轴套双面自动切端面倒角机的自动上料装置设计.pdf

重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 XXXXXXXXXXXXXXXX 大学大学大学大学 毕毕 业业 设设 计计 说说 明明 书书 设计 Q 扣 1 1459919609145991960914599196091459919609 扣扣 2 1969043202196904320219690432021969043202 学院 专业 题目 轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 指导教师 指导教师 职称职称 职称职称 20 年 月 日 重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 目录 摘 要 AbstractAbstractAbstractAbstract 第 1 章 总体方案的制定 1 1 1 设计的目的和意义 1 1 2 确定总体方案 1 第 2 章 振动盘动力学参数的计算 4 2 1 振动盘的简介 4 2 2 振动盘的结构和工作原理 5 2 3 振动盘设计原始数据 7 2 4 输送速度的计算 8 2 5 激振力的计算以及电磁铁的选择 10 2 6 振动输送参数的选择 14 第 3 章 振动盘的结构设计 15 3 1 料盘基本参数的设定 15 3 2 振动盘的定向方法 17 3 3 板弹簧的设计 18 3 4 橡胶减震胶垫的设计 19 3 5 振动盘给料控制器的设计 21 第 4 章振动盘的使用和维护 23 4 1 振动盘的使用 23 4 2 振动盘常见故障 24 4 3 振动盘的维护 25 第 5 章 推料装置和料仓的气缸选择 26 3 1 气压传动的优缺点 26 3 2 气缸的选择 28 结论 30 致谢 31 重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 参考文献 32 重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 摘要 轴套的自动上料装置 是一个既陌生又熟悉的机械系统 随着加工自动化的 发展 已经成为市场中不可或缺的一部分 在使用这套系统之前 轴套加工时都 需要工人把轴套固定在机床上 之后才能加工 在这个过程中浪费了大量的时间 同时也浪费了劳动力 这套系统提高了机械加工效率 解放了劳动力 同时也保 证了工人的安全 所以我选择了本课题作为毕业设计课题 本次设计的自动上料系统主要包括两大部分 轴套的自动排序和轴套的自动 落料填装 主要使用振动盘和气缸两大机械装置来实现这个目的 通过对轴套加 工现状的了解 通过指导老师对本次设计背景的介绍和设计目的及要求的说明讲 解 通过在图书馆查看书籍 网络上查询相关资料和老师的指导下 完成了各个 部分的设计 关键词 轴套自动上料装置振动盘气缸 重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 II AbstrictAbstrictAbstrictAbstrict Sleeves automatic feeding device which is a set of both strange and familiar mechanical system has become an independent part of the market with the development of the process automation Before using the system workers need put the sleeve on the machine There is a lot of time and labor wasted in the process The system can improve the efficiency of the machining librate the labors and ensure the safety of the workers So I choose this topic as my graduation project The design of the automatic feeding device consists of two main parts the automatic sorting and automatic blanking filling of sleeves The vibration plate and cylinder are mainly used to achieve this goal By understanding the processing status of sleeves and teacher s introduction by looking for books in the school library and relevant information on the Internet with the guidance of the teacher I have completed various parts of the design KeyKeyKeyKey words words words words sleeves automatic feeding device vibration plate cylinder 重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 1 第 1 章 总体方案的制定 1 1 设计的目的和意义 随着科学技术的发展 机器的自动化程度越来越高 极大地提高了生产效 轴套双面切端面自动倒角机 自动上料装置的设计 就是为了在大批量的生产过 程中完成对轴套的自动上料 满足上料速度的要求 能够减少工人的劳动强度 是一种对劳动力的解放 对工人的自身安全也有了一定的保障 一定程度上减少 了加工事故的发生 是人性化的一种体现 自动上料装置可以保证零件持续稳定 快速地到达被加工的位置 极大地提高了生产效率 降低了劳动成本 能够获得 更大的效益 随着社会的不断进步与发展 2l 世纪正是我国全面地实现信息化 工业化和 高科技化的崭新时代 自动化将会给我们带来生产效率的大幅度提高 以及社会 发展的稳定与进步 工业自动化是现代先进工业科学的核心技术 是工业现代化 的物质基石 是工业现代化的重要标志 当前 不断研究和探讨我国工业电气自 动化的发展和战略目标 有着极其深远的现实意义和时代意义 同时 本设计通 过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合完成一个 特自动上料装置的设计 能够比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生 的理论研究水平 实践动手能力以及专业精神和态度 具有较强的针对性和明确 的实施目标 能够实现理论和实践有机地结合起来 1 2 确定总体方案 方案一 使用机械手 重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 2 图 1 1 优点 1 节约人工 减轻工人的工作劳动力 2 安全性高 3 提高效率 4 稳定生产 5 摆脱人工操作的惰性 缺点 1 精度过高 2 制造成本过高 3 活动范围有限 方案二 采用振盘 料仓以及推料装置的组合 重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 3 图 1 2 优点 1 节约人工 减轻工人的工作劳动力 2 安全性高 3 提高效率 4 稳定生产 5 结构简单 6 制造成本低 缺点 1 由于有输送距离和提升高度 对送料有一定影响 2 工作过程中会产生一定的磨损 以上对比了两种方案的优缺点 再参考了被输送物料的性质 决定采用第二 种方案 重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 4 则压缩方向上的弹簧刚度为 EE h A k L 22 40 24 1 5 706 上式中 L A 受力面积 2 mm F A 自由面积 2 mm s 受力面积与自由面积之比 称为形状因素 形状系数 k 竖直方向的橡胶弹簧系数 E 橡胶静态弹性系数 减震橡胶的挠曲量一般取 15 其静力挠曲量为 100 15 h 615 0 40 mm 橡胶的邵氏硬度 当邵氏硬度取 50 H时 所需减震器荷重为 公斤 20106 03350 kW 动载的挠曲量为 重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 5 5 2 1 6 mm d d 2 10 振动盘给料量控制器的设计 振动盘的振幅就是调节她得给量 所谓振动盘的调节特性就是指改变点参数 引起给料量变化的特性 振动盘调节给料量的方法有两种 一是改变激振力 二是改变激振频率 1 改变激振力 随着电压的变化给料量变化很大 这是因为振幅正比于电压的平方 对于要 求给料量稳定的系统不可不注意电流电压波动的影响 可控硅调节器也属于这一 类型 通过改变可控硅整流器的开放角度就可以调节振幅 由于这个办法简单可 行 而且调节范围广 所以得到广泛的应用 2 改变激振电源频率调节物料量 利用变频电源改变激振频率 由于频率增加使得单个物料的跳跃次数增加 振幅不变时输送量也会增加 在激振力幅值不变时由于调谐指数的变化也会使振 幅有所增加 应当注意变频电源为保证激振力不变 需保持电压与频率的比值不 变 振幅调节器的几种类型 1 调压型振幅调节器 如图所示 利用调压器调节电压 经过半波整流供给振动盘 由于调压容器 的限制 只用于小型振动盘 这种调节器比较简单 调节范围大 但是不宜实现 自动控制 图 3 4 重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 6 2 可变电阻调节器 如图所示 通过改变电阻值 改变电振机线圈输入电压 从而调节振幅 这 种调节器的损耗比较大 一般用于小型振动盘 3 可变电感调节器 本调解器调节特性平滑 损耗小 但是功率因数低 4 可变电容调节器 本调节器特性均匀性差 但功率引因数高 只用于微型振动盘 5 可控硅整流调节器 利用可控硅半波整流调节器控制方案是比较理想的 其优点 1 调节范围大 可以从零调到额定值 2 能实现闭环自动控制 大大简化自动控制系统 并且可以达到很高的 精度 3 成本低 体积小 所以选用可控硅整流调节器 第 4 章 振动盘的使用和维护 4 1 振动盘的使用 振动盘虽然运转安全 使用可靠 操作容易 维护简单 但实践证明 一旦 出了故障 若不及时停机并予以排除 也会在短时间内损坏 因此 工作人员和 维护人员需要掌握振动盘的性能 严格执行操作规程 做到及时维护 才能保证 振动盘长期正常运转 1 开机前注意事项 1 检查振动盘周围是否有影响振动的因素 一旦发现 应立即排除 重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 7 2 检查振动盘身情况是否正常 所有螺母是否紧固 弹簧紧固螺母尤为重要 焊缝等有无裂纹等等 振动盘是否放置水平 3 检查各种控制装置的完整性 灵敏性和可靠性 4 检查出料口和料盘内情况是否符合要求 2 开机时注意事项 1 启动是否正常 启动时电压调整按钮应调制 0 档 2 开机后有无不正常噪音和振动异常现象 3 给料状态是否均匀 连续 松散 准确 3 运转时注意事项 1 观察振动是否正常 2 观察给料是否稳定 3 检查螺母有无松动 有无异常噪音 4 检查电磁铁是否唱过允许温升 4 振动盘的使用 1 接通振动盘的转换开关 信号灯亮 振动盘接入电网 振动盘启动后 调节电压控制器 便可以调节给料量到需要值 并开始稳定工作 通常电位器在 启动前都是振幅最小甚至在零工位 然后逐渐增加到需要值 也可以直接在需要 值工位启动 或者在需要值工位停机 新投产的振动盘 工作一段时间后 应再 次检查各个需要紧固的螺母是否紧固 2 向电子秤等定量给料时 可在电气线路上设计成以时间继电器控制先 进行约 80 95 的大流量粗给料 然后切换为小流量的精给料 直至大道需要值 发出信号指令 自动停机 3 采用在料盘设置传感器 在料空或者假空料停机时 及时发出料空信 号 4 2 振动盘的常见故障 振动盘作为作为工业自动化中进行自动化排序 然后自动化加工装配的必备 品 有着十分广泛的应用 当振动盘发生故障时必然会影响工作效率 振动盘常见故障不工作的原因可能有 1 电源电压不足 重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 8 2 线圈烧断 3 控制器保险丝烧断 4 线圈与骨架间隙过小或过大 5 有零件卡在线圈与骨架间 6 振动盘与控制器间的连线断裂 7 振动盘抵住硬物 顶盘或底盘碰到其他设备 振动盘常见振动乏力或过慢 零星地或不规则地送料 可能是由于 1 弹簧断裂 2 电网波动 3 机器节奏过快导致零件从振盘滑落 4 台面不水平 5 盘与底座紧固螺丝不紧或位置不对 6 线圈气隙应尽可能小 7 盘内有杂物 8 控制器需要重新调整以适应电网波动 9 底板过薄 10 零件问题 超差 弯曲 含油等 11 安装台面有缺陷 缺少硬度 如果悬吊于设备台面 会造成振动过弱 台面厚度应该至少达到 1 1 2 这样才不会吸振 圆柱式撑脚必须配备三角支 撑片 12 底盘调整不当 13 物料变更 应当重新修整盘面并重调底盘 14 零件过多 4 3 振动盘的维护 1 在振动盘投入运转的第一周内 所有的紧固装置都必须重新拧紧 若电源 装置在工作周期内有变化 则电磁铁与衔铁之间气隙需要重新调整 在投入运转的第二周内 必须重复检查 2 3 次 以后则定期进行周期性的重 复检查 2 振动盘在运行时 铁芯与衔铁不得有碰撞 长期碰撞将会使铁芯 衔铁 重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 9 线圈以及其他机件损坏 发现碰撞现象应及时调节电位器降低电流 直到不碰撞 为止 3 在运行中 如发现噪声突然增大或者有尖叫声 应及时检查铁芯是否发生 碰撞 板弹簧是否断裂 更换板弹簧时 所更换的新弹簧必须与原弹簧规格一致 4 在运行中 不允许以超过运送物料的能力所需要的振动强度进行振动 以 免造成机件损坏 5 振动盘在无负荷状态下 不要长期以最大振幅运行 第 5 章 推料装置和料仓的气缸选择 5 1 气压传动的优缺点 气压传动 是以压缩空气为工作介质进行能量传递和信号传递的一门技术 气压传动的工作原理是利用空压机把电动机或其它原动机输出的机械能转换为 空气的压力能 然后在控制元件的作用下 通过执行元件把压力能转换为直线运 动或回转运动形式的机械能 从而完成各种动作 并对外做功 由此可知 气压 传动系统和液压传动系统类似 也是由四部分组成的 它们是 1 气源装置是获得压缩空气的装置 其主体部分是空气压缩机 它将原 动机供给的机械能转变为气体的压力能 重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 10 2 控制元件是用来控制压缩空气的压力 流量和流动方向的 以便使执 行机构完成预定的工作循环 它包括各种压力控制阀 流量控制阀和方向控制阀 等 3 执行元件是将气体的压力能转换成机械能的一种能量转换装置 它包 括实现直线往复运动的气缸和实现连续回转运动或摆动的气马达或摆动马在等 4 辅助元件是保证压缩空气的净化 元件的润滑 元件间的连接及消声 等所必须的 它包括过滤器 油雾器 管接头及消声器等 二 气压传动的优缺点 气动技术在国外发展很快 在国内也被广泛应用于机械 电子 轻工 纺织 食品 医药 包装 冶金 石化 航空 交通运输等各个工业部门 气动机械手 组合机床 加工中心 生产自动线 自动检测和实验装置等已大量涌现 它们在 提高生产效率 自动化程度 产品质量 工作可靠性和实现特殊工艺等方面显示 出极大的优越性 这主要是因为气压传动与机械 电气 液压传动相比有以下特 点 1 气压传动的优点 1 工作介质是空气 与液压油相比可节约能源 而且取之不尽 用之不竭 气体不易堵塞流动通道 用之后可将其随时排人大气中 不污染环境 2 空气的特性受温度影响小 在高温下能可靠地工作 不会发生燃烧或爆 炸 且温度变化时 对空气的粘度影响极小 故不会影响传动性能 3 空气的粘度很小 约为液压油的万分之一 所以流动阻力小 在管道中 流动的压力损失较小 所以便于集中供应和远距离输送 4 相对液压传动而言 气动动作迅速 反应快 一般只需 0 02 0 3s 就可达到工作压力和速度 液压油在管路中流动速度一般为 1 5m s 而气体 的流速最小也大于 10m s 有时甚至达到音速 排气时还达到超音速 5 气体压力具有较强的自保持能力 即使压缩机停机 关闭气阀 但装置 中仍然可以维持一个稳定的压力 液压系统要保持压力 一般需要能源泵继续工 作或另加蓄能器 而气体通过自身的膨胀性来维持承载缸的压力不变 6 气动元件可靠性高 寿命长 电气元件可运行百万次 而气动元件可运 行 2000 4000 万次 重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 11 7 工作环境适应性好 特别是在易燃 易爆 多尘埃 强磁 辐射 振动 等恶劣环境中 比液压 电子 电气传动和控制优越 8 气动装置结构简单 成本低 维护方便 过载能自动保护 2 气压传动的缺点 1 由于空气的可压缩性较大 气动装置的动作稳定性较差 外载变化时 对工作速度的影响较大 2 由于工作压力低 气动装置的输出力或力矩受到限制 在结构尺寸相同 的情况下 气压传动装置比液压传动装置输出的力要小得多 气压传动装置的输 出力不宜大于 10 40kN 3 气动装置中的信号传动速度比光 电控制速度慢 所以不宜用于信号传 递速度要求十分高的复杂线路中 同时实现生产过程的遥控也比较困难 但对一 般的机械设备 气动信号的传递速度是能满足工作要求的 4 噪声较大 尤其是在超音速排气时要加消声器 5 由于空气具有可压缩性 因此工作速度稳定性稍差 但采用气液联动装 置会得到较满意的效果 6 因工作压力低 一般为 0 31 0MPa 又因结构尺寸不宜过大 总输出力 不宜大于 10 40kN 7 气动装置中的气信号传递速度在声速以内比电子及光速慢 因此 气动 控制系统不宜用于元件级数过多的复杂回路 气动技术发展趋势社会需求永远是推动技术发展的动力 降低能耗 提高效率 适应环保需求 机电一体化 高可靠性等是气压气动技术继续努力的永恒目标 也是气压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键 由于气压技术广泛应用了高技术成果 如自动控制技术 计算机技术 微电 子技术 磨擦磨损技术 可靠性技术及新工艺和新材料 使传统技术有了新的发 展 也使液压系统和元件的质量 水平有一定的提高 尽管如此 走向二十一世 纪的气压技术不可能有惊人的技术突破 应当主要靠现有技术的改进和扩展 不 断扩大其应用领域以满足未来的要求 3 2 气缸的选择 气缸的选择步骤如下 重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 12 1 选择缸径 2 预选行程 3 选择磁性开关 4 选择安装方式 5 选择其他附件 本设计中选择的气缸型号为 SMC CM2L25 50 和 SMC CM2L25 100 如图所示 图 5 1 实物图如下 重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 13 图 5 2 结论 经过以上的分析和计算 确定了轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装 置的基本机构 最终根据设计图进行加工以及制造 可以按照一定的速度进行给 重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 14 料 自动上料装置分成三部分 1 料仓装置 用来储存物料 主要有料仓 气缸以及支架构成 2 振动盘 对物料进行定向 选择 以及自动上料 主要由料盘 上底座 衔铁 电磁铁 板弹簧以及下底座构成 3 推料装置 把物料推送到夹具中 来完成最后的上料过程 主要由气缸 推杆以及底座构成 致谢 重庆理工大学毕业论文轴套双面自动切端面倒角机 自动上料装置设计 15 首先 我要感谢重庆理工大学对我四年的培养 让我学到了许许多多的知 识 感谢各位老师在这四年里对我的关怀与照顾 在此致以我深深的谢意 本论文从