轴自动喷涂机械手毕业设计论文.pdf

上海电视大学 毕业设计（论文、作业）毕业设计（论文、作业） 毕业设计（论文、作业）题目：毕业设计（论文、作业）题目： X-Y 轴自动喷涂机械手轴自动喷涂机械手 - 分校（站、点） ： 开放学院国顺校区 年级、专业： 机械设计制造与自动化 教育层次： 本科 学生姓名： 高杰 学 号： 310000766 指导教师： 周益明 完成日期： 2006.6.15 毕业设计：轴自动喷涂机械手X-Y 上海电视大学 机械设计及其自动化本科 2003 1 目目 录录 English Abstrract 2 一， 概述 3 二， 总体设计要求 4 1 机械部分 4 2 电气部分 4 三， 设计方案的确定 5 1 机械部分 5 2 电气部分 5 四， 总体设计 8 1 机械部分 8 2 电气部分 11 五， 主要零部件和电器元件说明 16 1. 电机选型 16 2. 直线滑轨选择 20 3. PLC 选型 21 4. 触摸屏选择 21 5. 传感器选型 21 6. 同步轮选型 21 7. 同步带选型 21 六， 设计小结 23 参考文献 24 附录 25 毕业设计：轴自动喷涂机械手X-Y 上海电视大学 机械设计及其自动化本科 2003 2 概概 要要 本 X-Y 轴自动喷涂机械手是涂装行业应用比较广泛的涂料或胶水施工设备。一般市场上 销售的规格多为单轴，有效行程在 1.2 米，1.5 米，1.8 米，2.0 米，2.5 米范围内的。 X-Y 自动喷涂机械手由 X 轴直线移动滑轨和 Y 轴直线移动滑轨共同组成一个平面的施工 轨迹。两个滑轨都采用同步带的驱动和传动方式，能够做到机械臂在运动中保持稳定而不抖 动的状态。 固定喷枪的机械臂被安装在 X-轴上做直线运动， 能够完成一定宽度的平面的喷涂。 X-轴滑轨的两端支撑在 Y-轴滑轨上，使整个 X-轴沿着 Y-方向做直线运动，喷枪就可以自左 而右，自前而后的运动，完成一个预定平面的喷涂作业。 为了实现 X-Y 轴的联动，可以采用可编程序控制器（PLC）对驱动两个方向运动的电机 实施控制，从而达到控制移动位置，移动速度的目的。 电气控制设计思想是从电机的启动到喷枪的开闭都实现自动控制。通过 PLC 编程可以实 现以下预定的功能： 1）电机的启动和停止； 2）电机的转向； 3）电机的调速； 4）机械臂在 X-轴上的移动位置可调； 5）X 轴在 Y 轴上的移动位置可调； 6）工件的自动探测； 7）喷枪的自动开启和关闭； 8）机械臂运动超出设定位置或 X 轴运动超出设定位置时的报警和紧急停机。 整台设备由滑轨运动系统，传感器系统，PLC 控制系统，电机系统组成，可以直接安装 1-4 支喷枪同时喷涂。 本设计的特点是操作简单，维修方便，成本较低，有技术改造升级的很大空间。 关键字：关键字：X-Y 轴，滑轨，喷涂，电机轴，滑轨，喷涂，电机 毕业设计：轴自动喷涂机械手X-Y 上海电视大学 机械设计及其自动化本科 2003 3 X-Y Axis Automatic Spraying Machine Jason Gao June, 14th,2006 Abstract X-Y Axis Automatic Spraying Machine is an equipment which is applicable in coating and glue application industry. The models in the market are single-axis , stroke of 1.5 2.5 metres. X-Y Axis Automatic Spraying Machine is consist of X axis linear slide rail machine and Y axis linear slide rails. Two axises slide rails are driven by way of synchronous strap. Mechanical arm can move stably and without shake on the rail. An automatic spray gun is fixed on the mechanical arm and moves with arm to finish spraying at firm speed. X-axis mechanical system is intalled on Y-axis rails and reciprocates along with Y-direction. PLC is used to control X-axis and Y-axis movement synchronously through adjust two motors intalled on X-aixs and Y-axis. It can finish operation like movement and position. This design will achieve following actions: 1) Start and stop of 2 motors; 2) Turning of 2 motors; 3) Speed adjustment of 2 motors; 4) Mechanical arm movement adjustable on X-axis rail; 5) X-axis system movement adjustable on Y-axis rail; 6) Part sensor function; 7) Open or shut off of spray gun. 8) Alarm and emergent stop when X/Y-axis movement exceed limitation . Whole equipment is consist of X-Y slide rails system ,base, sensor system, spray gun , control cabinet. This equipment is featured as low cost, easy maintenance and feasible update. Key Words: X-Y axis; Slide Rail; Spray; Motor; 毕业设计：轴自动喷涂机械手X-Y 上海电视大学 机械设计及其自动化本科 2003 4 X-Y 轴自动喷涂机械手轴自动喷涂机械手 高 杰 一，概述一，概述 本 X-Y 轴自动喷涂机械手是涂装行业应用比较广泛的涂料或胶水施工设备。 X-Y 自动喷涂机械手由 X 轴直线移动滑轨和 Y 轴直线移动滑轨共同组成一个平面的施工 轨迹。两个滑轨都采用同步带的驱动和传动方式，能够做到机械臂在运动中保持稳定而不抖 动的状态。 固定喷枪的机械臂被安装在 X-轴上做直线运动， 能够完成一定宽度的平面的喷涂。 X-轴滑轨的两端支撑在 Y-轴滑轨上，使整个 X-轴沿着 Y-方向做直线运动，喷枪就可以自左 而右，自前而后的运动，完成一个预定平面的喷涂作业。 为了实现 X-Y 轴的联动，可以采用可编程序控制器（PLC）对驱动两个方向运动的电机 实施控制，从而达到控制移动位置，移动速度的目的。 电气控制设计思想是从电机的启动到喷枪的开闭都实现自动控制。通过 PLC 编程可以实 现以下预定的功能： 1) 电机的启动和停止； 2) 电机的转向； 3) 电机的调速； 4) 机械臂在 X-轴上的移动位置可调； 5) X 轴在 Y 轴上的移动位置可调； 6) 工件的自动探测； 7) 喷枪的自动开启和关闭； 8) 机械臂运动超出设定位置或 X 轴运动超出设定位置时的报警和紧急停机。 整台设备由 X-Y 轴滑轨总成，底座，传感器，喷枪及其附件和电气控制柜组成。 毕业设计：轴自动喷涂机械手X-Y 上海电视大学 机械设计及其自动化本科 2003 5 二，总体设计要求二，总体设计要求 1. 机械部分 1.1 X 轴滑轨运动总成 （1）最大线速度 100 米/分，没有明显的抖动，噪音。 （2）调速范围 0-100 米/分。 （3）承载能力：10KG 1.2 Y 轴滑轨运动总成 （1）最大线速度 50 米/分，没有明显的抖动，噪音。 （2）调速范围 0-50 米/分。 （3）承载能力：30KG。 2. 电气部分 2.1 电源 （1）总电源：采用 220V 50 Hz 单相交流电源 （2）电机驱动主电源：220V 50 Hz 单相交流电 （3）