目 录
中文摘要…………………………………………………………………2
Abstract……………………………………………………………………3
第一章 绪论………………………………………………………………1
第二章 机械部分…………………………………………………………5
2.1 机械方案设计…………………………………………………5
2.2 参数计算……………………………………………………11
2.3 标准件的选取………………………………………………22
第三章 电气部分…………………………………………………………26
3.1 驱动件的配置………………………………………………26
3.2 动作过程与信号控制……………………………………………27
3.3 驱动顺序设计…………………………………………………29
结论………………………………………………………………………31
Design Knowledge Management with Reconstructible Structure…………………………………………………………………32
致谢…………………………………………………………………36
参考文献………………………………………………………………37
中 文 摘 要
论文着重论述了卡车胎成型车间卸胎手的设计。
卸胎手主要由三部分组成：行走取胎部分，升举旋转部分，推进卸胎部分。完全代替了人工搬运，节省了劳动，提高了生产率。
首先，行走取胎部分，采用齿轮齿条传动，动作到位后，卸胎手采用双层气缸推进，利用间隙，托起气缸托起胎筒，脱离轮毂，在无外界阻力的情况下，双层气缸收回，取下胎筒，行走电机带动齿轮齿条将胎筒运往包边机。
其次，旋转升举部分，在移动过程中，下料电机1将胎筒卸到旋转升举部分，升举气缸将胎筒举起，达到包边机的高度，然后完成180度旋转。
最后，推进卸胎部分，完成包边之后，紧接着是卸胎部分，由于距离和高度的影响，必须将胎筒推进到圆盘上，然后旋转气缸旋转，将胎筒平稳的卸下，完成整个过程。
卸胎手的整个动作过程，采用信号触发，PLC自动控制，三部分动作可连续完成，动作连贯。并且装有PLC控制的安全防护光幕，使车间达到既安全又高效。
论文对卸胎手的整体设计，执行机构的设计，PLC自动控制的程序设计，设计思想，控制方法都作了详细的阐述，并对各个部分的设计方案进行了论述。从基本理论,工作原理上对设计进行了分析和论证，针对本次设计的技术要求，执行机构均采用了机械手，并对其结构进行了具体的设计，对于传动部分，考虑到既要准确又要容易控制，采用了齿轮齿条传动。整个卸胎是一个完整的过程，要求准确到位，所以选用了信号采集，PLC自动控制，也是本次设计的优点。
运用PLC控制电路来控制卸胎的整个过程，根据要求，通过PLC编程，既可以实现自动控制，也可以完成分布动作，方便了工人的操作。此外，设计还采用了其它附件与整个设备配合使用，进一步完善了设计。
关键词：机械手，齿轮齿条，PLC自动控制，胎筒，光幕。
Abstract
The paper emphasized the treatise the card tire models the car a design for full-automatically unloading the hand of type.
Unload the hand of type main from three parts constitute: Run about to take the type part, rise to raise to revolve the part, push forward to unload the type the part. Replaced completely the artificial transport, saving the labor, increases rate of production.
First, take to run about the part too, the adoption wheel gear spreads to move, acting to an empress, unloading the type hand adoption a layer air cylinder push forward, making use of the cleft, giving to rise the air cylinder gives to rise carcass, escape from a kernel, under the situation of having no the outsider resistance, a layer air cylinder takes back, dismantling the carcass, running about the electrical engineering arouse the wheel gear carry the carcass to a side machine.
The next in order, revolve to rise to raise the part, in move process, descend to anticipate the electrical engineering 1 unload the carcass to revolve to rise to raise the part, at complete 180 high degree for revolving after, rising raising air cylinder carcass raising, attaining a pack of side machines.
Finally, push forward to unload the part of type , after completing a pack of sides, the close behind is an influence to unload the type the part, because of distance with highly, must face to push forward the carcass to circle dish last, then revolve the air cylinder revolve, will the carcass unload steadily, completing whole process.
Whole action process that unload the hand of type , adopt the signal trigger, automatic control in PLC, three part actions can continue to complete, acting coherent. And have the safe protection light act that PLC control, make car attained, since the safety is again and efficiently.
Thesis to overall design that unload the hand of type , carry out the design of the organization, the automatic control in PLC procedure designs, designing the thought, controlling the method made to expatiate detailedly, and proceeded the treatise to each part of designs project. From the basic theories, proceeded the analysis to the design on the work principle with the argument, aim at the technique of this design request, carrying out the organization to all adopt the machine hand, and as to it's the construction proceeded in a specific way of design, want spread move part, in consideration of since want accurate very much the easy control, adopt the wheel gear spread to move. Whole an advantage for unloading type is a complete process, requesting accurately arriving, so choosing using signal collecting, automatic control in PLC, and also is this design.
The application PLC controls the electric circuit to unload the type to whole process that control, according to request, pass the PLC plait distance, since can realize the auto control, also can complete to distribute the action, convenience the worker's operation. In addition, designed to still adopt the other enclosure match with whole equipments the usage, further perfect design.
Key phrase: Machine hand, wheel gear, automatic control in PLC, carcass, light act.
第一章 绪 论
机器人是一种典型的、机电一体化的、独立的自动化生产工具。机械手则是机器人学的一个分支。
各种生产过程的机械化和自动化是现代技术发展的总趋势。随着技术进步和国民经济的发展，为适应产品品种频繁更新所形成的中、小批量生产，作为现代最新水平的FMS（柔性制造系统）和FA（工厂自动化）技术的重要组成部分的工业机器人技术也得到了迅速发展。
机械手设计技术是一门跨学科的综合性技术，它涉及到力学、机构学、机械设计、气动液压技术、自动控制技术、传感技术和计算机技术等学科领域，是一门新型的综合性技术。
机械手的产生是在本世纪20年代，由于机械制造业的发展而出现了一种附属在自动机、自动化生产线上可以代替人力传递和装卸工件的专用装置。40年代开始，为处理危险作业（辐射、易爆、有毒、高强度、高难度等工作场合），出现了一种有操作者直接控制的操作机，它可以由操作者直接驱动或由电动机驱动，亦可采用遥控操作。
由于机械手、操作机、机器人有许多共同点，他们在技术是相通的，有时很难严格区分。世界上对机器人的分类有很多种，参照日本按输入信息和示教方式来进行分类和定义，可分为下面六种，它们是：
手控操作器——用于手操纵的操作机。
固定程序机器人——按照事先设定好的作业顺序、条件和位置，逐个执行动作的操作装置，设定后的信息不能轻易变更。
可变程序机器人——事先设定好的作业顺序及其他信息可以方便地变更的操作装置。
示教再现型机器人——采用示教式完成编程，并记录这些信息，机器人能重复再现示教的全部动作（称为在线编程方式）。
数控机器人——事先将动作顺序及其他信息进行数控编程（称为离线编程方式，例如用穿孔纸带、磁带、磁盘等）的可变程序机器人。
智能机器人——具有感觉、识别环境和决策规划的功能，可根据任务指令要求，自动规划完成任务的步骤。即具有类似人的某些智能的机器人。
总括起来，一般认为机械手（Mechanical Hand）是一种能模仿人手臂的动作，按事先设定的作业顺序、轨迹和其他要求，实现自动抓取、搬运等作业的机械化、自动化装置。机械手在多数情况下附属于主机，程序固定（也可以通过硬件稍作变更），如数控机床，加工中心上的上、下料、自动换刀机械手，因它们有一定的专用性，又称专用机械手。操作机（Manipulator）是一种独立的有人工操纵的半自动的搬运、抓取、操作的装置。工业机器人与专用机械手的重要区别是前者具有独立的控制系统（大多应用计算机技术）；可以容易的通过再编程的方法实现动作程序的变化来适应不同的工作要求，而机械手则只能完成比较简单的搬运、抓取及上下料工作，常常作为机器设备上的附属装置，其程序是固定不变的，甚至没有程序控制，只是简单的手动操作。
随着改革开放，市场经济的蓬勃发展，我国的制造业也随之日新月异。在新一轮的国际产业结构变革中，我国正逐步成为全球制造业的重要基地之一，以信息化带动工业化，发挥后发优势，推动社会生产力的跨越式发展战略，应用高新技术，特别是信息技术改造传统技术，促进产业结构的优化升级，向着机械化，自动化发展，将成为今后一段时间制造业发展的主题之一。在我国加入WTO以后，制造业成为我国具有竞争优势的行业之一，当前世界上正在进行着新一轮的产业结构调整，一些产品的制造也向发展中国家转移。中国已经成为许多跨国公司的首选之地。中国成为世界制造大国，已成为不争的事实。而在各行各业中，汽车制造当属重中之重。组成汽车的各个部件的制造过程成为现代工程师研究的主题，汽车的轮胎制造过程也当属其一。今天，我将完成的题目是：“卡车胎成型车间卸胎手”。
轮胎是汽车必须的组成部分，众所周知，汽车的发展非常的快。从无到有、从小到大、从短到长。卡车有轻卡、小卡、中卡、重卡。总之，轮胎所承受的压力越来越大。如此以来，轮胎本身的重量也发生了很大的变化，从普通的20公斤增长到了60公斤，人力再也满足不了卸胎的速度要求，更不用说人力所不能及的重型车胎了。其次，据调查，2003年的家用轿车比1997年同期增长了10倍，而2003年的载重型货车比1997年同期增长了6倍．这样看来，汽车车胎的需求量也会随之增长，随着载重量的加大，那么车胎就更容易损坏，在这种情况下，就急需提高车胎的生产效率，所以，机械自动化代替人工成为发展的必然。
川公网安备: 51019002004831号