基本達(dá)到預(yù)期要求。同時(shí)，通過(guò)本次設(shè)計(jì)也對(duì)自己大學(xué)幾年來(lái)的專(zhuān)業(yè)課知識(shí)作了系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，加深了理解。鑒于本人的學(xué)識(shí)能力有限和設(shè)計(jì)時(shí)間短暫，因此難免有一些差錯(cuò)和不足，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 目 錄 摘要………………………………………………………………1 Abstract…………………………………………………………

12、……2 前言………………………………………………………………3 第1章 傳動(dòng)方案擬定………………………………………………….6 1.1 概述………………………………………………………………6 1.2 傳動(dòng)方案的擬定…………………………………………………6 第2章 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)...............................................8 2.1 傳動(dòng)方案的論證………………………………………………8 2.2 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………10 2.2.1液壓缸類(lèi)型的確定………………………………………………………

13、10 2.2.2 基本參數(shù)的確定…………………………………………………………10 2.2.3 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算及穩(wěn)定性校核 …………………………………………12 2.2.4 計(jì)算流量 ……………………………………………………………13 2.3 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………13 2.4 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………..16 2.5平鍵的選擇與校核……………………………………………………….18 2.6花鍵的選擇與校核………………………………………………………..19 2.7齒輪參數(shù)的確定………………………………………………

14、………..19 第3章 液壓夾緊滑臺(tái)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)…………………………………………………21 3.1 液壓夾緊滑臺(tái)的整體設(shè)計(jì)………………………………………………………………21 3.2 液壓滑臺(tái)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算………………………………………21 第4章 機(jī)構(gòu)的電氣控制部分設(shè)計(jì)………………………………………………..24 4.1可編程控制器概述……………………………………………………………24 4.2機(jī)構(gòu)控制部分設(shè)計(jì)……………………………………………………26 4.2.1 OMRON C系列 P型機(jī)簡(jiǎn)介……………………………………………………………....26 4.2.2 設(shè)計(jì)所選機(jī)型

15、……………………………………………………….27 4.2.3 機(jī)構(gòu)的I/O分配………………………………………………………….27 4.2.4機(jī)構(gòu)控制流程…………………………………………………………28 4.2.5 機(jī)構(gòu)的梯形圖程序………………………………………………………29 結(jié)論………………………………………………………………………………….31 謝辭………………………………………………………………………………….32 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………...33 第1章 傳動(dòng)方案擬訂 1.1概述 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我的課題是《主動(dòng)柱齒輪自動(dòng)上下

16、料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)》，需要完成的任務(wù)有： 1. 繪制零件圖 2. 設(shè)計(jì)送料用的送料機(jī)構(gòu) 3. 設(shè)計(jì)夾緊工件用的液壓夾緊滑臺(tái)機(jī)構(gòu) 4. 繪制送料機(jī)構(gòu)及液壓夾緊滑臺(tái)的典型零件圖 5. 設(shè)計(jì)此套機(jī)構(gòu)的PLC控制程序 6. 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 其中重點(diǎn)和難點(diǎn)是送料機(jī)構(gòu)，液壓夾緊滑臺(tái)機(jī)構(gòu)，PLC控制部分的設(shè)計(jì)。 本零件是長(zhǎng)春一汽底盤(pán)制造廠(chǎng)制造的汽車(chē)減速其的主動(dòng)柱齒輪，它主要用于載重汽車(chē)的底盤(pán)中，起著傳遞轉(zhuǎn)矩，降低轉(zhuǎn)速的作用。該零件需經(jīng)過(guò)毛坯鍛造，銑兩端面“，鉆中心孔等15道工序，才能夠生產(chǎn)出產(chǎn)品。該零件產(chǎn)量為30000件/年，零件重量約為15KG/件，可知其產(chǎn)量屬于中批量生產(chǎn)。為了提高加工質(zhì)量和

17、勞動(dòng)生產(chǎn)率，同時(shí)降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和減少?gòu)U品率，將進(jìn)行部分工序自動(dòng)化，由專(zhuān)用機(jī)床代替工人生產(chǎn)，自動(dòng)進(jìn)行送料，上下料等，既減少了工人工作時(shí)間，又提高了生產(chǎn)效益，因此一個(gè)工人可同時(shí)對(duì)多臺(tái)機(jī)床進(jìn)行操作，使人員配制更加合理。本著這些目的，進(jìn)行上下料自動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是很必要的，而機(jī)械手的設(shè)計(jì)將為以后的生產(chǎn)線(xiàn)提供廣泛的用途。 1. 2傳動(dòng)方案的擬訂 在自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)中，需要較多的機(jī)械手和送料機(jī)構(gòu)，要求使零件的設(shè)計(jì)和制造滿(mǎn)足產(chǎn)品的“三化”要求——系列化，通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。這樣才能夠使機(jī)構(gòu)不但制造和裝配方便，簡(jiǎn)單，而且維修時(shí)各個(gè)零部件更換容易，故各送料機(jī)構(gòu)和上下料機(jī)構(gòu)機(jī)械手的傳動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)尺寸都設(shè)計(jì)成基本

18、相同，差別只在于安裝的方向上，因此料道和機(jī)械手是整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)的基本組成單元。工件的傳動(dòng)路線(xiàn)如下： 毛坯放置在送料機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)鏈上→送料機(jī)構(gòu)將工件輸送到機(jī)械手能夠接觸到的地方（行程開(kāi)關(guān)控制）→上料機(jī)械手夾持工件，將工件放置在托料架上→支架動(dòng)作，機(jī)械手回位→液壓夾緊滑臺(tái)夾緊工件→兩床頭橫向相向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行銑端面→兩床頭縱向相向運(yùn)動(dòng)，鉆中心孔→兩床頭反向縱向相背運(yùn)動(dòng)，鉆孔完成→兩床頭反向橫向相背運(yùn)動(dòng)，退出切削，夾具松開(kāi)→托料架上升，工件進(jìn)位→下料機(jī)械手夾持工件，再將工件置于第二道工序的送料機(jī)構(gòu)上，如此反復(fù)，就可以實(shí)現(xiàn)工件的流水線(xiàn)了。 在本次設(shè)計(jì)值得注意的是：行程開(kāi)關(guān)，作為位置檢測(cè)元件，在檢

19、測(cè)元定位精度較低，因而起往往不單獨(dú)使用，而是輔以定位元件或擋塊等元件定位；使用位置傳感器作為更精密的位置檢測(cè)元件，以檢測(cè)元件是否放對(duì)位置（托料架上）；使用壓力傳感器作為判斷夾緊力的元件，以及判斷工件是否夾緊。由于此次設(shè)計(jì)所涉及的動(dòng)作較多，故需要使用較多的I/O端子的PLC，因此選用OMRON的C系列P型號(hào)C60P PLC，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。 第2章 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.1傳動(dòng)方案的論證 傳動(dòng)方案的確定，在傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中起著相當(dāng)重要的作用，傳動(dòng)方案是否合理，這直接影響著傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作效率，而合理的傳動(dòng)方案不僅能夠滿(mǎn)足機(jī)器的功能要求，而且還應(yīng)該使工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，傳

20、動(dòng)效率高，使用維修方便，以及適應(yīng)各種工作條件等要求，在傳動(dòng)系統(tǒng)中的方案確定過(guò)程中，要同時(shí)滿(mǎn)足這些要求是比較困難的，因此我們要將擬訂的各種傳動(dòng)方案進(jìn)行比較，使傳動(dòng)能夠滿(mǎn)足重點(diǎn)要求的，綜合性能較高的方案就是我們所要的傳動(dòng)方案。 自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)的主要傳動(dòng)要求是能夠?qū)崿F(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)，使工件在一個(gè)工件完成加工后再送入到待加工位置。為此我們擬訂了三種傳動(dòng)方案：1.液壓傳動(dòng)；2.氣壓傳動(dòng)；3.電氣傳動(dòng)。 方案一的傳動(dòng)特點(diǎn)： （1） 液壓傳動(dòng)各執(zhí)行元件機(jī)構(gòu)的動(dòng)作和力（力矩）是靠液體來(lái)傳動(dòng)的，所以液體的質(zhì)量和清潔度將直接影響到液壓設(shè)備的運(yùn)動(dòng)狀況。 （2） 在相等功率條件下，液壓傳動(dòng)設(shè)備比機(jī)械傳動(dòng)設(shè)

21、備體積小，重量輕，運(yùn)動(dòng)慣性小，動(dòng)態(tài)性能好，換向頻率高。其往復(fù)回轉(zhuǎn)動(dòng)作可達(dá)每秒500次，往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)可達(dá)1000次。 （3） 液壓設(shè)備中，液壓系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)聯(lián)合使用，自動(dòng)化程度高。 （4） 液壓設(shè)備要保持良好的技術(shù)狀態(tài)就必須做到控制油液污染，控制泄露和控制溫升及吸空等。 （5） 液壓設(shè)備由標(biāo)準(zhǔn)化程度較高，通用較強(qiáng)的液壓元件組成，故便于設(shè)計(jì)制造和推廣使用。 （6） 液壓傳動(dòng)設(shè)備具有自我潤(rùn)滑和自動(dòng)防止過(guò)載的保護(hù)能力，故使用起來(lái)安全可靠。 （7） 由于液壓傳動(dòng)的各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所傳遞的力，速度，位移可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)（調(diào)節(jié)范圍可達(dá)1：2000），故能迅速適應(yīng)被控制參數(shù)的變化。 （8） 液壓元件標(biāo)

22、準(zhǔn)化，系列化的水平較高，故液壓設(shè)備一般比機(jī)械設(shè)備技術(shù)改造投資少，時(shí)間短，并且容易實(shí)現(xiàn)。 （9） 液壓元件屬于精密零件，因此元件的維修比較困難。 （10） 液壓設(shè)備的故障有隱蔽性和多樣性，因此故障原因的判斷要比機(jī)械故障的判斷難得多。 方案二的傳動(dòng)特點(diǎn)： （1） 氣體流動(dòng)時(shí)慣性小，所以氣動(dòng)元件的動(dòng)作快，反映靈敏，在系統(tǒng)中建立起一定壓力和流速所需的時(shí)間短。 （2） 空氣的粘性小，因此在管道中流動(dòng)的壓力損失小，便于集中供氣和壓縮空氣的遠(yuǎn)距離傳輸。 （3） 氣動(dòng)系統(tǒng)中的工作介質(zhì)是空氣，因此不存在變質(zhì)，補(bǔ)充和更換問(wèn)題，經(jīng)濟(jì)性好。 （4） 氣動(dòng)系統(tǒng)中回氣可直接排入大氣，不需要設(shè)置回氣管

23、路，系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單。 （5） 氣動(dòng)系統(tǒng)的工作性能對(duì)溫度變化不敏感，幾乎在0~200℃范圍均可工作，并且在高溫下不會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸。 （6） 由于工作壓力低，可降低對(duì)氣動(dòng)元件的材料和制造精度要求。 （7） 空氣的容積摸量比壓力油小得多，所以氣動(dòng)元件的速度剛度比液壓系統(tǒng)低，低速穩(wěn)定性差。 （8） 氣壓信號(hào)比電氣信號(hào)傳播速度慢，所以氣動(dòng)系統(tǒng)的快速性和響應(yīng)頻率不如電氣控制系統(tǒng)。與機(jī)械傳動(dòng)相比，也不如機(jī)械傳動(dòng)準(zhǔn)確性高。 （9） 氣動(dòng)系統(tǒng)對(duì)一定的外泄是允許的，因?yàn)橥庑沟目諝獠粫?huì)污染工作環(huán)境，也不會(huì)影響氣壓傳動(dòng)的質(zhì)量；但由于氣動(dòng)系統(tǒng)本身工作壓力不高，所以要盡可能也減少泄露。 （10） 空氣沒(méi)有潤(rùn)滑

24、性能，其中又含水蒸氣，所以氣動(dòng)元件的工作條件比液壓元件差。 方案三的傳動(dòng)特點(diǎn)： （1） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，單機(jī)容量大，能實(shí)現(xiàn)高速傳動(dòng)； （2） 電力傳動(dòng)中的直流傳動(dòng)系統(tǒng)有良好的調(diào)速性能，其調(diào)整的范圍也很寬，平滑性好，響應(yīng)速度和頻率高。 （3） 電動(dòng)機(jī)能夠輸出較大的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速； （4） 電動(dòng)機(jī)的容量選擇困難，其容量大小回造成電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境要求較高，需要空氣中不含易燃易爆和防腐蝕的氣體。 結(jié)合本送料機(jī)構(gòu)傳遞系統(tǒng)功率不大以及間歇傳動(dòng)的特點(diǎn)，如果選擇氣壓傳動(dòng)，不但會(huì)造成間歇傳動(dòng)中的定位不準(zhǔn)確，而且產(chǎn)生的噪聲也大，是工人的工作環(huán)境變差，并且氣壓系統(tǒng)中的壓力也無(wú)法達(dá)到要求，故不選用

25、氣壓傳動(dòng)。 電氣傳動(dòng)結(jié)合本傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)，就需要選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，這樣不僅是使用設(shè)備是成本增加，而且還需要另設(shè)置單獨(dú)的控制系統(tǒng)，況且電動(dòng)機(jī)在頻繁的啟動(dòng)和制動(dòng)的過(guò)程中容易損壞，故不選用電動(dòng)傳動(dòng)方案。 因此，我們選用液壓傳動(dòng)方案，這樣不僅可以達(dá)到本系統(tǒng)的要求，而且工作較平穩(wěn)，產(chǎn)生的 噪聲相當(dāng)小，在工件傳動(dòng)同時(shí)在一定程度上還避免了上述兩種方案所帶來(lái)的弊端。 在工件傳動(dòng)方案的選擇中，由于工件的質(zhì)量和體積較大，形狀比較復(fù)雜，無(wú)法選擇帶式傳動(dòng)。結(jié)合鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)，可用于遠(yuǎn)距離傳輸，鏈條和鏈輪的平均傳動(dòng)比恒定，而且在高溫，油，酸等惡劣環(huán)境下能夠可靠的工作，價(jià)格也比較便宜，傳動(dòng)效率高，故選用鏈傳動(dòng)作為

26、工件的輸送形式。 選定液壓驅(qū)動(dòng)方式及采用鏈傳動(dòng)的輸送形式后，如何使兩者能夠聯(lián)接起來(lái)形成一個(gè)整體統(tǒng)一的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，也是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。由于本方案中采用的是齒輪齒條傳動(dòng)，它的基本設(shè)計(jì)思路是：設(shè)計(jì)一齒條和齒輪嚙合并有鋸齒的齒輪，并將齒輪安裝在固定的長(zhǎng)軸上。當(dāng)液壓驅(qū)動(dòng)齒輪運(yùn)動(dòng)，齒條的往返移動(dòng)帶動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)，齒輪的旋轉(zhuǎn)使鋸齒相互配合，帶動(dòng)另外的帶有鋸齒的齒輪旋轉(zhuǎn)，然后通過(guò)該齒輪（該齒輪與軸的花鍵部分配合）帶動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，從而推動(dòng)在鏈條上的工件進(jìn)位。在這里值得注意的是，實(shí)際工件的進(jìn)位只能夠是一個(gè)不變的方向，而不是變動(dòng)的。因此，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們考慮用鋸齒形齒的配合來(lái)實(shí)現(xiàn)，即當(dāng)齒條向工件移動(dòng)的相

27、反方向移動(dòng)時(shí)，鋸齒雖然接觸但不產(chǎn)生反作用力，不能夠推動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，從而工件不動(dòng)，如此就實(shí)現(xiàn)了工件的間歇定向傳動(dòng)。 2.2 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 液壓缸是液壓系統(tǒng)中的對(duì)外作功元件，它與工作部件直接相聯(lián)接，由于不同工作部件的用途和工作要求并不相同，因此在設(shè)計(jì)前要需要請(qǐng)咨詢(xún)學(xué)號(hào)數(shù)字企鵝做好調(diào)查研究，準(zhǔn)備必要的原始材料和設(shè)計(jì)依據(jù)，其中主要有： （1） 主機(jī)的用途和工作條件 （2） 工作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，負(fù)載情況，行程大小和動(dòng)作要求 （3） 液壓系統(tǒng)中的工作壓力和流量 （4） 有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范 2.2.1液壓缸類(lèi)型 由液壓缸工作條件及設(shè)備用途方面考慮，選用雙作用單活塞桿液壓缸。 2.2.2

28、 基本參數(shù)的確定 4.2 機(jī)構(gòu)的控制部分的設(shè)計(jì) 1.2.1 OMRON C系列P型機(jī)簡(jiǎn)介 OMRON C系列P型機(jī)為袖珍型PLC，一般用于小型系統(tǒng)控制系統(tǒng)。它包括主模塊（CPU）、I/O擴(kuò)展模塊和I/O鏈接模塊，I/O點(diǎn)數(shù)一般分為20點(diǎn)、28點(diǎn)、40點(diǎn)和60點(diǎn)。主模塊和I/O擴(kuò)展模塊可根據(jù)實(shí)際需要。再考慮成本和適當(dāng)I/O點(diǎn)冗余來(lái)進(jìn)行選擇和適當(dāng)搭配。注意，擴(kuò)展模塊I/O點(diǎn)數(shù)要小于或等于CPU模塊的I/O點(diǎn)數(shù)。 1、 C系列P型機(jī)的的輸入、輸出的內(nèi)部變量單元分為通道和繼電器，通道用CH表示，每個(gè)通道16個(gè)繼電器，編號(hào)為00～15。 2、 內(nèi)部輔助繼電器簡(jiǎn)稱(chēng)MR，共136個(gè)，通道為CH10

29、～CH18，繼電器編號(hào)為1000～1807，內(nèi)部輔助繼電器相當(dāng)于繼電器接觸器電路中的中間繼電器，不能直接控制外部負(fù)載， 3、 保持繼電器及其編號(hào)，之所以稱(chēng)為保持繼電器，是因?yàn)樵陔娫闯霈F(xiàn)故障時(shí)保持它們?cè)瓉?lái)狀態(tài)。C系列P型機(jī)有16個(gè)保持繼電器，分為10個(gè)通道，每個(gè)通道為16個(gè)點(diǎn)，編號(hào)為HR000～HR915。 4、 TIM/CNT及其編號(hào) 在C系列P型機(jī)中，有定時(shí)器，高速定時(shí)器，計(jì)數(shù)器和可逆計(jì)數(shù)器共48個(gè)，編號(hào)為00～47。在同一個(gè)程序中，如果一個(gè)編號(hào)用做定時(shí)器，則不能再做計(jì)數(shù)器使用。 除程序中所涉及的繼電器外，C系列P型機(jī)還有專(zhuān)用內(nèi)部輔助繼電器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，暫時(shí)存儲(chǔ)繼電器。 4.2.2

30、設(shè)計(jì)選用機(jī)型 根據(jù)此次控制部分的設(shè)計(jì)需要，選擇適應(yīng)機(jī)型。由于、所需輸入，輸出端口較多，故選用C60P型。 單元名稱(chēng) 電源電壓 輸入 輸出 C60P CPU AC 100～240V DC24V 32點(diǎn) 繼電器2A 晶體管 1A 雙向晶閘管 1A 28點(diǎn) DC 24V 2點(diǎn) AC 100V 130點(diǎn) 繼電器 2A 雙向晶閘管 1A 4.2.3 機(jī)構(gòu)控制I/O分配表如下： 開(kāi)關(guān)及按鈕在操作面板上的布置如下圖： 4.2.4 機(jī)構(gòu)控制流程圖如下： 4.2.5梯形圖程序如下： 程序分析： 1. 啟動(dòng)：按下總啟動(dòng)按鈕（不在PLC內(nèi)），整個(gè)電路得電，做好

31、準(zhǔn)備。 2. 連續(xù)動(dòng)作：當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕（SB1）時(shí)，傳送帶開(kāi)始運(yùn)送工件，當(dāng)?shù)轿粫r(shí)，有行程開(kāi)關(guān)（SQ1輸入點(diǎn)0100）進(jìn)行到位指示，并對(duì)下一個(gè)動(dòng)作發(fā)出信號(hào)。當(dāng)工件到位后，機(jī)械手得到由SQ1發(fā)出的信號(hào)，開(kāi)始動(dòng)作，去夾緊工件，當(dāng)夾緊工件后（由傳感器發(fā)出信號(hào)，此傳感器用來(lái)判斷工件是否到位，及是否夾緊，夾緊時(shí)傳感器自帶電動(dòng)按鈕SB2動(dòng)作），液壓升降滑臺(tái)將接受到信號(hào)（SB2閉合），滑臺(tái)將升到預(yù)定位置（此位置由SQ2限位0102）。SQ閉合后，機(jī)械手便得需要請(qǐng)咨詢(xún)學(xué)號(hào)數(shù)字企鵝到運(yùn)送工件的指令，由擺動(dòng)液壓缸帶動(dòng)大臂翻90°，小臂再轉(zhuǎn)90°，到為由行程開(kāi)關(guān)SQ3（0102）限位，機(jī)械手便可放開(kāi)工件，使用傳感器

32、判斷工件是否放好，放好后，由傳感器上自帶點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)SB3。0002閉合，機(jī)械手、便可回位，去等待夾緊下一個(gè)工件，回位仍由行程開(kāi)關(guān)SQ4（0103）限位。當(dāng)機(jī)械手回位后，SQ4閉合，齒條快推，但傳動(dòng)鏈不動(dòng)，保持原位，到位后，SQ5動(dòng)作，加工部件便得電，準(zhǔn)備加工。此時(shí)主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)（SB6 0005，SB10 0009）到位后，銑端面，延時(shí)30s，退回10s，進(jìn)給電機(jī)正轉(zhuǎn)（SB8 0007，SB12 0011）到位后延時(shí)30s，退回（SB9 0008。SB13 0012）后，下料機(jī)械手運(yùn)動(dòng)，基本動(dòng)作相同，在此不做贅述。 3. 加工部分急停：（SB5 0004）當(dāng)加工過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí)，按下SB5將加工

33、部分停止，其他部分不受影響。 4. 機(jī)構(gòu)急停：（ SB16 0107）當(dāng)在上下料或加工過(guò)程中，出現(xiàn)故障時(shí)，按SB16將使整個(gè)機(jī)構(gòu)動(dòng)作停止。 結(jié) 論 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我更加熟練的掌握了相關(guān)制圖軟件的應(yīng)用?；仡櫛敬卧O(shè)計(jì)，不難發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)代化的機(jī)械加工過(guò)程中，消耗于上下料的時(shí)間損失是組成零件單件加工時(shí)間的一部分，它屬于輔助時(shí)間。我們知道要想提高生產(chǎn)率，減少生產(chǎn)中的輔助時(shí)間將是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。而想減少輔助時(shí)間必須實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化，自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)就是為實(shí)現(xiàn)生中上下料工序自動(dòng)化而設(shè)計(jì)的一種專(zhuān)用機(jī)構(gòu)。 自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)可供散亂的中、小型毛坯零件，經(jīng)過(guò)定向機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)定向排序，然后順序地由上

34、下料機(jī)構(gòu)送到機(jī)床或工作地點(diǎn)，這在自動(dòng)化成批大量的生產(chǎn)中顯然是實(shí)用的它不但可以把操作人員從重復(fù)而繁重的勞動(dòng)中解脫出來(lái)，而且對(duì)保證安全生產(chǎn)也是一種行之有效的方法。 其中，機(jī)械手的應(yīng)用于現(xiàn)代化制造業(yè)中也是大勢(shì)所趨。機(jī)械手實(shí)在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種新型裝置。目前，機(jī)械手雖然還不如人手那樣靈活，單它具有不斷重復(fù)工作和勞動(dòng)、不知疲倦、不怕危險(xiǎn)、抓舉重物的力量比人手大等特點(diǎn)，因此機(jī)械手受到很多部門(mén)的重視，并越來(lái)越廣泛的得到了應(yīng)用。 還有就是PLC，可編程序控制器（Programmable Logic Controller）是以微處理器為核心，綜合了微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)于一

35、體的通用工業(yè)控制裝置。英文縮寫(xiě)為PC或PLC。它具有體積小、功能強(qiáng)、程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、靈活通用、維護(hù)方便等一系列的優(yōu)點(diǎn)，特別是它的高可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力，更始得到擁護(hù)的好評(píng)。因而在各種領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，成為現(xiàn)在工業(yè)控制的三大支柱之一。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)缺少了去工廠(chǎng)實(shí)習(xí)這一環(huán)節(jié)，我們也就缺少了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作是認(rèn)識(shí)和理解，設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)是給我們帶來(lái)了一定的難度。 最終設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)時(shí)，采用液壓缸壓力驅(qū)動(dòng)，鏈條鏈輪、齒輪齒條傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)傳送工件的目的；設(shè)計(jì)液壓夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)，采用液壓缸壓力驅(qū)動(dòng)，齒輪齒條傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)兩側(cè)同時(shí)對(duì)工件夾緊；設(shè)計(jì)控制部分大多采用C60P型PLC，對(duì)機(jī)構(gòu)所要求的功能進(jìn)行控制，并

36、注意急停、保護(hù)部分。 最后，將以上機(jī)構(gòu)和機(jī)床組合成一個(gè)完整的機(jī)構(gòu)，從而使從工件輸送到加工完成，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)上料→加工→自動(dòng)下料的工程。 謝 辭 畢業(yè)設(shè)計(jì)是機(jī)械專(zhuān)業(yè)本科段學(xué)習(xí)的一個(gè)重要的、總結(jié)性的理論和實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié)，是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能的具體實(shí)踐過(guò)程。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)有了更深刻的理解和認(rèn)識(shí)。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容源于生產(chǎn)實(shí)踐，使得畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)踐得到了充分的結(jié)合，有利于培養(yǎng)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)在本文的寫(xiě)作中得到了雨辰教育學(xué)院諸位老師的指導(dǎo)和幫助，在此向我敬愛(ài)的老師們表示衷心的感謝。在本次論文全套圖紙和論文咨詢(xún)企鵝壹叁叁肆零玖伍捌伍肆的寫(xiě)

37、作過(guò)程中得到許多同學(xué)的幫助，同時(shí)也向我提出了許多的寶貴意見(jiàn)，在此也表示衷心的感謝。把自己幾年來(lái)所學(xué)到的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合，并運(yùn)用到設(shè)計(jì)中，我順利完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)任務(wù)。但在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我對(duì)一些理論問(wèn)題掌握的不夠充分，經(jīng)過(guò)多次向指導(dǎo)老師請(qǐng)教才得以解決。在今后學(xué)習(xí)和工作中，我會(huì)更多的吸取相關(guān)方面的知識(shí)，不斷提高自己的專(zhuān)業(yè)水平能力。 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我了解和掌握了機(jī)械、液壓和PLC控制等方面的諸多知識(shí)，鍛煉了自己分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，并積累了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為今后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但由于時(shí)間緊、任務(wù)重，再加上本人的知識(shí)水平和能力有限，以及經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中難免存在一些缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，歡迎

38、各位老師給予批評(píng)指正。 本文在資料收集整理、論文撰寫(xiě)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)以及修改過(guò)程中得到了趙艷紅老師的指導(dǎo)和幫助，特在此表示由衷的感謝。 參考文獻(xiàn)與附錄 [1].洪應(yīng)發(fā) 程國(guó)衍 主編洪應(yīng)發(fā)《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》 東北大學(xué)出版社 2000.7 [2].徐灝. 主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五卷 機(jī)械工業(yè)出版社 1988.11 [3].洪應(yīng)發(fā) 洪應(yīng)發(fā) 《機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》第一版 東北大學(xué)出版社 1993.5 [4].吳宗澤.羅圣國(guó) 主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 高等教育出版社.1998.12 [5]鄭志祥.主編 《機(jī)械零件》第一版 高等教育出版社。1996.2 [6]劉會(huì)英.于春生

39、. 主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社. 1997.4 [7].程周. 主編 《電氣控制與PLC原理及應(yīng)用》（歐姆龍機(jī)型） 電子工業(yè)出版社。2003.1 [8].陳白寧. 段智敏. 劉文波 主編 《機(jī)電傳動(dòng)控制》 東北大學(xué)出版社 2002.3 [9].許堅(jiān). 張崇德. 主編 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 東北大學(xué)出版社 1997.5 [10]. 溫松明 主編.《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》.長(zhǎng)沙:湖南大學(xué)出版社,1998.3 [11] 許德珠 主編.《金屬工藝學(xué)》.北京:高等教育出版社,1999.4 [12] 黃長(zhǎng)藝，嚴(yán)普強(qiáng)主編.《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》.第二版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.1 [13] 吳孝先 主編.《機(jī)械制圖》.沈陽(yáng):遼寧大學(xué)出版社,1995.6 [14] 張秉榮,章劍青 主編.《工程力學(xué)》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.5 [15] 上海煤礦機(jī)械研究所 編.《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》.上海:上海人民出版社,1981.10 【精品文檔】第 13 頁(yè)