摘 要
轮胎定型硫化机主要用于空心轮胎的外胎硫化，本次设计的机械手主要适用于普通外胎及子午线结构外胎等充气轮胎定型硫化机装胎。
本次设计首先，调查了轮胎定型硫化机装卸胎装置的研究及发展现况；接着，对现有机械手原理进行分析并结合设计要求提出了总体结构方案；其次，对各主要零部件进行设计与选择；然后，采用Pro/E三维设计软件进行了虚拟设计。最后，设计了本机械手的液压系统及电控系统。
通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图、液压与控制技术等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AutoCAD、Pro/E软件，对今后的工作与生活具有极大意义。
关键词：装胎，机械手，结构，液压
Abstract
Tyre vulcanizing machine is mainly used for the hollow tire of the tire, the design of the manipulator is mainly used in ordinary tire and radial structure of tire and pneumatic tire shaping vulcanizer tyre mounting.
The design of the first, the investigation of the tire curing machine loading and unloading device of the research and development of the status quo; then, to analyze the existing mechanism and the design requirements of the overall structure scheme;Secondly, the design and selection of the main parts of the main parts, and then, using Pro/E 3D design software for virtual design. In the end, the hydraulic system and the electronic control system of the manipulator are designed.
Through this design, we have consolidated the professional knowledge of the University, such as: mechanical principle, mechanical design, material mechanics, tolerance and exchange theory, mechanical drawing, hydraulic and control technology;Master the design method of common mechanical products and be able to skillfully use AutoCAD, Pro/E software, for the future work and life of great significance.
Key words: Loading, Mechanical hand, Structure, Hydraulic
目 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1选题背景及意义 1
1.2轮胎定型硫化机概述 1
1.3机械手概述 1
1.4国内外研究现状和趋势 2
第二章 总体方案设计 3
2.1设计要求 3
2.2总体方案选择 3
2.2.1机械手总体结构类型 3
2.1.2总体方案确定 4
2.3手爪结构方案选择 4
2.3.1机械手爪的典型结构 4
2.3.2手爪结构方案确定 5
2.4驱动方式的选择 5
第三章 主要零部件的设计与校核 6
3.1手爪的设计与校核 6
3.1.1设计要求 6
3.1.2设计计算 6
3.2手臂的设计与校核 7
3.2.1设计要求 7
3.2.2设计计算 7
3.3销轴设计与校核 8
3.4卡盘的结构设计 9
3.5转盘的结构设计 9
3.6转盘轴承的选择与校核 10
第四章 基于Pro/E的三维设计 12
4.1软件概述 12
4.2三维设计与装配 12
4.2.1零件三维设计 12
4.2.2虚拟装配 14
第五章 液压与电控系统设计 16
5.1液压系统设计 16
5.1.1液压源系统的设计 16
5.1.2确定液压系统的主要参数 17
5.1.3计算和选择液压元件 19
5.1.4液压系统性能的验算 20
5.2电控系统设计 20
5.2.1控制器的选型 20
5.2.2 PLC外部接线设计 21
5.2.3 I/O地址分配 21
5.2.4机械手控制系统软件设计 22
总 结 29
参考文献 30
致 谢 31
第一章 绪论
1.1选题背景及意义
机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装 ，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。而目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计是非常有意义的。
1.2轮胎定型硫化机概述
轮胎定型硫化机主要用于空心轮胎（汽车胎、工程胎、飞机胎、摩托车胎、力车胎等）的外胎硫化。轮胎定型硫化机是在普通个体硫化机的基础上发展起来的。本次设计的机械手主要适用于普通外胎及子午线结构外胎等充气轮胎定型硫化机装胎。能自动进行装胎、定型、硫化、卸胎及后充气冷却等一系列工艺操作。采用蒸锅式（或热板式）加热，可使用两半膜，也可以使用活络膜，并配备有充气装置，供用户硫化尼龙帘布线轮胎时配套使用。
我国轮胎定型硫化机的发展十分迅速，自1963年开始设计制造B型硫化机至今已有四十年的历史，定型硫化机从无到有取得很大的成绩。国产定型硫化机已基本形成系列。近年来，对于定型硫化机组开展了研制工作，已取得了可喜的发展。
轮胎定型硫化机按不同角度分类：
按胶囊特点可分为：A型定型硫化机的（胶囊向下收藏）；B型定型硫化机（胶囊向上收藏）；AB型定型硫化机（胶囊成“U”型收藏）。
按加热方式可分为：罐式定型硫化机；夹套式定型硫化机；板式定型硫化机。
按传动方式可分为：连杆式定型硫化机；液压式定型硫化机，液压锁环式定型硫化机。
按是否用胶囊可分为：有胶囊定型硫化机；无胶囊定型硫化机。
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