回转型可调节式盘类形状零件上下料仓设计大学毕设论文.docx
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回转型可调节式盘类形状零件上下料仓设计大学毕设论文
摘要
回转型可调节式盘类形状零件上下料仓广泛应用于现在的大中型自动化工厂中，它通常与工厂机械手相配合，实现零件搬运、旋转、上料、抓取、下料的一系列自动化操作，不仅省去了人力操作的繁琐，也提高了生产效率，实现了最大化的效益生产。
回转型可调节式盘类形状零件上下料仓的应用尤其重要，所以对于其传动装置、可调节式托盘的设计是难点也是重点，这也是本设计重点解决的问题。
另外，在设计完成之后运用SolidWorksmotion模块进行运动学仿真，验算所选标准件和所设计的部件是否满足生产要求。
关键字:
回转型;可调节式;盘类形状零件;上下料仓;传动装
置;仿真
Abstract
Rotaryadjustableupanddowntransportationbunkerofplateshapepartiswidelyusedinthenowlargeandmedium-sizedfactoryautomation,itisusuallyassociatedwithmechanicalplantpalmwith,partshandling,rotatingmaterial,grasping,cuttingaseriesofautomatedoperation,notonlyeliminatestheneedtoforceoperationiscumbersome,butalsoimprovetheproductionefficiency,torealizethebenefitmaximizationofproduction.Rotarytypeadjustablediscshapepartsbinapplicationisespeciallyimportant,soforthetransmissiondevice,adjustingpalletdesignistheemphasisanddifficulty,thisisthedesignofthekeysolution.Inaddition,afterthedesigniscompleted,theuseofmotionSolidWorksmoduletocarryoutthekinematicssimulation,checkingtheselectedstandardpartsandthedesignofthecomponentstomeettheproductionrequirements.
Keywords:
Rotarytype；Adjustabletype;Disctype;Upperand
lowershapepartsbin；Transmissiondevice；Simulation
第一章前言
1.1回转型可调节式盘类形状零件上下料仓概述
在自动化加工，装配生产线中,能主动实现将工件向加工或装置机器供应并上下料的装置，称为自动上下料装置。
自动送料装置是实现毛坯加工位置的自动选择，准确定位、夹紧和取下零件的加工必须是功能的总和。
统计显示，在加工和装配过程中，零部件供应，进料，进料，加工过程的成本约占总成本的三分之一，约占劳动力总数的三分之二以上的劳动时间，这些过程中发生的事故多。
在现今产业发达国家，自动上下料装置在各种制造业中随处可见，加工过程的自动化不单单大大提高了生产率，把人们从沉重的劳动中摆脱出来，而且对提高产品质量，为降低成本，促进产业结构合理化发挥了积极作用。
自动上下料装置的类型
卷料（或带）自动送料装置、料（关）自动送料装置，用于各种机床的冲压设备、自动机床、自动送料装置等，筒仓类型可分为半自动送料装置、料斗式自动送料装置。
仓式半自动装卸装置，体积大、重量大，形状复杂，在工件上或单个过程中，如连杆、曲轴、齿轮等，很难自动校准工件或单个加工件。
料斗式自动送料装置，外形简单、体积小、重量轻，加工过程较短，如各种标准紧固件、小轴、销、套、环件、任何工件叠装在集装箱装载。
1.2回转型可调节式盘类形状零件上下料仓的组成及作用
表1-1下料仓组成及作用表
名称
主要作用
料仓式
料斗式
1.装料容器
贮存工件
必有
必有
2.料道
将工件从贮料器上传到上料机构
可能有
必有
3.上料机构
将定向好的工件按一定的生产节拍送往机床或夹具
必有
可能有
4.下料机构
将加工完毕的工件从机床或夹具中卸下并运出
可能有
可能有
5.抓取定向机构
使散乱的工件定向排列并送出
无
有
6.二次定向机构
使某些料斗送出的工件最终达到完全定向
无
有
7.隔料器
逐个的从料道中放出工件
有
有
8.搅拌器
消除工件堵塞或搅拌工件，增加定向或然率
可能有
有
9.剔除器
将定向不正确或多余的工件抛回料斗
无
可能有
10.检测机构
检测工件定向情况并发出指令控制自动上下料装置的工件
一般无
可能有
11.驱动机构
驱动抓取定向机构或其他机构运动
有
有
12.安全机构
当发生故障或料道中工件积存过多时自动停车
一般无
有
1.2.1回转型可调节式盘类形状零件上下料仓的组成
回转型可调节式盘类形状零件上下料仓的组成如图1-1：
图1-1上下料仓结构示意图
1基座；2电机（包含蜗轮减速器）；3齿轮1；4齿轮2；5中间架；6旋转底盘；7可调节托盘；8旋转轴；9支撑架
电机1安装在基座1上固定，且输出轴外接有蜗轮减速器以减速提供转速，电机1的输出轴上装有齿轮1，齿轮1与齿轮2啮合，齿轮2装在旋转轴8上，旋转轴8设在中间架5和旋转底盘6之间，且与中间架5之间装有轴承以时旋转底盘6可以旋转，中间架5是固定不动的，所以在中间架5下端面和基座1之间均匀的设有四个支撑架9，在旋转底盘6表面环形均匀的装有8个可调节托盘。
这样，电机1的输出转速和扭矩经由齿轮13和齿轮24传递到旋转轴8上，而旋转轴8与旋转底盘6固定连接，这样，旋转底盘6便可旋转，同时带动旋转底盘6上的可调节托盘7转动。
另外，可调节托盘7还包括电动推杆和调节轨道，电动推杆使托盘可上升下降，达到运送盘状零件的目的，同时支柱可以在调节轨道中移动，这样三个支柱之间的半径大小是可以调节的，不同半径盘状零件都可以使用本设计。
1.2.2回转型可调节式盘类形状零件上下料仓的作用
由于工业自动化的全面发展和科学技术的不断提高，对工件效率的提高迫在眉睫。
此中，机械手是发展过程中的重要产物之一。
在机械工业中，回转型可调节式盘类形状零件上下料仓的作用可以概括如下：
1、改善劳动条件，避免人身事故
在高温、高压、低压、有灰尘、噪声、有放射性或者其他毒性污染的场合中，用人工操作是有危险或者不可能的，自动进料装置的应用可以代替或部分代替人的安全工作，改善工作环境，避免因疲劳或人为事故造成的疏忽。
2、可以提高自动化程度
回转型可调节式盘类形状零件上下料仓有利于达成原料的传递，工件的装卸、刀具的替换以及机械的装配等的自动化程度，从而提高劳动生产率，降低生产成本。
3、减轻人力，便于有节奏的生产
综上所述，有效的利用回转型可调节式盘类形状零件上下料仓，是发展工业的必然趋势。
第二章回转型可调节式盘类形状零件上下料仓设计的传动系统设计
2.1回转型可调节式盘类零件上下料仓的设计关键技术参数要求
1、回转型可调节式盘类形状零件上下料仓设计的回转移动最大运行速度为：
0.3m/s。
2、每个工件的质量假定为：
2kg<工件<4kg
3、单个料盘的所容纳零件的总重量为：
<50Kg
4、横向移动的料盘的数量为8个,其中在端部的一个为上料工位，另一个为下料工位。
5、零件的直径范围：
80-300mm
高度范围为：
30-70mm
2.2回转型可调节式盘类形状零件上下料仓的传动方案设计
如第一章的图1所示的方案，电机1安装在基座1上固定，且输出轴外接有蜗轮减速器以减速提供转速，电机1的输出轴上装有齿轮1，齿轮1与齿轮2啮合，齿轮2装在旋转轴8上，旋转轴8设在中间架5和旋转底盘6之间，且与中间架5之间装有轴承以时旋转底盘6可以旋转，中间架5是固定不动的，所以在中间架5下端面和基座1之间均匀的设有四个支撑架9，在旋转底盘6表面环形均匀的装有8个可调节托盘。
这样，电机1的输出转速和扭矩经由齿轮13和齿轮24传递到旋转轴8上，而旋转轴8与旋转底盘6固定连接，这样，旋转底盘6便可旋转，同时带动旋转底盘6上的可调节托盘7转动。
另外，可调节托盘7还包括电动推杆和调节轨道，电动推杆使托盘可上升下降，达到运送盘状零件的目的，同时支柱可以在调节轨道中移动，这样三个支柱之间的半径大小是可以调节的，不同半径盘状零件都可以使用本设计。
2.3回转型可调节式盘类形状零件上下料仓的驱动电机选择
驱动系统是驱动旋转底盘旋转，实现托盘的正常运转的动力源，常用的驱动方式有电机驱动、液压驱动和气动驱动。
电动机驱动是利用各种类型的电机经过机械传动驱动操作机构来获得目的运动。
应用类型大致分为普通交、直流电机驱动、直流伺服电机驱动、交流伺服电机驱动、步进电机驱动等。
选择普通交、直流电机作为驱动方式的时候，需要在传动系统中加入减速装置，这种电机的输出力矩较大，然而相对应的是较差的可控制能力，惯性较大，适用于中型的或者重型机器人。
伺服电机和步进电机输出力矩相对较小，控制性能较好，能够完成速率和位置的切确控制，能够用于中小形机器人。
交、直流伺服电机一般都是在闭环控制系统中使用，而步进电机主要用于开环控制系统，通常情况下多用于速率和位置精度要求不高的地方。
电机使用简单，且随着材料性能的提高，电机性能也逐渐提高。
由于具有不需能量转换、控制灵活、使用方便、噪声较低、起动转矩大等优点，因而得到了广泛应用。
综上所示，由于回转型可调节式盘类形状零件上下料仓属于中型设备，所以本设计选择的是普通交流电机驱动，并配有蜗轮减速器。
2.3.1回转型可调节式盘类形状零件上下料仓的驱动电机额定转速选择
回转型可调节式盘类形状零件上下料仓设计的回转移动最大运行速度为：
0.3m/s（2.3-1）
本设计盘形零件直径范围为：
（2.3-2）
本设计横向移动的料盘数量为8个，则，旋转底盘的直径初步设计为：
（2.3-3）
则回转型可调节式盘类形状零件上下料仓的回转转速为：
（2.3-4）
每个料盘的所容纳零件的总重量为：
额定功率一样的同类型电动机，下面的几个转速可以使用，对于三相异步电动机而言，就有四种经常使用的同步转速，即3000、1500、1000、750r/min。
电动机的转动速度较高，极对数少，尺寸和质量小，价钱也低，但使用这种电机的传动装置的总传动比大，这样的传动装置的结构尺寸增大，成本也增加；选用低转速的电动机则相反。
于是，应该整体上考虑到电机以及包括该电机的传动装置，通过综合分析各自的特点和参数并进行相关的比较，确定哪一种电动机的转速是最合适的。
通常情况下来说，若无特殊要求，同步转速为1500r/min或者1000r/min的电动机通常是在设计中优先选择的。
由于本设计的所要求的最大回转转速为3.58r/min,固本设计电机采用转速为1000r/min的电机。
2.3.2回转型可调节式盘类形状零件上下料仓的驱动电机额定功率选择
如无特殊需要，在设计中一般选用Y系列的三相交流异步电机。
Y系列三维电动机为的使用
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