2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  編號</b></p><p><b>  無錫太湖學(xué)院</b></p><p><b>  畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</b></p><p>  題目: 圍板包裝箱的自動(dòng)生產(chǎn)線上料 </p><p>  與拼接裝置設(shè)計(jì) <

2、/p><p>  信機(jī) 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化 專業(yè)</p><p>  學(xué) 號:       </p><p>  學(xué)生姓名: </p><p>  指導(dǎo)教師:(職稱:副教授 )</p><p> ?。毞Q: )</p><p>  2013年5月15

3、日</p><p>  無錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p><b>  誠 信 承 諾 書</b></p><p>  全套圖紙,加153893706</p><p>  本人鄭重聲明:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 圍板包裝箱的自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接裝置設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果,其

4、內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中特別加以標(biāo)注引用,表示致謝的內(nèi)容外,本畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。</p><p>  班 級: 機(jī)械95 </p><p>  學(xué) 號: 0923221 </p><p>  作者姓名: </p><p>  2013

5、年 5 月 15 日</p><p><b>  無錫太湖學(xué)院</b></p><p>  信 機(jī) 系  機(jī)械工程及自動(dòng)化  專業(yè)</p><p>  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文 任 務(wù) 書</p><p><b>  一、題目及專題:</b></p><p>  1、題目  圍

6、板包裝箱的自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接裝置設(shè)計(jì)   </p><p>  2、專題   </p><p>  二、課題來源及選題依據(jù)</p><p>  圍板箱是配合托盤使用的可折疊可拆卸的木箱,由托盤、箱體、箱蓋組成。常見的是四角圍板箱和六角圍板箱兩種,即分別由4塊實(shí)木側(cè)板和6塊實(shí)

7、木側(cè)板通過鉸鏈連接而成,可對折疊和對角折疊,容易拆開和安裝,循環(huán)利用率高,可以根據(jù)內(nèi)置產(chǎn)品的高度來增添圍板的層數(shù)。由于裝箱的靈活性、對裝載物的適應(yīng)性和重復(fù)使用性,圍板箱被廣泛運(yùn)用于機(jī)械、化工、電子、五金以及其他領(lǐng)域,此外還具有傳統(tǒng)木箱不具備的很多優(yōu)點(diǎn),因而這種產(chǎn)品在國外也特別受歡迎,運(yùn)用也很普遍。常見的圍板木箱的實(shí)木側(cè)板是由整板組成,原材料資源相對較少,價(jià)格較貴,造成生產(chǎn)成本很高;現(xiàn)今的拼接工藝主要是手工作業(yè),在此種工藝條件下一般生產(chǎn)效

8、率并不是很高。為了進(jìn)一步節(jié)約成本,提高效率,在此特開發(fā)設(shè)計(jì)圍板包裝箱的自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接裝置設(shè)計(jì)</p><p>  三、本設(shè)計(jì)(論文或其他)應(yīng)達(dá)到的要求:</p><p> ?、偈炀氝\(yùn)用UG繪制三維模型圖 </p><p> ?、谑煜灏b箱生產(chǎn)加工的過程

9、 </p><p> ?、哿私饨鼛啄陮逑渖a(chǎn)工藝的改進(jìn) </p><p>  ④設(shè)計(jì)出正確合理的上料和拼接裝置 </p><p><b>  四、接受任務(wù)學(xué)生:&

10、lt;/b></p><p>  機(jī)械95 班   姓名 </p><p>  五、開始及完成日期:</p><p>  自2012年11月10日 至2013年5月15日</p><p>  六、設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)(或顧問):</p><p>  指導(dǎo)教師       簽名</p>&l

11、t;p><b>  簽名</b></p><p><b>  簽名</b></p><p><b>  教研室主任</b></p><p>  〔學(xué)科組組長研究所所長〕       簽名</p><p>  系主任       簽名</p>&l

12、t;p>  2012年11月10日</p><p><b>  摘 要</b></p><p>  現(xiàn)如今,隨著自動(dòng)化設(shè)備的普及,人工生產(chǎn)的效率相對來說越來越低,圍板包裝箱的生產(chǎn)還未開發(fā)出全自動(dòng)化的設(shè)備。針對工廠內(nèi)圍板包裝箱的生產(chǎn)效率較低以及工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大的問題,通過對原有圍板箱生產(chǎn)工藝的分析以及生產(chǎn)企業(yè)的走訪調(diào)查和相關(guān)數(shù)據(jù)的搜集整理研究,提出了一種自動(dòng)化生

13、產(chǎn)圍板包裝箱的側(cè)板的方法。先進(jìn)行木板的自動(dòng)上料,然后在木板的側(cè)面進(jìn)行打孔,打孔后以木銷拼接技術(shù)為基礎(chǔ),將兩塊木板進(jìn)行拼接,使木材長度可不受樹木生長高度和木料長短的限制,達(dá)到短材長用。其中,生產(chǎn)節(jié)拍各機(jī)構(gòu)的時(shí)間盡量保持相同,木銷的自動(dòng)上料采用自重式的送料裝置,機(jī)架采用框架式結(jié)構(gòu),控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)。新型生產(chǎn)線的應(yīng)用極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率,填補(bǔ)木工機(jī)械在木材橫向拼接方面的空白,能夠大幅度降低生產(chǎn)成本,節(jié)約勞動(dòng)力,使用自動(dòng)線產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定

14、,增強(qiáng)了產(chǎn)品的市場競爭力。</p><p>  關(guān)鍵詞: 圍板箱;上料;拼接;自動(dòng)生產(chǎn)線</p><p><b>  Abstract</b></p><p>  Nowadays, with the popularity of automation equipment, artificial production efficiency is

15、relatively lower, the coaming packaging has not developed a fully automated production equipment. Against the coaming packaging within the plant production efficiency is low and the worker labor intensity big problems, t

16、hrough the analysis of the original coaming box production technology and production enterprise of visiting survey and collect related data research, put forward a automated production coam</p><p>  Key word

17、s:boarding box;On the material;splicing;automatic production line </p><p><b>  目 錄</b></p><p><b>  摘 要III</b></p><p>  AbstractIV</p><p><

18、;b>  目 錄V</b></p><p><b>  1 緒論1</b></p><p>  1.1本課題的設(shè)計(jì)內(nèi)容和意義1</p><p>  1.2國內(nèi)外的發(fā)展概況1</p><p>  2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7</p><p>  2.1 圍板的參數(shù)(單位:mm)

19、7</p><p>  2.2 自動(dòng)線生產(chǎn)流程7</p><p>  2.3 生產(chǎn)節(jié)拍的確定8</p><p>  2.4 機(jī)架結(jié)構(gòu)的確定9</p><p>  2.5 控制系統(tǒng)的確定9</p><p>  3木板上料裝置的設(shè)計(jì)11</p><p>  3.1木板上料裝置的要求11&

20、lt;/p><p>  3.2木板上料的流程11</p><p>  3.3升降臺的設(shè)計(jì)11</p><p>  3.3.1運(yùn)動(dòng)學(xué)分析11</p><p>  3.3.2 動(dòng)力學(xué)分析12</p><p>  3.4 過渡輥臺設(shè)計(jì)12</p><p>  3.4.1 過渡輥臺設(shè)計(jì)要求12&

21、lt;/p><p>  3.4.2 過渡輥臺結(jié)構(gòu)12</p><p>  3.4.3 過渡輥臺的尺寸參數(shù)計(jì)算13</p><p>  3.5計(jì)算送料缸的受力16</p><p>  4 鉆孔裝置設(shè)計(jì)17</p><p>  4.1 鉆孔工作臺的總體設(shè)計(jì)17</p><p>  4.2液壓自

22、動(dòng)鉆孔機(jī)的設(shè)計(jì)17</p><p>  4.2.1 主軸的設(shè)計(jì)17</p><p>  4.2.2液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)18</p><p>  4.2.3 電動(dòng)機(jī)的選取19</p><p>  4.2.4傳動(dòng)比的分配21</p><p>  4.2.5齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)23</p><p>  4

23、.3鉆孔工序控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)26</p><p>  5木銷上料裝置設(shè)計(jì)29</p><p>  5.1 木銷自動(dòng)上料裝置的選擇29</p><p>  5.2 木銷自動(dòng)上料裝置的改進(jìn)29</p><p>  6 拼接裝置設(shè)計(jì)33</p><p>  6.1拼接的總體設(shè)計(jì)方案33</p><

24、;p>  6.2拼接工序的定位33</p><p>  6.3拼接工序的具體設(shè)計(jì)33</p><p><b>  7結(jié)論與展望35</b></p><p><b>  7.1結(jié)論35</b></p><p><b>  7.2展望35</b></p>

25、<p><b>  致 謝37</b></p><p><b>  參考文獻(xiàn)38</b></p><p><b>  1 緒論</b></p><p>  1.1本課題的設(shè)計(jì)內(nèi)容和意義</p><p>  隨著我國木材深加工業(yè)的發(fā)展,木材拼接生產(chǎn)工藝技術(shù)逐漸

26、得到了廣泛的應(yīng)用,而國外的木材拼接設(shè)備也在我國許多木材生產(chǎn)企業(yè)中大量運(yùn)用。特點(diǎn)是使木材長度可不受樹木生長高度和木料長短的限制,達(dá)到短材長用[1]。然而目前國內(nèi)市場上尚未有專門用于圍板箱這種能有效利用短材的側(cè)板的拼接自動(dòng)機(jī)械或者自動(dòng)線,這不得不說是木材拼接應(yīng)用領(lǐng)域一個(gè)較大的缺憾。</p><p><b>  圍板箱的結(jié)構(gòu):</b></p><p>  圍板箱是配合托盤使

27、用的可折疊可拆卸的木箱,由托盤、箱體、箱蓋組成。常見的是四角圍板箱和六角圍板箱兩種,即分別由4塊實(shí)木側(cè)板和6塊實(shí)木側(cè)板通過鉸鏈連接而成,見圖1.1,可對折疊和對角折疊,容易拆開和安裝,循環(huán)利用率高,可以根據(jù)內(nèi)置產(chǎn)品的高度來增添圍板的層數(shù)。</p><p><b>  圍板箱的優(yōu)點(diǎn):</b></p><p>  1.圍板箱的長、寬根據(jù)托盤的尺寸確定,使用層數(shù)可根據(jù)承載物

28、的高度來決定,最大限度地提高箱體空間的利用率。</p><p>  2.由于無釘化作業(yè),顯著地降低了工人在裝卸過程中發(fā)生工傷的風(fēng)險(xiǎn)。</p><p>  3.不存在因箱體的部分損壞而令整箱報(bào)廢的情況,對于同一尺寸,可實(shí)現(xiàn)完全互換使用。</p><p>  4.運(yùn)輸時(shí)可將圍板折疊為雙層或四層相連接的木板結(jié)構(gòu)擺放在托盤上,大大地減少貯運(yùn)體積,有效的降低運(yùn)輸成本。<

29、/p><p>  在循環(huán)包裝系統(tǒng)里,方便靈活的圍板箱有著無可比擬的優(yōu)勢。這是一種標(biāo)準(zhǔn)的物流器具,損壞的頂蓋與側(cè)板很容易進(jìn)行替換,整體循環(huán)包裝系統(tǒng)的投資比較低廉,而使用壽命則可達(dá)十年之久這也是一種可靠的堅(jiān)固的可以折疊的包裝系統(tǒng)。由于裝箱的靈活性、對裝載物的適應(yīng)性和重復(fù)使用性,圍板箱被廣泛運(yùn)用于機(jī)械、化工、電子、五金以及其他領(lǐng)域,此外還具有傳統(tǒng)木箱不具備的很多優(yōu)點(diǎn),因而這種產(chǎn)品在國外也特別受歡迎,運(yùn)用也很普遍。</

30、p><p>  常見的圍板木箱的實(shí)木側(cè)板是由整板組成,原材料資源相對較少,價(jià)格較貴,造成生產(chǎn)成本很高;江蘇某公司在滿足工藝強(qiáng)度要求的情況下使用拼接板工藝,使用兩塊窄板通過木銷拼接的方式進(jìn)行拼接?,F(xiàn)今的拼接工藝主要是手工作業(yè),整個(gè)拼接區(qū)有工人10名,每天每人拼接板500片。在此種工藝條件下一般能節(jié)約成本33%,但是生產(chǎn)效率并不是很高。在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,開發(fā)圍板箱的實(shí)木側(cè)板拼接自動(dòng)線具有重大的意義,填補(bǔ)木工機(jī)械在木材橫向

31、拼接方面的空白,能夠大幅度降低生產(chǎn)成本,節(jié)約勞動(dòng)力,使用自動(dòng)線產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,增強(qiáng)了產(chǎn)品的市場競爭力,在此特開發(fā)設(shè)計(jì)圍板包裝箱的自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接裝置設(shè)計(jì)。</p><p>  1.2國內(nèi)外的發(fā)展概況</p><p>  在20世紀(jì)50年代前,機(jī)械制造業(yè)推行的是“剛性”生產(chǎn)模式,自動(dòng)化程度低,基本上是“一個(gè)工人,一把刀,一臺機(jī)床”,導(dǎo)致勞動(dòng)生產(chǎn)率低下,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定;為提高效率和自動(dòng)<

32、;/p><p>  圖1.1 常見的圍板形狀</p><p>  化程度,采用少品種、大批量的做法,強(qiáng)調(diào)的是“規(guī)模效益”,以實(shí)現(xiàn)降低成本和提高質(zhì)量的目的。在20世紀(jì)70年代,主要通過改善生產(chǎn)過程管理來進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本。</p><p>  從20世紀(jì)80年代起,我國開始實(shí)行改革開放政策,引進(jìn)西方的先進(jìn)制造技術(shù),同時(shí)與西方國家解除與廣泛的合作。機(jī)械制造裝備中較

33、多的采用了數(shù)控機(jī)床,機(jī)器人,柔性制造單元和系統(tǒng)等高技術(shù)的集成,來滿足產(chǎn)品個(gè)性化和多樣化的要求,以滿足社會各類消費(fèi)群體的不同要求。機(jī)械制造裝備普遍具有“柔性化”、“自動(dòng)化”和“精密化”的特點(diǎn),以便更好地適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的需要,適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)和經(jīng)常更新品種的需要。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)的飛速發(fā)展,這些高新技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用于制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域,加速了制造業(yè)的發(fā)展和變革進(jìn)程。</p><p>  制造

34、業(yè)是國名經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),也是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的載體及使其轉(zhuǎn)化為規(guī)模生產(chǎn)力的工具與橋梁。裝備制造業(yè)是一個(gè)國家綜合制造能力的集中體現(xiàn),重大裝備研制能力是衡量一個(gè)國家工業(yè)化水品和綜合國力的重要標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)在,我國正值“十一五”建設(shè)期間,國家將振興裝備制造業(yè)作為推進(jìn)工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級的主要內(nèi)容。按照立足科學(xué)發(fā)展,著力自主創(chuàng)新、完善體制機(jī)制、促進(jìn)社會和諧的總思路,組織實(shí)施國家自主創(chuàng)新能力建設(shè)規(guī)劃和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,大力加強(qiáng)自主創(chuàng)新支撐體系建設(shè),著力推

35、進(jìn)重大產(chǎn)業(yè)技術(shù)與裝備的自主研發(fā),實(shí)現(xiàn)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)由大到強(qiáng)的轉(zhuǎn)變,全面提升我國全面提升我國的自主創(chuàng)新能力和國際競爭力,為調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式,實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會的奮斗目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。</p><p>  二十世紀(jì)20年代,隨著汽車、滾動(dòng)軸承、小型電動(dòng)機(jī)和縫紉機(jī)等工業(yè)發(fā)展,機(jī)械制造中開始出現(xiàn)自動(dòng)線[2],最早出現(xiàn)的是組合機(jī)床自動(dòng)線。在二十世紀(jì)20年代之前,首先是在汽車工業(yè)中出現(xiàn)了流水生產(chǎn)線和半自動(dòng)生產(chǎn)線,

36、隨后發(fā)展成為自動(dòng)線。第二次世界大戰(zhàn)后,在工業(yè)發(fā)達(dá)國家的機(jī)械制造業(yè)中,自動(dòng)線的數(shù)目急劇增加。</p><p><b>  條件優(yōu)點(diǎn):</b></p><p>  采用自動(dòng)線進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)有足夠大的產(chǎn)量;產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝應(yīng)先進(jìn)、穩(wěn)定、可靠,并在較長時(shí)間內(nèi)保持基本不變。在大批、大量生產(chǎn)中采用自動(dòng)線能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量,改善勞動(dòng)條件,縮減生產(chǎn)占地面積,降低生產(chǎn)

37、成本,縮短生產(chǎn)周期,保證生產(chǎn)均衡性,有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p><b>  步驟:</b></p><p>  1.先確定節(jié)拍時(shí)間:不論何種制品,皆在其必須完成的恰好時(shí)間內(nèi)制造。</p><p>  2.單位流程:只針對一項(xiàng)產(chǎn)品,進(jìn)行單位配件的搬運(yùn)、裝配、加工及素材的領(lǐng)取。</p><p>  3.先導(dǎo)器:制作以

38、目視即能了解節(jié)拍時(shí)間的裝置。</p><p>  4.U字型生產(chǎn)線:將設(shè)備依工程順序逆時(shí)針排列,并由一人負(fù)責(zé)出口及入口。</p><p>  5.AB控制:只有當(dāng)后工程無產(chǎn)品,而前工程有產(chǎn)品的情形,才進(jìn)行工程。</p><p>  6.燈號:傳達(dá)生產(chǎn)線流程中產(chǎn)品異狀的裝置。</p><p>  7.后工程領(lǐng)?。荷a(chǎn)線的產(chǎn)品要因應(yīng)后工程的需求。

39、</p><p><b>  意義:</b></p><p>  自動(dòng)生產(chǎn)線在無人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令自動(dòng)進(jìn)行操作或控制的過程,其目標(biāo)是“穩(wěn),準(zhǔn),快”。自動(dòng)化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運(yùn)輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)和家庭等方面。采用自動(dòng)生產(chǎn)線不僅可以把人從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來,而且能擴(kuò)展人的器官功能,極大地

40、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,增強(qiáng)人類認(rèn)識世界和改造世界的能力。</p><p><b>  應(yīng)用范圍:</b></p><p>  機(jī)械制造業(yè)中有鑄造、鍛造、沖壓、熱處理、焊接、切削加工和機(jī)械裝配等自動(dòng)線,也有包括不同性質(zhì)的工序,如毛坯制造、加工、裝配、檢驗(yàn)和包裝等的綜合自動(dòng)線。</p><p>  切削加工自動(dòng)線在機(jī)械制造業(yè)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣。主要有:

41、用于加工箱體、殼體、雜類等零件的組合機(jī)床自動(dòng)線;用于加工軸類、盤環(huán)類等零件的,由通用、專門化或?qū)S米詣?dòng)機(jī)床組成的自動(dòng)線;旋轉(zhuǎn)體加工自動(dòng)線;用于加工工序簡單小型零件的轉(zhuǎn)子自動(dòng)線等。</p><p><b>  設(shè)備聯(lián)結(jié):</b></p><p>  自動(dòng)線中設(shè)備的聯(lián)結(jié)方式有剛性聯(lián)接和柔性聯(lián)接兩種。在剛性聯(lián)接自動(dòng)線中,工序之間沒有儲料裝置,工件的加工和傳送過程有嚴(yán)格的節(jié)奏

42、性。當(dāng)某一臺設(shè)備發(fā)生故障而停歇時(shí),會引起全線停工。因此,對剛性聯(lián)接自動(dòng)線中各種設(shè)備的工作可靠性要求高。</p><p>  在柔性聯(lián)接自動(dòng)線中,各工序(或工段)之間設(shè)有儲料裝置,各工序節(jié)拍不必嚴(yán)格一致,某一臺設(shè)備短暫停歇時(shí),可以由儲料裝置在一定時(shí)間內(nèi)起調(diào)劑平衡的作用,因而不會影響其他設(shè)備正常工作。綜合自動(dòng)線、裝配自動(dòng)線和較長的組合機(jī)床自動(dòng)線常采用柔性聯(lián)接。</p><p><b>

43、;  傳送系統(tǒng):</b></p><p>  自動(dòng)線的工件傳送系統(tǒng)一般包括機(jī)床上下料裝置、傳送裝置和儲料裝置。在旋轉(zhuǎn)體加工自動(dòng)線中,傳送裝置包括重力輸送式或強(qiáng)制輸送式的料槽或料道,提升、轉(zhuǎn)位和分配裝置等。有時(shí)采用機(jī)械手完成傳送裝置的某些功能。在組合機(jī)床自動(dòng)線中當(dāng)工件有合適的輸送基面時(shí),采用直接輸送方式,其傳送裝置有各種步進(jìn)式輸送裝置、轉(zhuǎn)位裝置和翻轉(zhuǎn)裝置等對于外形不規(guī)則、無合適的輸送基面的工件,通常裝在

44、隨行夾具上定位和輸送,這種情況下要增設(shè)隨行夾具的返回裝置。</p><p><b>  控制系統(tǒng):</b></p><p>  自動(dòng)線的控制系統(tǒng)主要用于保證線內(nèi)的機(jī)床、工件傳送系統(tǒng),以及輔助設(shè)備按照規(guī)定的工作循環(huán)和聯(lián)鎖要求正常工作,并設(shè)有故障尋檢裝置和信號裝置。為適應(yīng)自動(dòng)線的調(diào)試和正常運(yùn)行的要求,控制系統(tǒng)有三種工作狀態(tài):調(diào)整、半自動(dòng)和自動(dòng)。在調(diào)整狀態(tài)時(shí)可手動(dòng)操作和調(diào)整

45、,實(shí)現(xiàn)單臺設(shè)備的各個(gè)動(dòng)作;在半自動(dòng)狀態(tài)時(shí)可實(shí)現(xiàn)單臺設(shè)備的單循環(huán)工作;在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)自動(dòng)線能連續(xù)工作。</p><p>  控制系統(tǒng)有“預(yù)停”控制機(jī)能,自動(dòng)線在正常工作情況下需要停車時(shí),能在完成一個(gè)工作循環(huán)、各機(jī)床的有關(guān)運(yùn)動(dòng)部件都回到原始位置后才停車。自動(dòng)線的其他輔助設(shè)備是根據(jù)工藝需要和自動(dòng)化程度設(shè)置的,如有清洗機(jī)工件自動(dòng)檢驗(yàn)裝置、自動(dòng)換刀裝置、自動(dòng)捧屑系統(tǒng)和集中冷卻系統(tǒng)等。為提高自動(dòng)線的生產(chǎn)率,必須保證自動(dòng)線的工作

46、可靠性。影響自動(dòng)線工作可靠性的主要因素是加工質(zhì)量的穩(wěn)定性和設(shè)備工作可靠性。自動(dòng)線的發(fā)展方向主要是提高生產(chǎn)率和增大多用性、靈活性。為適應(yīng)多品種生產(chǎn)的需要,將發(fā)展能快速調(diào)整的可調(diào)自動(dòng)線。</p><p><b>  發(fā)展前景:</b></p><p>  數(shù)字控制機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人和電子計(jì)算機(jī)等技術(shù)的發(fā)展,以及成組技術(shù)的應(yīng)用,將使自動(dòng)線的靈活性更大,可實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量生

47、產(chǎn)的自動(dòng)化。多品種可調(diào)自動(dòng)線,降低了自動(dòng)線生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)批量,因而在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛,并向更高度自動(dòng)化的柔性制造系統(tǒng)發(fā)展。</p><p><b>  維修保養(yǎng):</b></p><p>  自動(dòng)生產(chǎn)線節(jié)省了大量的時(shí)間和成本,在工業(yè)發(fā)達(dá)的城市,自動(dòng)生產(chǎn)線的維修成為熱點(diǎn)。自動(dòng)生產(chǎn)線維修主要靠操作工與維修工來共同完成。</p><p>  

48、自動(dòng)生產(chǎn)線維修的兩大方法:</p><p>  同步修理法:再生產(chǎn)當(dāng)中,如發(fā)現(xiàn)故障盡量不修,采取維持方法。使生產(chǎn)線繼續(xù)生產(chǎn)到星期天,集中維修工,操作工,對所有問題,同時(shí)修理。設(shè)備在星期一正常全線生產(chǎn)。</p><p>  分部修理法:自動(dòng)生產(chǎn)線如有較大問題,修理時(shí)間較常。不能用同步修理法。這時(shí)利用星期天,集中維修工,操作工對某一部分,進(jìn)行修理。待到下個(gè)星期天,對另一部分進(jìn)行修理。保證自動(dòng)生

49、產(chǎn)線在工作時(shí)間不停產(chǎn)。另外,在管理中盡量采用予修的方法。在設(shè)備中安裝計(jì)時(shí)器,記錄設(shè)備工作時(shí)間,應(yīng)用磨損規(guī)律,來予測易損件的磨損,提前更換易損件,可以把故障以前消滅。保證生產(chǎn)線滿負(fù)荷生產(chǎn)。</p><p><b>  自動(dòng)生產(chǎn)線的保養(yǎng):</b></p><p>  電路、氣路、油路及機(jī)械傳動(dòng)部位(如導(dǎo)軌等)班前班后要檢查、清理 ;工作過程要巡檢,重點(diǎn)部位要抽檢,發(fā)現(xiàn)異樣

50、要記錄,小問題班前班后處理(時(shí)間不長),大問題做好配件準(zhǔn)備;統(tǒng)一全線停機(jī)維修,做好易損件計(jì)劃,提前更換易損件,防患于未燃。</p><p>  在國內(nèi),圍板箱是一款可反復(fù)循環(huán)使用的新型包裝,適用于緊固件、金屬球、沖壓件等不規(guī)則產(chǎn)品的包裝,是出口到歐洲的產(chǎn)品包裝的不二選擇。圍板箱基本以木板為主要材料,側(cè)板大多數(shù)都是采用模板或者大板制作,使得材料的選取過于苛刻,而且成本比較高。圍板箱的生產(chǎn)也主要以人工為主,木板加工以

51、半自動(dòng)化為主。</p><p>  而國外,德國KTP公司可以說是制造圍板箱的代表,經(jīng)過其幾代人的努力,現(xiàn)今已經(jīng)研制出了可折疊式塑料圍板箱(見圖1.2)。其生產(chǎn)方式也采用了全自動(dòng)化的生產(chǎn)線模式,箱子規(guī)格也都已經(jīng)基本標(biāo)準(zhǔn)化,方便統(tǒng)一規(guī)格生產(chǎn)。</p><p>  圖1.2 國外先進(jìn)的圍板箱</p><p>  從國內(nèi)外發(fā)展情況來看,國內(nèi)外的圍板箱生產(chǎn)具有以下的優(yōu)缺點(diǎn):

52、</p><p> ?。?)在國內(nèi),圍板箱的規(guī)格可以根據(jù)買家的要求來制定,比較方便靈活;在國外,圍板箱的規(guī)格趨于標(biāo)準(zhǔn)化,方便一體化生產(chǎn),銷售,物流規(guī)格可漸漸統(tǒng)一,適應(yīng)以后的發(fā)展前景。</p><p>  (2)在國內(nèi),圍板箱各部分不存在因箱體的部分損壞而令整箱報(bào)廢的情況,對于同一尺寸,可實(shí)現(xiàn)完全互換使用;在國外,部分圍板箱已經(jīng)趨于一體化,防水,防塵,全面保護(hù)物品,存儲較方便。</p&

53、gt;<p> ?。?)在國內(nèi),使用木板為主材料,成本低廉;在國外,開始使用可完全回收利用的塑料,從而減少樹木的砍伐,保護(hù)環(huán)境。</p><p> ?。?)在國內(nèi),圍板箱的生產(chǎn)方式采取以半自動(dòng)化為主,有訂單再生產(chǎn)的方式;在國外,圍板箱的生產(chǎn)方式采取全自動(dòng)化生產(chǎn)線的模式。</p><p>  總的來說,國外的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)模式是可以借鑒的,但由于國內(nèi)基本情況的限制,所以在國內(nèi)圍板箱

54、的基本材料還是以木板為主材料。</p><p><b>  2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>  2.1 圍板的參數(shù)(單位:mm)</p><p><b>  長木板的參數(shù):</b></p><p>  拼接前:長=600,寬=60,高=10</p><p>  拼接

55、后:長=600,寬=120,高=10</p><p><b>  短木板的參數(shù):</b></p><p>  拼接前:長=400,寬=60,高=10</p><p>  拼接后;長=400,寬=120,高=10</p><p>  木銷參數(shù):長=60,直徑=6</p><p>  長板木板打孔位置

56、見圖2.1,從右邊往左,依次打孔,第一個(gè)孔距離邊是100,再往右依次200打兩個(gè)孔,孔的直徑為6。短板打孔也是如此,但是只打兩個(gè)孔。</p><p>  圖2.1木板孔的位置</p><p>  2.2 自動(dòng)線生產(chǎn)流程</p><p>  由于所加工的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較簡單由于所要加工的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較簡單,工位較少,采 用直線型同步順序組合自動(dòng)線,各自動(dòng)機(jī)用傳送工件裝置連接

57、起來,以一定的生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行生產(chǎn),無儲存裝置,自動(dòng)線前端設(shè)置料倉,這樣生產(chǎn)率較高,產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定。流程圖見圖2.2。</p><p><b>  圖2.2生產(chǎn)線流程</b></p><p>  整個(gè)自動(dòng)生產(chǎn)線的前方為自動(dòng)上料裝置,自動(dòng)上料裝置采用升降機(jī)構(gòu)用水平推料方式推最上面一塊板。上料輸送機(jī)將堆垛木板的托盤送至升降機(jī)并將空托盤帶回,升降機(jī)帶動(dòng)托盤上升到指定高度,推板機(jī)

58、將一層木板從升降機(jī)上推至過渡輥臺并逐疊將木板推入鉆孔工序。推板機(jī)推板時(shí),過渡輥臺將升降機(jī)上的非動(dòng)作層木板擋?。幻慨?dāng)推板機(jī)將一層木板推走,升降機(jī)就帶動(dòng)托盤上升到指定高度,等待推板機(jī)推動(dòng)下一層木板。木板推出后會到達(dá)鉆孔工作臺,鉆孔工作臺上方的壓緊塊在氣缸的推動(dòng)下壓緊木板從木板的側(cè)面進(jìn)行鉆孔,鉆孔工位完成后,由步進(jìn)電機(jī)控制輸送帶,讓木板繼續(xù)縱向移動(dòng),進(jìn)入拼接工位。到達(dá)位置后,上方輥?zhàn)油聣?,并進(jìn)行逆時(shí)針運(yùn)動(dòng),下方的輥?zhàn)舆M(jìn)行順時(shí)針運(yùn)動(dòng),夾住木板

59、使木板順利的進(jìn)入到拼接工位。與此同時(shí),在輥?zhàn)訆A住木板時(shí),前方鉆孔工作臺上的壓緊裝置張開,并且退回起始位置。</p><p>  拼接裝置包括木銷的上料和木板的橫向側(cè)壓。在圖2.3內(nèi),主要畫出了木銷自動(dòng)上料的裝置,料斗下部的一排木銷通過帶槽滾筒旋轉(zhuǎn),不僅可以將木銷逐根分離供給,而且還能防止木銷出現(xiàn)卡住的情況。料斗下方,設(shè)置有槽式上料器,上料器有三個(gè)容納木銷的的槽,接受從料斗落下的木銷。不僅有上料的作用,還有定位的作

60、用,當(dāng)木銷向左運(yùn)動(dòng)時(shí),木銷會被送到與木板對應(yīng)的孔的位置。木銷具體的拼接如圖2.4所示,當(dāng)木銷被送到對應(yīng)位置的時(shí)候,木板由于側(cè)面的氣缸提供的側(cè)壓力進(jìn)行橫向運(yùn)動(dòng),從而進(jìn)行拼接。</p><p>  為了使工件加工后符合圖紙的技術(shù)要求,就必須保證工件的加工精度。這樣就要求我們在安裝夾緊工件時(shí)不但要保證工件的位置正確,而且要保證工件的位置準(zhǔn)確,并使工件在整個(gè)加工過程中始終保持這一正確位置,以便消除任何影響工件加工精度的移

61、動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度,確保工件的尺寸精度和位置精度。工件的專用夾具就是根據(jù)工件加工的特定工序而設(shè)計(jì),安裝時(shí)只要工件靠牢夾具的定位元件,并用夾緊機(jī)構(gòu)將其夾緊就可迅速可靠地保證工件占有正確的位置。</p><p><b>  圖2.3拼接工序</b></p><p>  2.3 生產(chǎn)節(jié)拍的確定</p><p>  生產(chǎn)線的節(jié)拍是指連續(xù)完成相同的兩個(gè)產(chǎn)品

62、之間的間隔時(shí)間。即指完成一個(gè)產(chǎn)品所需的平均時(shí)間。生產(chǎn)工藝平衡即是對生產(chǎn)的全部工序進(jìn)行平均化,調(diào)整各作業(yè)負(fù)荷,以使各作業(yè)時(shí)間盡可能相近。通過平衡生產(chǎn)線,可以提高操作者及設(shè)備的工作效率;可以減少單間產(chǎn)品的工時(shí)消耗,降低成本;可以減少工序的在制品,真正實(shí)現(xiàn)有序流動(dòng);可以在平衡的生產(chǎn)線基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)單元生產(chǎn),提高生產(chǎn)應(yīng)變能力,應(yīng)對市場變化。</p><p>  生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍可根據(jù)公式(2.1)計(jì)算</p>

63、<p><b>  (2.1)</b></p><p>  式中,T為年基本工時(shí),一般規(guī)定,按一班制工作時(shí)為2360h/年,按兩班制工作時(shí)為4650h/年; 為復(fù)雜系數(shù),一般取0.65-0.85,復(fù)雜的生產(chǎn)線因故障導(dǎo)致開工率低些,應(yīng)取低值,簡單的生產(chǎn)線則取高值;N為生產(chǎn)線加工工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)(件數(shù)/年)。</p><p><b> ?。?.2)&l

64、t;/b></p><p>  式中,q為產(chǎn)品的年產(chǎn)量(臺數(shù)/年);n為每臺產(chǎn)品所需生產(chǎn)線加工的工件數(shù)量(件數(shù)/臺);p1為備品率;p2為廢品率。</p><p>  根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)及自動(dòng)線形式,按照工件傳送的平穩(wěn)性的原則確定圍板的實(shí)木側(cè)板拼接自動(dòng)線的生產(chǎn)節(jié)拍為3部分:自動(dòng)上料、定位鉆孔和木銷拼接,在時(shí)間上確保上料、鉆孔、拼接各部分耗時(shí)相等,使自動(dòng)線的生產(chǎn)率達(dá)到最大化[3]。</

65、p><p>  2.4 機(jī)架結(jié)構(gòu)的確定</p><p>  考慮到生產(chǎn)工藝要求及廠房面積,圍板的實(shí)木側(cè)板拼接自動(dòng)線有效工作高度設(shè)計(jì)在1 m,長度控制在3 m以內(nèi)。為了縮短自動(dòng)線的長度,考慮推送機(jī)構(gòu)的氣缸放在工作臺下面,同時(shí)安裝放大行程機(jī)構(gòu),縮短氣缸的行程,從而縮短自動(dòng)線的長度。機(jī)架、料倉、氣缸架均采用型材組焊的形式拼成框架式結(jié)構(gòu)[4]。</p><p>  2.5 控制

66、系統(tǒng)的確定</p><p>  控制部分經(jīng)比較選擇PLC控制[5]。若用單片機(jī)控制,單片機(jī)的制造工藝決定了其對工作環(huán)境要求較高。當(dāng)單片機(jī)運(yùn)行一定時(shí)間后,元器件工作會出現(xiàn)不穩(wěn)定,可靠性差等情況。當(dāng)用其驅(qū)動(dòng)步進(jìn)控制器時(shí)就會出現(xiàn)丟步和失步的情況,從而影響加工送料精度;若采用電氣控制,電路將十分復(fù)雜,成本較高,有點(diǎn)大材小用;而PLC控制,結(jié)構(gòu)較簡單,成本也不高,尺寸精度也能滿足要求。 PLC是專為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境而設(shè)計(jì)的控制

67、器件,具有功能強(qiáng),應(yīng)用面廣的等諸多優(yōu)點(diǎn)。由于采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù),即便在較差的環(huán)境下工作PLC也具有很強(qiáng)的可靠性[6]。</p><p>  3木板上料裝置的設(shè)計(jì)</p><p>  3.1木板上料裝置的要求</p><p>  機(jī)床上下料裝置是將待加工工件送到機(jī)床上的加工位置和將已加工工件從加工位置取下的自動(dòng)或半自動(dòng)機(jī)械裝置,又稱工件自動(dòng)裝卸裝置。大部分機(jī)床上下

68、料裝置的下料機(jī)構(gòu)比較簡單,或上料機(jī)構(gòu)兼有下料功能,所以機(jī)床的上下料裝置也常被簡稱為上料裝置。按照自動(dòng)化程度,機(jī)床的上下料裝置分為人工上下料裝置和自動(dòng)上下料裝置兩類。人工上下料通常借助傳送滾道或起重機(jī)等設(shè)施,通過人工操作進(jìn)行機(jī)床的上下料,主要適用于單件小批生產(chǎn)或大型外形復(fù)雜的工件。相反,在大批量的生產(chǎn)重,為了提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度,通常采用自動(dòng)化的上下料裝置,如料倉式,料斗式或機(jī)器人等。而我所設(shè)計(jì)的是自動(dòng)化的上下料裝置。</p&

69、gt;<p>  機(jī)床的上料裝置的設(shè)計(jì)原則:</p><p>  (1)上下料時(shí)間要符合生產(chǎn)節(jié)拍的要求,縮短輔助時(shí)間,提高生產(chǎn)率。</p><p> ?。?)上下料工作力求平穩(wěn),盡量減少?zèng)_擊,避免工件產(chǎn)生變形或損壞。</p><p> ?。?)上下料裝置要盡可能結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,維護(hù)方便。</p><p>  (4)上下料裝置

70、應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)范圍,盡可能地滿足各種不同工件的上下料需求。</p><p>  3.2木板上料的流程</p><p>  木板上料裝置主要是由上料輸送機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、推板機(jī)構(gòu)、過渡輥臺四部分組成其工作流程如圖3.1所示。上料輸送機(jī)將堆垛木板的托盤送至升降機(jī)并將空托盤帶回,升降機(jī)帶動(dòng)托盤上升到指定高度,推板機(jī)將一層木板從升降機(jī)上推至過渡輥臺并逐疊將木板推入鉆孔工序。推板機(jī)推板時(shí),過渡輥臺將升

71、降機(jī)上的非動(dòng)作層木板擋?。幻慨?dāng)推板機(jī)將一層木板推走,升降機(jī)就帶動(dòng)托盤上升到指定高度,等待推板機(jī)推動(dòng)下一層木板。</p><p><b>  圖3.1上料裝置</b></p><p><b>  3.3升降臺的設(shè)計(jì)</b></p><p>  3.3.1運(yùn)動(dòng)學(xué)分析</p><p>  該木板上料機(jī)升降

72、裝置為雙層結(jié)構(gòu),每一層的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)特性和受力特點(diǎn)完全相同。為簡化計(jì)算所以取單層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,其運(yùn)動(dòng)簡圖如圖3.1.2所示。由圖3.1.2可知:驅(qū)動(dòng)力F作用在D處, A點(diǎn)速度垂直向上,記為, D點(diǎn)速度水平向左,記為。此機(jī)構(gòu)為平面機(jī)構(gòu),分析速度時(shí)可用速度瞬心法求解。記AD、BC桿長均為L,AC桿的瞬心角速度為,AC的瞬心為B點(diǎn)。</p><p>  所以A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度為</p><p><

73、;b> ?。?.1)</b></p><p><b>  D點(diǎn)的速度為</b></p><p><b> ?。?.2)</b></p><p>  由此可知, D點(diǎn)水平速度如果保持定速,則AB的升降速度與有關(guān)。而若使AB的升降速度為勻速,則水平傳動(dòng)速度應(yīng)為可調(diào)速度。</p><p>

74、;  下面以該上料機(jī)采用的升降機(jī)構(gòu)為例分析計(jì)算。已知參數(shù):單層行程,最低位置°,最高位置°。由式(3.2)可知:</p><p>  (1)當(dāng)A取最小值10°時(shí),為最大值5.671;</p><p>  (2)當(dāng)A取最大值50°時(shí),為最小值0.840。</p><p>  又由可以計(jì)算出L=844.6mm,即AD、BC桿的長度

75、均為844.6mm。</p><p>  3.3.2 動(dòng)力學(xué)分析</p><p>  仍然以單層機(jī)構(gòu)為研究對象,假設(shè)其中的各約束為理想約束。已知載荷力Q,水平推力F。根據(jù)虛位移原理,作用于該質(zhì)點(diǎn)系的所有主動(dòng)力在任何虛位移中所做的虛功之和為零。即</p><p><b>  (3.3)</b></p><p><b&

76、gt;  由圖2可得</b></p><p><b>  (3.4)</b></p><p><b>  變分計(jì)算得</b></p><p><b> ?。?.5)</b></p><p>  將式(3.5)代入式(3.4)并整理得</p><p

77、>  由此可知載荷Q、角度與水平驅(qū)動(dòng)力F的關(guān)系。</p><p>  3.4 過渡輥臺設(shè)計(jì)</p><p>  3.4.1 過渡輥臺設(shè)計(jì)要求</p><p>  在木板自動(dòng)上料系統(tǒng)中,過渡輥臺是銜接升降機(jī)、推板機(jī)和翻板輸送機(jī)的橋梁,應(yīng)滿足木板貯放和準(zhǔn)確推擋非動(dòng)作層木板兩大基本功能。對貯放功能的設(shè)計(jì)要求主要是應(yīng)具有足夠的承載能力、保證小摩擦阻力和對木板導(dǎo)向。而對

78、準(zhǔn)確推擋非動(dòng)作層木板功能的設(shè)計(jì)要求則主要是針對能防止木板堆垛傾斜情況以及保證足夠的剛度。</p><p>  3.4.2 過渡輥臺結(jié)構(gòu)</p><p>  由過渡輥臺的設(shè)計(jì)要求可知,過渡輥臺應(yīng)由機(jī)架、輥臺和擋板裝置組成。機(jī)架采用焊接式,其上安裝導(dǎo)向板為木板移動(dòng)導(dǎo)向;輥臺采用輥?zhàn)咏M合而成,用于貯放木板并配合推板機(jī)推板;擋板裝置是過渡輥臺的核心部分之一,用于推擋升降機(jī)上的非動(dòng)作層木板。<

79、/p><p>  圖3.1.2升降臺簡圖</p><p>  3.4.3 過渡輥臺的尺寸參數(shù)計(jì)算</p><p>  過渡輥臺的傳輸方式有以下幾種:(1)牽引鏈條傳動(dòng)式:其缺點(diǎn)是傳動(dòng)噪音大,且輸送機(jī)線路在水平面內(nèi)彎曲半徑大。(2)電動(dòng)輥?zhàn)邮?其缺點(diǎn)是要實(shí)現(xiàn)積放功能要有復(fù)雜的電氣控制,且不能較好地保證積放位置的準(zhǔn)確性,另外電動(dòng)輥?zhàn)映杀景嘿F。牽引鋼絲繩和輥?zhàn)咏佑|傳動(dòng)式:其輸

80、送線路雖可水平彎曲,但缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因?yàn)橐WC鋼絲繩和輥?zhàn)娱g有足夠大的摩擦力,必須在沿線安裝有足夠多的張緊輪。(3)牽引平皮帶和輥?zhàn)咏佑|傳動(dòng)式:其缺點(diǎn)是輸送線路不能在水平面內(nèi)彎曲,另外沿線也需要足夠多的壓緊輥?zhàn)?實(shí)現(xiàn)輥?zhàn)拥姆e放功能所需結(jié)構(gòu)復(fù)雜。(4)通軸式摩擦輪或傘齒輪傳動(dòng)式:其缺點(diǎn)是傳動(dòng)噪音大,且安裝精度要求高,制造成本亦較大。這邊我們選取的是第一種,牽引鏈條傳動(dòng)式。</p><p><b>  (

81、1)輥?zhàn)娱L度</b></p><p>  對于木板來說,在不影響正常運(yùn)輸和安全的條件下,直線段輥?zhàn)娱L度的計(jì)算公式如下所示:</p><p>  其中:: 輥?zhàn)娱L度,mm</p><p>  B: 件貨寬度,mm</p><p>  : 寬度裕量( 50 ~100) ,mm</p><p>  取 B =60

82、mm,查表3.4.1 得 =100mm。</p><p>  表3.4.1棍子長度(mm)</p><p><b>  (2)輥?zhàn)娱g距</b></p><p>  輥?zhàn)娱g距應(yīng)該滿足運(yùn)行中貨物穩(wěn)定性要求,即一般情況下按照下式選取:</p><p>  其中: L———貨物長度</p><p><

83、;b>  對要求平穩(wěn)的物品,</b></p><p>  取查表3.4.2可取 P=160mm</p><p>  表3.4.2棍子間距(mm)</p><p><b>  (3)輥?zhàn)又睆?lt;/b></p><p>  輥?zhàn)虞S徑與輥?zhàn)拥某休d能力有關(guān),可按照下式選取</p><p>

84、  [F]: 作用在單個(gè)貨物上的載荷,N;</p><p>  其中: m: 單件貨物的重量</p><p>  : 單列輥?zhàn)拥挠行еС邢禂?shù),與貨物的地面特性及輥?zhàn)悠矫娑扔嘘P(guān),一般可取 =0.7,對于底部剛性很大的貨物可取=0.5。</p><p>  選取輥?zhàn)又睆綖?0mm。</p><p>  表3.4.3棍子直徑的選取</p>

85、;<p><b>  (4)過渡輥臺高度</b></p><p>  根據(jù)升降臺的參數(shù)和表3.4.4,選取過渡輥臺高度為630mm</p><p>  表3.4.4棍臺高度(mm)</p><p><b> ?。?)機(jī)架長度</b></p><p>  由于木板的參數(shù)規(guī)格最長的是600

86、mm,而且有導(dǎo)軌長度,根據(jù)表3.4.5,選取機(jī)架長度為1000mm。</p><p>  表3.4.5機(jī)架長度(mm)</p><p> ?。?)輸送速度的選取</p><p>  輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的輸送速度是根據(jù)生產(chǎn)率和工藝要求確定的。重力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的速度不能大于 2m/s,否則物件在轉(zhuǎn)彎處會飛出輸送機(jī),有利的速度為 0.3ms ~ 0.5m/s。驅(qū)動(dòng)型輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的最

87、大速度不允許超過1. 5m/s,過高的速度產(chǎn)生噪聲和磨損,鏈驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的速度,以≤0. 5為宜。根據(jù)過渡輥臺的要求,這里選取輸送速度為0. 32m/s。</p><p> ?。?)動(dòng)力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)計(jì)算</p><p>  單鏈傳動(dòng),連續(xù)單鏈驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)鏈條的牽引力:F = fL( Dr \ Ds) ( Wm+ Wc + RdCd + RiCi) + 0. 25LW</p>

88、<p>  式中: f———摩擦系數(shù);</p><p>  L———輸送機(jī)長度,m;</p><p>  Dr———輥?zhàn)又睆?,m;</p><p>  Ds———輥?zhàn)渔溳喒?jié)圓直徑,m;</p><p>  Wm———單位長度物件重力,N / m;</p><p>  Wc———鏈條重力,N / m;<

89、;/p><p>  Rd———傳動(dòng)輥?zhàn)影ㄦ溳啿话ㄐ妮S的重力,N;</p><p>  Cd———輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)每米內(nèi)傳動(dòng)輥?zhàn)訑?shù);</p><p>  Ri———從動(dòng)輥?zhàn)硬话ㄐ妮S單件重力,N;</p><p>  Ci———輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)每米內(nèi)從動(dòng)輥?zhàn)訑?shù);</p><p>  W———每米鏈條的重力,N。</p>

90、<p>  由于 Wm 遠(yuǎn)大于 Wc + RdCd + RiCi,故粗略計(jì)算:F = fL( Dr \ Ds) + 0. 25LW</p><p>  查表3.4.6選取 f =0.035</p><p>  表3.4.6摩擦系數(shù)</p><p>  f取0.035,Dr=0.5,Ds=0.25,Wm=2000,W=6N</p><p

91、><b>  計(jì)算得F=89N</b></p><p>  式中P------電動(dòng)機(jī)功率,KW;</p><p>  K———功率安全系數(shù),K = 1.2 ~ 1.5;</p><p>  Fo———單鏈傳動(dòng)限力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)積放狀態(tài)下鏈條最大牽引力,N;</p><p>  ν———輸送速度,0.3m/s;<

92、/p><p>  η———驅(qū)動(dòng)裝置效率,η = 0.65 ~ 0.85。</p><p>  取 ν =0.32m/s K =1.5 η =0.7 </p><p>  計(jì)算得P=0.08KW,查表3.4.3選取電機(jī)功率為0.37KW。</p><p>  3.5計(jì)算送料缸的受力</p><p>  送料缸在推進(jìn)

93、工件時(shí),工件受料斗上面所堆積工件重量的壓力而在所推進(jìn)工件的上、下兩面產(chǎn)生摩擦阻力, 每個(gè)工件的重量為 0.5 kg,故摩擦阻力為 Ff=2Q 總·f=2×5×0.2=2(N),送料缸所受最大軸向力為 F 缸=2+5 =7(N),力很小,則將其運(yùn)動(dòng)近似為空載運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>  4 鉆孔裝置設(shè)計(jì)</b></p><p>  4

94、.1 鉆孔工作臺的總體設(shè)計(jì)</p><p>  鉆孔工作臺的流程圖如下:</p><p>  圖4.1.1鉆孔工作臺的流程</p><p>  木板輸送到鉆孔工作臺上,對木板進(jìn)行定位,因?yàn)槟0宓囊?guī)格參數(shù)不可能一模一樣,有的長有的短,對木板的定位要求比較嚴(yán)格,,如果從中心進(jìn)行定位的話,首先是比較復(fù)雜,其次,下一工序拼接的定位要與現(xiàn)在的定位一樣,所以從中心定位的方法雖然

95、可取但是無形中增加了定位的難度以及后續(xù)鉚接的難度。</p><p>  除了中心定位,我們還可以對邊進(jìn)行定位,木板是縱向輸送過去的,鉆孔是從木板的側(cè)面往里面鉆,所以,我們可以從木板的短邊進(jìn)行孔的定位。當(dāng)木板過去的時(shí)候,用一塊擋板將其擋住,另外一端用液壓缸將木板縱向壓緊。因?yàn)槟景逡獜膫?cè)面進(jìn)行鉆孔,所以木板在Z軸方向也要進(jìn)行壓緊,壓緊方式也同樣選擇氣缸的方式。</p><p>  4.2液壓自

96、動(dòng)鉆孔機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p>  由于木板參數(shù)的限制,木板只能橫向鉆孔,所以現(xiàn)在設(shè)計(jì)了一臺臥式液壓自動(dòng)鉆孔機(jī),包括鉆孔機(jī)構(gòu),主軸箱及卡緊油缸,床身及油路系統(tǒng)[7]。這里著重介紹鉆孔機(jī)構(gòu),卡緊油缸及油路系統(tǒng)。鉆孔機(jī)構(gòu)如圖4.2.1。該機(jī)床的鉆孔機(jī)構(gòu)包括鉆頭卡緊及驅(qū)動(dòng)部分。鉆頭通過鉆卡直接安裝在液壓油缸上,油缸上有導(dǎo)軌在基座的導(dǎo)軌上滑動(dòng),活塞桿通過支架固定在底座上,液壓油由活塞桿端部及后缸蓋進(jìn)入油缸,推動(dòng)油缸運(yùn)動(dòng),

97、或進(jìn)給鉆孔或退出[8]。</p><p>  圖4.2.1液壓自動(dòng)鉆孔機(jī)</p><p>  根據(jù)生產(chǎn)要求,自動(dòng)鉆床的動(dòng)作流程如下:啟動(dòng)(電源及控制模塊)→主軸快進(jìn)→主軸工進(jìn)→主軸停留→主軸快退→主軸快退停止→主軸電機(jī)和液壓泵電機(jī)停轉(zhuǎn)。鉆床的主運(yùn)動(dòng)是主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),由電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶輪傳給主軸,但進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用液壓傳動(dòng)。</p><p>  4.2.1 主軸的設(shè)計(jì)<

98、/p><p>  在鉆床的切削加工過程中,主軸作高速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng),由于液壓缸活塞桿不宜作高速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),因此主軸采用套裝結(jié)構(gòu):主軸由軸承支承在活塞桿內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),活塞和活塞桿由液壓驅(qū)動(dòng)完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng),如圖4.2.2所示。</p><p>  由于工件材料是木板,所以擬定工件材料為切削性能較好的 Q235 鋼[9],查《金屬切削手冊》,選擇進(jìn)給量 f=0.2mm/r,其對應(yīng)的切削速度

99、V=32m/min;根據(jù)計(jì)算,得切削轉(zhuǎn)矩為 M=13.5 N·m、軸向切削力為 ,主軸傳遞的功率為 P=1.25kW。主軸材料選用 45 鋼,根據(jù)功率 P求得主軸最小直徑 dmin=13mm。根據(jù)主軸的結(jié)構(gòu)要求,選定前軸頸直徑為 40mm,后軸頸直徑為 35mm。 </p><p>  圖4.2.2主軸的結(jié)構(gòu)簡圖</p><p>  1. 鎖緊螺母 2.墊 圈 3.液壓缸蓋&

100、lt;/p><p>  4.深溝球軸承 5.墊圈 6.推力球軸</p><p>  承 7.主軸 8.活塞桿 9.液壓缸筒</p><p>  4.2.2液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>  (1)負(fù)載分析</b></p><p>  液壓缸的負(fù)載由五部分組成,即工作阻力、摩擦阻力、慣性力、密封阻

101、力和背壓力[10]。</p><p>  因?yàn)槭桥P式鉆床,所以液壓缸的負(fù)載不包括重力。根據(jù)工作要求,快進(jìn)行程為 60mm,工進(jìn)行程為 30mm,主軸快進(jìn)、快退速度為 3m/min,工進(jìn)速度為 0.17m/min,加速、減速時(shí)間 Δt=0.2s;取主軸長度 l=550mm,可求得主軸重力為 55N。考慮到軸上零件和活塞桿的重力,現(xiàn)取整個(gè)主軸組件的重力G=200N,由此計(jì)算出慣性力:</p><p

102、><b> ?。?.1)</b></p><p>  式中 Δv 為從靜止到 3m/min 的速度變化量。</p><p>  工作阻力即軸向切削力 =2595N;摩擦阻力在機(jī)械效率中考慮,取機(jī)械效率η=0.9;快進(jìn)時(shí),在不考慮背壓的情況下,主軸在重力的作用下自動(dòng)下移;工進(jìn)時(shí),液壓缸要克服工作阻力和摩擦阻力,此時(shí)重力起到動(dòng)力作用,為了使液壓缸有足夠的液壓作用力,

103、計(jì)算時(shí)取重力的一半代入公式[11]。主軸系統(tǒng)各運(yùn)動(dòng)階段的計(jì)算公式及負(fù)載大小如表4.1 所示(由于慣性力很小,未列入加減速階段的負(fù)載)。</p><p>  表4.1液壓缸各階段運(yùn)動(dòng)負(fù)載表</p><p>  (2)主軸液壓缸主要參數(shù)的確定</p><p>  根據(jù)負(fù)載大小初選工作壓力為 =3MPa;為了防止自動(dòng)鉆床在完成工進(jìn)后主軸突然前沖,在回油路上安裝背壓閥[12

104、],背壓力為 =0.8MPa;快速運(yùn)動(dòng)時(shí)背壓取0.5MPa。如圖 3 所示,根據(jù)活塞桿內(nèi)安裝的軸承尺寸及活塞桿的直徑系列,取活塞桿直徑 d=100mm,由此計(jì)算出液壓缸的內(nèi)徑為: </p><p><b>  (4.2)</b></p><p>  根據(jù)液壓缸內(nèi)徑尺寸系列取 D=125mm。</p><p>  選擇缸筒固定式雙桿活塞缸[13]

105、,驗(yàn)算有效工作面積 A是否大于或等于保證最小穩(wěn)定速度(0.17m/min)時(shí)的有效面積:</p><p>  A>,滿足設(shè)計(jì)要求。式中 為流量閥的最小穩(wěn)定流量,=0.05L/min.</p><p>  主軸液壓缸各運(yùn)動(dòng)階段的壓力、流量和功率如表 4.2 所示。</p><p>  4.2.3 電動(dòng)機(jī)的選取</p><p>  1 類型

106、和結(jié)構(gòu)型式的選擇</p><p>  三相交流異步電動(dòng)機(jī)[14]的結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便,可直接接于三相交流電網(wǎng)中,因此在工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用。</p><p>  表4.2液壓缸各運(yùn)動(dòng)階段的壓力、流量和功率</p><p>  Y系列電動(dòng)機(jī)是一般用途的全封閉自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī),具有效率高、性能好、噪聲低、振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn),適用于不易燃、不易爆

107、、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)械上[15]。</p><p>  在經(jīng)常啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)的工作場合,要求電動(dòng)機(jī)的裝懂慣量小和過載能力大,應(yīng)選用起重及冶金用YZR和YZ系列電動(dòng)機(jī)。</p><p><b>  2功率的確定</b></p><p>  電動(dòng)機(jī)的容量(功率)選擇是否合適,對電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時(shí),電動(dòng)機(jī)不

108、能保證工作機(jī)的正常工作,或使電動(dòng)機(jī)長期過載而損壞;若過量則價(jià)格高,并會造成浪費(fèi)。</p><p>  電動(dòng)機(jī)容量主要由電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱條件決定,而發(fā)熱有與其工作情況有關(guān)。對于長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、載荷不變或變化很小、常溫下工作的機(jī)械,選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)只要使電動(dòng)機(jī)的負(fù)載不超過其額定值,電動(dòng)機(jī)便不會過熱。也就是可按電動(dòng)機(jī)的額定功率等于或略大于所需電動(dòng)機(jī)的功,在手冊中選取相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)型號[16]。這類電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算如下述步驟:&

109、lt;/p><p>  1)工作機(jī)所需功率(KW)</p><p> ?。?.3) 或 (4.4)</p><p>  式中,為工作機(jī)的阻力,N;為工作機(jī)的線速度,m/s;為工作機(jī)的阻力矩,N·m;為工作機(jī)軸的轉(zhuǎn)速,r/min;為工作機(jī)的效率,帶式輸送機(jī)

110、可選取=0.96,鏈板式輸送機(jī)可選取=0.95.</p><p>  2)電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的總效率(串聯(lián)時(shí))</p><p><b>  (4.5)</b></p><p>  式中,…,為傳動(dòng)系統(tǒng)中各級傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、軸承以及聯(lián)軸器的效率[17]。各類機(jī)械傳動(dòng)的效率見表3.1。</p><p>  表4.3 機(jī)械傳動(dòng)效率概略值

111、</p><p>  3)所需電動(dòng)機(jī)的功率(kW)</p><p>  所需電動(dòng)機(jī)的功率由工作機(jī)所需功率和傳動(dòng)裝置的總效率按下式計(jì)算:</p><p><b>  (4.6)</b></p><p><b>  4)電動(dòng)機(jī)額定功率</b></p><p>  按來選取電動(dòng)機(jī)型

112、號。電動(dòng)機(jī)功率裕度的大小應(yīng)視工作機(jī)構(gòu)的負(fù)載變化狀況而定。</p><p><b>  3 轉(zhuǎn)速的確定</b></p><p>  額定功率相同的同類型電機(jī),有幾種不同的同步轉(zhuǎn)速[18]。一般常用、市場上供應(yīng)最多的是同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min的電動(dòng)機(jī),設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先選用。如無特殊需求,則不選同步轉(zhuǎn)速為3000r/min和750r/min的電動(dòng)機(jī)。<

113、;/p><p>  根據(jù)選定的電動(dòng)機(jī)類型、結(jié)構(gòu)、功率和轉(zhuǎn)速,從標(biāo)準(zhǔn)中查出電動(dòng)機(jī)的型號后,將其型號、額定功率(kW)、滿載轉(zhuǎn)速(r/min),以及電動(dòng)機(jī)的安裝尺寸、外形尺寸和軸伸連接尺寸等記下以備后用。</p><p>  4.2.4傳動(dòng)比的分配</p><p>  電動(dòng)機(jī)選定后根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)的轉(zhuǎn)速即可確定傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比i,即</p>&l

114、t;p><b>  (4.7)</b></p><p>  1傳動(dòng)比分配的一般原則</p><p>  1)各級傳動(dòng)比可在各自薦用值的范圍內(nèi)選取。各類機(jī)械傳動(dòng)的傳動(dòng)比薦用值和最大值見表3.2。</p><p>  表4.4 各類機(jī)械傳動(dòng)的傳動(dòng)比</p><p>  2 傳動(dòng)比分配的參考數(shù)據(jù)</p>&

115、lt;p>  1)帶傳動(dòng)與一級齒輪減速器[19]:設(shè)帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為,一級齒輪減速器的傳動(dòng)比為i,應(yīng)使,以便使整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的尺寸較小,結(jié)構(gòu)緊湊。</p><p>  2)二級圓柱齒輪減速器:為了使兩個(gè)大齒輪具有相近的浸油深度,應(yīng)使兩級的大齒輪具有相近的直徑(低速級大齒輪的直徑應(yīng)略大一些,使高速級大齒輪的齒頂圓與低速軸之間有適量的間隙).設(shè)高速級的傳動(dòng)比為,低速級的傳動(dòng)比為,減速器的傳動(dòng)比為i,對于二級展開式

116、圓柱齒輪減速器,傳動(dòng)比可按下式分配:</p><p><b> ?。?.8)</b></p><p>  對于同軸式圓柱齒輪減速器,傳動(dòng)比可按下式分配:</p><p><b>  (4.9)</b></p><p>  但應(yīng)指出,齒輪的材料、齒數(shù)及寬度亦影響齒輪直徑的大小。欲獲得兩級傳動(dòng)的大齒輪直

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