汽車摩擦片缺陷檢測流水線設計 畢業(yè)論文

1、<p>　　畢 業(yè) 設 計（論 文）</p><p>　　設計（論文）題目：汽車摩擦片缺陷檢測流水線設計 </p><p>　　學 院 名 稱： 機械工程學院 </p><p>　　專 業(yè)

2、： 機械設計制造及其自動化 </p><p>　　班 級： 機制 </p><p>　　姓 名： 學 號 </p><p>　　指 導 教

3、 師： 職 稱 </p><p>　　定稿日期： 年 月 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　由于目前面臨很高的通脹壓力，企業(yè)越來越多的選擇提高生產效率降低生產成本使自己的商品更加擁有市場競爭力。</p><p>　　設計了一種自

4、動汽車摩擦片缺陷檢測流水線，主要由上料裝置、缺陷檢測裝置、分揀裝置組成。設計過程包括流水線機械結構設計計算、各重要機械結構設計計算和標準件的選用。最后進行了實際試驗的可行性驗證，證明了方案的可行性和合理性。</p><p>　　關鍵詞：汽車摩擦片；流水線；缺陷檢測；</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　To

5、 make their products more competitive in the market, faced with the high inflationary pressure, enterprises are more likely to improve production efficiency to reduce production cost.</p><p>　　A flaw inspect

6、ion production line for car brake pad is design, mainly composed of a feeding unit, a flaw inspection unit and a sorting unit. The whole designing procedure include structure design calculation of the flaw inspection pro

7、duction line, structure design calculation of each important unit and choosing of the standard component. At last, a series of experiments are carried out, the feasibility of this machine is proved.</p><p>　

8、　Key Words：car brake pad；production line；flaw inspection；</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 引 言1</b></p><p>　　1.1 流水線的概念及分類1</p><p>　　1.2 目前流

9、水線發(fā)展的現(xiàn)狀1</p><p>　　1.3 本設計的目的和意義1</p><p>　　1.4 本設計主要解決的問題2</p><p><b>　　2 系統(tǒng)設計3</b></p><p>　　2.1 設計任務3</p><p>　　2.2 總體方案確定3</p><

10、p>　　2.2.1系統(tǒng)的驅動3</p><p>　　2.2.2 分揀機構3</p><p>　　2.3設計方案的比較3</p><p>　　3 主體機械結構設計4</p><p>　　3.1 流水線整體尺寸估算4</p><p>　　3.2 主要構件的設計選擇4</p><p>

11、;　　3.2.1 滾筒選擇4</p><p>　　3.2.2 電機選擇4</p><p>　　3.2.3 鏈輪設計4</p><p>　　3.2.5 鏈條選擇6</p><p>　　3.2.4 鍵的選擇7</p><p>　　3.2.5 軸承的選用7</p><p>　　3.2.6

12、皮帶的選用8</p><p>　　3.2.7 型材的選用9</p><p>　　4 分揀機構設計10</p><p>　　4.1 凸輪的設計10</p><p>　　4.1.1 周期中運動的分配10</p><p>　　4.1.2 曲線方程的設計11</p><p>　　4.2電機的

13、選擇12</p><p>　　4.2.1 步進電機扭矩估算12</p><p>　　4.2.2 型號選擇12</p><p>　　4.3 聯(lián)軸器選擇12</p><p>　　4.4 步進電機的控制13</p><p>　　4.4.1 分析系統(tǒng)，確定I/O點數(shù)13</p><p>　　

14、4.4.2 分配I/O地址13</p><p>　　4.4.3 外部接線圖14</p><p>　　4.4.4 PLC程序設計14</p><p><b>　　5.料桶設計15</b></p><p>　　5.1 材料選擇15</p><p>　　5.2 結構設計15</p>

15、;<p>　　5.2.1 桶徑計算15</p><p>　　5.2.2 底部設計16</p><p><b>　　結 論17</b></p><p><b>　　致 謝18</b></p><p><b>　　參考文獻19</b></p>

16、<p><b>　　1 引 言</b></p><p>　　1.1 流水線的概念及分類</p><p>　　生產流水線是在一定的線路上連續(xù)輸送貨物搬運機械，又稱輸送線或者輸送機。按照輸送系列產品大體可以分為：皮帶流水線、板鏈線、倍數(shù)鏈線、插件線、網帶線、懸掛線及滾筒流水線這七類流水線。一般包括牽引件、承載構件、驅動裝置、張緊裝置、改向裝置和支承件等。流水線

17、輸送能力大，運距長，還可在輸送過程中同時完成若干工藝操作，所以應用十分廣泛。</p><p>　　1.2 目前流水線發(fā)展的現(xiàn)狀</p><p>　　我國流水線設備技術起步晚，市場上低端產品很多而且存在不良競爭，但經過不斷的發(fā)展已經達到了很高的水平。未來三年，全球流水線設備市場的發(fā)展?jié)摿σ廊缓艽?。據中國電子元件行業(yè)協(xié)會信息中心預測，到2010年，流水線設備產量將達到468億只，市場規(guī)模將達到

18、515億元，年均增長率將分別為17%和15%?？梢姡词乖诮鹑谖C的陰影籠罩下，流水線設備市場依然有著強大的發(fā)展?jié)摿ΑＶ袊谌蛄魉€設備市場中的份額將加繼續(xù)大。市調機構BishopandAssociates的報告稱，2007年中國流水線設備市場就以16.8%的增長率位列全球第一，遠超過全球流水線設備市場的平均增長率7.2%。而近兩年國外市場的持續(xù)低迷，也使國外流水線設備廠商加緊在中國的布局，從而加速中國流水線設備市場的發(fā)展。</

19、p><p>　　隨著我國的各個行業(yè)的不斷發(fā)展，我國對流水線設備的技術要求也是非常高的，面對流水線設備的市場和技術變化，中國流水線設備廠商應逐步擺脫在中低端產品類型的同質化競爭，積極跟蹤流水線設備的前沿技術，學習流水線設備的新技術新工藝，不斷研發(fā)出新產品，拓展高端產品線。</p><p>　　隨著我國的各個行業(yè)的不斷發(fā)展，我國對流水線設備的技術要求也是非常高的，面對流水線設備的市場和技術變化，中

20、國流水線設備廠商應逐步擺脫在中低端產品類型的同質化競爭，積極跟蹤流水線設備的前沿技術，學習流水線設備的新技術新工藝，不斷研發(fā)出新產品，拓展高端產品線。</p><p>　　1.3 本設計的目的和意義</p><p>　　目前中小企業(yè)生產成本上升幅度較大。從2007年初開始，國家確定了以“兩防”（‘防過熱、防通脹’）為主導的宏觀調控政策走向，使產品市場逐步萎縮，價格逐步下降。而包括能源在內的

21、原材料，則呈上升趨勢。加之人民幣匯率上升，以及《勞動合同法》的頒發(fā)布實施，更增加了成本上升的幅度。其中后兩項屬于硬成本，企業(yè)是不能消化的。這就大大增加了企業(yè)控制成本的難度。更嚴重的是，中小企業(yè)生產成本上升，完全達到了侵蝕利潤的程度，由此造成大批中小企業(yè)虧損，導致部分外資企業(yè)外移的同時，丟掉了一些產品的國際市場。同時由于自身資金和技術水平所限，基礎薄弱的中小企業(yè)只能有選擇地進入門檻較低的行業(yè)，其產品還主要集中在中低端，而且越是低端產品，廠

22、商越多。由于進入行業(yè)過于集中，行業(yè)之間產品同質性明顯，且都屬于競爭性行業(yè)，故相互之間競爭異常激烈。在這樣的大環(huán)境下，中小企業(yè)想在市場上占領一席之地必須使自己的產品具有競爭力。</p><p>　　本次設計是為一家中小企業(yè)設計剎車片缺陷檢驗流水線，之前的檢驗都是由人工完成的，不僅速度慢容易存在檢驗的疏漏，同時花費大量的財力導致生產成本提高，使產品本身的競爭力下降。</p><p>　　1.4

23、 本設計主要解決的問題</p><p>　　（1）流水線如何準確實現(xiàn)剎車片在流水線上的等距傳送；</p><p>　?。?）流水線如何準確實現(xiàn)剎車片的分揀。</p><p><b>　　2 系統(tǒng)設計</b></p><p><b>　　2.1 設計任務</b></p><p>

24、;　　完成汽車剎車片缺陷檢驗流水線結構設計，要求能完成大小不同的剎車片是否存在缺陷的檢驗。</p><p>　　設計參數(shù)：流水線長3m；檢測零件直徑210~470mm；檢測速度：3s/個。</p><p>　　2.2 總體方案確定</p><p>　　2.2.1系統(tǒng)的驅動</p><p>　　流水線是長時間持續(xù)工作的系統(tǒng)但其功率不是很大，故運

25、動通過一個兩項交流電機驅動，電機的調速通過一變頻器控制輸入交流電頻率實現(xiàn)。</p><p>　　2.2.2 分揀機構</p><p>　　由于剎車片太薄，而且要求檢測速度為3s/個，用氣缸分揀整個過程耗時過長，同時氣缸與皮帶表面距離很小容易刮傷皮帶表面。故設計了機械分揀裝置，該裝置采用機構按凸輪曲線做周期運動的原理實現(xiàn)，經分析，理論上能很好的滿足需求。</p><p&g

26、t;　　2.3設計方案的比較</p><p>　　通過兩種方案的比較，選擇了可靠性高的機械分揀機構。</p><p>　　3 主體機械結構設計</p><p>　　3.1 流水線整體尺寸估算</p><p>　　長：根據要求，流水線總長3000mm。</p><p>　　寬：由于剎車片最大直徑為470mm，故，流水線寬

27、度選擇550mm。</p><p>　　高：按照現(xiàn)有流水線高度，流水線臺面高度設計為750mm。</p><p>　　3.2 主要構件的設計選擇</p><p>　　3.2.1 滾筒選擇</p><p>　　一般情況下滾筒長度采用“輸送物+50mm”即，</p><p>　　470+50=520，圓整為550mm<

28、;/p><p>　　驅動輥：根據經驗選擇Φ140mm</p><p>　　從動滾筒：選擇Φ60mm</p><p>　　3.2.2 電機選擇</p><p>　　目前流水線使用的都是單相220V減速電機，功率選擇方面：由于整個機構運動比較平穩(wěn)，故按電機的靜功率計算，故有：</p><p>　　P＝ =0.2479kw

29、 （3.1）</p><p>　　M為滾筒的計算轉矩：M=F*R=70N/m （3.2）</p><p>　　F為皮帶傳輸時主動滾筒受到的切向力根據經驗估值為1000N。(其中包括約重8kg的產品)，R——0.07m。</p><p>　　n為滾筒的轉速：n=30v帶/（πr）=22.74r/min</p><p>　　η

30、為效率：η=η齒輪*η鏈輪*η軸承*η滾筒=0.6724</p><p>　　η齒輪：八級精度的一般傳動0.97（減速電機的兩級齒輪）</p><p>　　η鏈輪：0.96（一對）</p><p>　　η軸承：0.99（共5對）</p><p>　　η滾筒：0.96（共5個）</p><p>　　綜上，選擇了NHY-2

31、8減速電機。有關參數(shù)如下：</p><p>　　3.2.3 鏈輪設計</p><p><b>　　1.鏈條類型的確定</b></p><p>　　傳動鏈可分為短節(jié)距精密滾子鏈、齒形鏈等類型。其中滾子鏈常用于傳動系統(tǒng)的低速級，一般傳遞的功率在100kW以下，鏈速不超過15m/s，推薦使用傳動比imax=8。齒形鏈應用較少。故本設計使用滾子鏈，又因

32、傳動功率較小用單排鏈即可。</p><p><b>　　2.鏈輪材料的選擇</b></p><p>　　鏈輪輪齒要具有足夠的耐磨性和強度。由于大小鏈輪的齒數(shù)一樣，故選擇的材料也一樣，選擇了采用的材料40#，經淬火和回火熱處理，熱處理后硬度40~50HRC。</p><p><b>　　3.鏈輪的結構</b></p&g

33、t;<p>　　小直徑的鏈輪可制成整體式如下圖所示：</p><p><b>　　圖 3.1</b></p><p><b>　　4.設計計算</b></p><p>　　由于電機的輸出軸徑為28mm，所以設計鏈輪軸徑也為28mm。電機額定功率為0.4kw。</p><p>　?。?）

34、.選擇鏈輪齒數(shù)Z1=Z2=17,故：</p><p><b>　　i=z1/z2=1</b></p><p>　?。?）.計算當量單排鏈的計算功率Pca</p><p>　　Pca= =0.372KW （3.3）</p><p>　　KA——為工況系數(shù)，查表9-6為1.0；</p><p>　

35、　KZ——主動鏈輪齒數(shù)系數(shù)，見圖9-13為1.52；</p><p>　　KP——多排鏈系數(shù)，本設計為單排鏈故為1.0;</p><p>　　P——傳遞的功率0.2479KW。</p><p>　　（3）.確定鏈條型號和節(jié)距p</p><p>　　鏈條根據當量的單排鏈的計算功率Pca和主動鏈輪的轉速n1由圖9-11為6B。然后由表9-1確定鏈

36、條節(jié)距p=9.525mm。</p><p>　　（4）.計算鏈節(jié)數(shù)和中心距</p><p>　　出選中心距a0=30p=285.75mm，按下式計算出鏈節(jié)數(shù)：</p><p>　　Lp0=2 + + 2 =73 （3.4）</p><p><b>　　將其圓整為74。</b></p><p&g

37、t;　?。?）.計算鏈速v，確定潤滑方式</p><p>　　平均鏈速按9-1計算</p><p>　　V= =0.09386m/s （3.5）</p><p>　　根據鏈速v，由圖9-14選擇合適的潤滑方式為定期潤滑。</p><p>　　（6）.計算鏈傳動作用在軸上的壓軸力Fp</p><p>&l

38、t;b>　　壓軸力可近似的取為</b></p><p>　　FP≈KFpFe=1150N （3.6）</p><p>　　式中：Fe——有效圓周力1000N（經驗估算）</p><p>　　KFe——壓軸力系數(shù)，水平傳動取1.15</p><p><b>　　5.參數(shù)確定</b>

39、</p><p>　　其中：d1為滾子直徑，查表為6.35mm；</p><p>　　h2為內鏈板高度，查表為8.26。</p><p>　　3.2.5 鏈條選擇</p><p>　　根據所設計的鏈輪，對應選擇相應的鏈條。選擇類型為滾子鏈，具體參數(shù)如下：</p><p>　　3.2.4 鍵的選擇</p>

40、<p><b>　　1.鍵的選擇</b></p><p>　　根據電機輸出軸的直徑φ28由表6-1選擇普通平鍵8*7*20。</p><p><b>　　2.鍵強度的校核</b></p><p>　　假定載荷在鍵的工作表面均勻分布，普通平鍵連接的條件為</p><p>　　σp= =71.

41、43MP<[σp] （3.7）</p><p>　　式中：T——傳遞的扭矩，70N/m；</p><p>　　k——輪轂與鍵的連接高度，3.5mm；</p><p>　　l——鍵的工作長度，20mm；</p><p>　　d——軸的直徑，28mm；</p><p>　　σp——鍵、軸、輪轂中三者最弱材料的許用擠

42、壓應力，100Mp。</p><p>　　故，所選鍵滿足要求。</p><p>　　3.2.5 軸承的選用</p><p>　　由于滾動軸承多為已標準化的外購件，因而，在設計時，只需：</p><p>　　1、正確選擇出能滿足約束條件的滾動軸承?！　?lt;/p><p>　　2、進行滾動軸承部件的組合設計</p>

43、;<p><b>　　1 類型選擇</b></p><p>　?。?）軸承所受載荷的大小</p><p>　　通常，中小載荷及載荷波動較小的場合工作用球軸承；承受較大的載荷宜用滾子軸承。</p><p><b>　?。?）載荷方向</b></p><p>　　若軸承承受純軸向載荷，一般

44、選用推力軸承；若所承受的純軸向載荷較小，可選用推力球軸承；若所承受的純軸向載荷較大，可選用推力滾子軸承；若軸承承受純徑向載荷， 一般選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承；當軸承在承受徑向載荷的同時，還承受不大的軸向載荷時，可選用深溝球軸承或接觸角不大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，當軸向載荷較大時，可選用接觸角較大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，或者選用向心軸承和推力軸承組合在一起的結構，分別承擔徑向載荷和軸向載荷。</p>

45、<p>　?。?）各構件軸承的選擇</p><p>　　驅動滾筒選擇深溝球軸承，型號6210</p><p>　　從動滾筒選擇深溝球軸承，型號6204</p><p>　　分揀機構推力球軸承，型號51102</p><p><b>　　2 軸承的校核</b></p><p>　　(1)

46、滾動軸承疲勞壽命的校核計算</p><p>　　不考慮到溫度的影響，軸承的載荷-壽命計算公式表示為：</p><p>　　Lh= 3 （3.8）</p><p>　　式中：P 為當量動載荷(N)；</p><p>　　C基本額定動載荷，查表8-155為12.8kN；</p><p>　　ε 為壽命指

47、數(shù)，對于球軸承 ε ＝3；</p><p>　　n為代表軸承的轉速(r/min)?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?lt;/p><p>　　疲勞壽命校核計算應滿足的約束條件為</p><p>　　式中：Lh’為軸承預期計算壽命，可查[8]表13-3。</p><p>　　經計算nq=22.74r/min，nc=53 r/m

48、in(nq為驅動滾筒軸承轉速，nc為從動滾筒軸承轉速)由于從動軸承轉速比驅動軸承大，且從動軸承直徑比驅動軸承直徑小，故在此只對從動軸承軸承進行壽命驗算。對于分揀機構上的推力球軸承，由于軸承很少運動，且受力很小故在此不做驗算。</p><p>　　對從動軸承進行受力分析如下圖：</p><p>　　故，P=Fp(XFr+YFa)= Fp *Fr=1100N （3.10）</

49、p><p>　　Lh=49547.8h> Lh’</p><p>　　即，所選軸承符合設計要求。</p><p>　　3.2.6 皮帶的選用</p><p>　　流水線的皮帶選擇是本設計的關鍵，因為此流水線要求對每個剎車片進行拍照檢測，拍照時要求流水線的反光程度較小，反光太大會影響照片的處理，從而影響檢測的結果。故，選擇流水線皮帶式選擇了反

50、光程度小的綠色PVC帶。它具有不易燃性、高強度、耐氣侯變化性以及優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性。 PVC對氧化劑、還原劑和強酸都有很強的抵抗力。</p><p>　　設計流水線寬度為550mm，所以所選的皮帶寬度也是550mm；皮帶厚度為兩毫米。</p><p><b>　　長度估算：</b></p><p>　　L=2×3000+2×Π

51、×r2+2×50+Π×r1+ΔL=7510mm （3.11）</p><p>　　式中：L為流水線皮帶總長；</p><p>　　r1為驅動滾筒半徑，為70mm；</p><p>　　r2為從動滾筒半徑，為30mm；</p><p>　　ΔL為曾加長度，為100mm。</p><p>

52、　　同時，其中一從動滾筒水平位置可以調節(jié)能始終保持流水線處于適當張緊狀態(tài)。</p><p>　　3.2.7 型材的選用</p><p>　　目前，國內已經形成了工業(yè)鋁型材產業(yè)鏈，現(xiàn)在流水線的鋁型材都已標準化，它是鋁棒通過熱熔、擠壓、從而得到不同截面形狀的鋁材料。鋁型材的生產流程主要包括熔鑄、擠壓和上色三個過程。其中，上色主要包括：氧化、電泳涂裝、氟炭噴涂、粉末噴涂、木紋轉印等過程。只需選擇

53、合適的率形成即可。為了安裝的方便選擇了如下圖所示的工業(yè)鋁型材。其牌號為6005型（6005 擠壓型材與管材，用于要求強高大于6063合金的結構件，如梯子、電視天線等）。</p><p>　　圖上圖所示，其規(guī)格為130*22*2，兩側槽寬均為12槽深10，可以容納M6螺栓的頭部，由此可以將其他部件連接在一起。</p><p><b>　　4 分揀機構設計</b>

54、;</p><p>　　本設計中有缺陷產品的分揀是通過機械機構實現(xiàn)的，基本原理是通過變化的凸輪曲線實現(xiàn)分揀架在整個圓周上完成重復的分揀運動。</p><p><b>　　4.1 凸輪的設計</b></p><p>　　4.1.1 周期中運動的分配</p><p>　　按要求，毎3s鐘檢測一個產品，設計的分揀機構做圓周運動

55、，在半個圓周里面完成一次分揀，即將分揀時間縮短了一半提高了分揀效率。運動的具體分配如下圖：</p><p>　　上圖中，起始位置從流水線的帶邊開始進入凸輪的上升曲線，經過15°上升到凸輪的遠休止弧段。遠休止弧段為102.5°此段分揀架抬起為了防止碰到流水線上的產品。過后，進入下降段，下降段也為15°，分揀架快速下降到離流水線臺面高度為2mm的地方，進入近休止弧段，從而將有缺陷產品播到

56、分揀料斗中，實現(xiàn)分揀。下圖為凸輪的曲線圖：</p><p>　　4.1.2 曲線方程的設計</p><p>　　為了消除凸輪的剛性沖擊，凸輪的上升和下降曲線均采用的是二次曲線，曲線方程為：</p><p>　　S=5-10(15-δ)2/152 （4.1）</p><p>　　下圖是其速度和加速度曲線：</p><

57、p>　　下圖為三維造型的凸輪：</p><p><b>　　4.2電機的選擇</b></p><p>　　步進電機是一種能將數(shù)字輸入脈沖轉換成旋轉或直線增量運動的電磁執(zhí)行元件。每輸入一個脈沖電機轉軸步進一個步距角增量。電機總的回轉角與輸入脈沖數(shù)成正比例，相應的轉速取決于輸入脈沖頻率。 選擇步進電機時，首先要保證步進電機的輸出功率大于負載所需的功率。而在

58、選用功率步進電機時，首先要計算機械系統(tǒng)的負載轉矩，電機的矩頻特性能滿足機械負載并有一定的余量保證其運行可靠。在實際工作過程中，各種頻率下的負載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內。一般地說最大靜力矩Mjmax大的電機，負載力矩大。由于分揀機構要實現(xiàn)固定位置的準停，所以電機應選擇步進電機。但由于只需180°的位置準停，所以對步進電機的步距角無較高要求。</p><p>　　4.2.1 步進電機扭矩估算</

59、p><p>　　摩擦片最大質量為1kg，摩擦片與流水線皮帶的摩擦系數(shù)用橡膠和木頭的摩擦系數(shù)近似替代。查得橡膠與木頭的摩擦系數(shù)約為0.3，故分揀時產品與流水線產生的阻力大約為：</p><p>　　Fr=mgμ=3(N) （4.2）</p><p><b>　　阻力力矩M等于：</b></p><p>　　M=

60、Fr×L=0.93(N/m) （4.3）</p><p>　　式中：L為分揀架的臂長為0.31m。</p><p>　　則電機的輸出扭矩為：</p><p>　　T=M/η=0.95(N/m) （4.4）</p><p>　　式中：η為從電機到分揀機構總的效率，η=η聯(lián)×η軸承=0.99×0.99=0

61、.98</p><p>　　若不考慮啟動時運動部件慣性的影響取安全系數(shù)為0.3，則啟動力矩</p><p>　　Tq= =3.16 (N/m) （4.5）</p><p>　　4.2.2 型號選擇</p><p>　　查資料選取86BYG250-80，具體參數(shù)如下表：</p><p><b>　　4.3

62、 聯(lián)軸器選擇</b></p><p>　　對于已標準化和系列化的聯(lián)軸器，選定合適類型后，可按轉矩、軸直徑和轉速等確定聯(lián)軸器的型號和結構尺寸。</p><p><b>　　聯(lián)軸器的計算轉矩：</b></p><p>　　Tca=KKzKtKwT=3.95（N.m） （4.6）</p><p>　　式中：

63、K為工作系數(shù)，查表近似看做自動自動升降機為1.25；</p><p>　　Kz為啟動系數(shù)，查表為1.0；（Z＜120）</p><p>　　Kt為溫度系數(shù)，查表為1.0；（-20~30°）</p><p>　　Kw為動力機系數(shù)，查表為1.0。（Ⅰ：電動機類）</p><p>　　故選擇了HL彈性套柱銷聯(lián)軸器。</p>

64、<p>　　許用扭矩16N/m> Tca。</p><p>　　4.4 步進電機的控制</p><p>　　一般說來步進電機的控制可以用單片機控制也可以用PLC控制。不同廠家的PLC有相同的工作原理，類似的功能和指標，有一定的互換性，質量有保證，編程軟件正朝標準化方向邁進。這正是PLC獲得廣泛應用的基礎。而單片機應用系統(tǒng)則是八仙過海，各顯神通，功能千差萬別，質量參差不齊，學

65、習、使用和維護都很困難。所以采用PLC控制選擇型號為三菱FX2N。</p><p>　　4.4.1 分析系統(tǒng)，確定I/O點數(shù)</p><p>　　為了控制步進電機運動需要一個輸入啟動信號，即檢測到缺陷產品的信號；一個停止信號；一個電機運動的輸出信號。</p><p>　　4.4.2 分配I/O地址</p><p>　　表 4-1 外部信號與P

66、LC的I/O接點地址編號對照表</p><p>　　4.4.3 外部接線圖</p><p>　　4.4.4 PLC程序設計</p><p>　　PLC程序主要連接檢測到分揀機構的運動。當剎車片經過檢測裝置下方時開始檢測，當檢測到是廢品時，檢測裝置發(fā)出一個脈沖，即下圖的X000，此時X000閉合，接通定時器T251、中間繼電器M01同時重置計數(shù)器C0。（由于檢測機構距

67、離分揀機構中心約為1米，檢測速度1/6m/s。故有定時器定時為6s。又，選擇的定時器為100ms積算型，故參數(shù)即為K600）中間繼電器M01的常開觸點閉合，使此回路自鎖；等到計時器T251計時結束，其常開觸點閉合接通Y000，同時Y000回路自鎖，步進電機開始旋轉，機構開始執(zhí)行分揀動作。其另一個常開觸點接通計數(shù)器C0，當C0計數(shù)到100時將其常開觸點斷開，即步進電機旋轉結束，結束分揀動作。</p><p><

68、;b>　　5.料桶設計</b></p><p>　　為了方便有產品的搬運減少不必要的人力， 與此同時設計了專用的料桶。</p><p><b>　　5.1 材料選擇</b></p><p>　　考慮到料桶屬于圓柱形，所適合的生產工藝為拉升，所以選擇的材料要求具有較好的延展性，其次料桶還應具有很長的壽命。所以選擇奧氏體不銹鋼1C

69、r18Ni9，這類鋼具有良好的塑性、韌性、焊接性和耐蝕性能，在氧化性和還原性介質中耐蝕性均較好，用來制作耐酸設備，如耐蝕容器及設備襯里、輸送管道、耐硝酸的設備零件等。奧氏體不銹鋼一般采用固溶處理，即將鋼加熱至1050～1150℃，然后水冷，以獲得單相奧氏體組織。</p><p><b>　　5.2 結構設計</b></p><p>　　5.2.1 桶徑計算</p

70、><p>　　如圖5.1所示，假設料桶放在離料斗口下方50mm右邊離其100mm處，同時假定產品從料斗滑落至料桶過程中速度很快，直到完全脫離料斗時也沒發(fā)生翻轉。最大產品直徑470mm，有勾股定理有：</p><p>　　D=50+（4702-470sin16°）+Δs≈600mm （5.1）</p><p><b>　　式中：D表示桶徑；&

71、lt;/b></p><p>　　Δs表示產品到桶壁的間隙。</p><p>　　5.2.2 底部設計</p><p>　　由于剎車片質量叫重，為了方便搬運，所以在同的底部設計了兩個槽。此槽用兩節(jié)槽鋼焊接而成。目前槽鋼已經標準化，所以只需選擇合適的槽鋼進行切割焊接即可。所選槽鋼規(guī)格為8#-80*43*5.0。</p><p><b

72、>　　結 論</b></p><p>　　汽車剎車片缺陷檢驗流水線整個設計分為兩大塊：</p><p><b>　　流水線的設計</b></p><p>　　整個流水線的結構設計是基于現(xiàn)有流水線結構。流水線型材的選擇使得整個流水線的安裝和調整大為簡便，也使得其結構布局得到了很好的優(yōu)化。皮帶的選擇則是流水線能否成功的關節(jié)，其結果

73、直接影響檢測結果。選擇的綠色PVC皮帶反光較少有利于圖像采集，提高了圖像分析的準確性。</p><p><b>　　分揀機構的設計</b></p><p>　　由于剎車片很薄，最大厚度不足4mm。普通的分揀機構只能分揀體積較大的物品。設計之初，嘗試了用氣缸進行分揀，但是由于氣缸推桿前段容易劃傷流水線，且存在回程滯后等問題，所以設計了專用的分揀機構。機構利用凸輪曲線控制

74、分揀架運動實現(xiàn)產品分揀，機構用步進電機驅動和準停，整個機構理論上可行。</p><p>　　當然本設計中還存在著諸多缺陷，如：上料部分為實現(xiàn)自動化，分揀機構的可行性等問題有待解決。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　經過了一個學期的鏖戰(zhàn)，畢業(yè)設即終于完成了。這次畢業(yè)設計的主要任務是解決剎車片檢測流水線機械結構設計。

75、十一月份開始選題，后面寫了文獻綜述和任務書，讓我對從未接觸過的流水線有了一定的了解。在到整個設計的緩慢進行，整個過程我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，通過實際設計的結合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經驗得到了豐富，并且意志品質力，抗壓能力及耐力也都得到

76、了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設計的目的所在。 　　雖然畢業(yè)設計內容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng)的適用條件，各種標注件的選用，各個零件的安裝方式，我都是隨著設計的不斷深入而不斷熟悉并學會應用的。</p><p>　　整個設計離不開老師的悉心指導，在此向**老師和以前所有教育過我的老師表示誠摯的感謝！</p><p><b>　

77、　參考文獻</b></p><p>　　濮良貴，紀名剛. 機械設計[M]. 高等教育出版社，2005，12</p><p>　　孫桓，陳作模，葛文杰．機械原理[M]．高等教育出版社，2005，12．</p><p>　　[3] 《機械設計手冊》聯(lián)合編寫組編，機械設計手冊中冊[M].第二版.北京：化學工業(yè)出版社，1987.</p><p

78、>　　《機械設計師手冊》編寫組編，機械設計師手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1989.</p><p>　　陳秀林，實高義．機械設計課程設計．浙江大學出版社，2008，08．</p><p>　　[6] V. K. Shitov. rall-Mechanized Assembling Line For Production In The Uzbekkhimmash　Works Sh

79、ell[In]. UDC658.527-213</p><p>　　[7] G. Reinhart