【正文】 m鍵有效長(zhǎng)度l=20mm鍵所受扭矩T=M=dI=15mm。 D段：D段為軸肩，dD=40mm。J段：J段為一段螺紋，安裝一個(gè)六角螺母起到固定的作用。F段：F段與A段功能相同，因此取為F=10mm。 機(jī)械臂傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 擬定軸的基本結(jié)構(gòu) 軸的結(jié)構(gòu)示例及受力分析 軸的數(shù)據(jù)計(jì)算直徑計(jì)算： 軸的轉(zhuǎn)矩L升降氣缸=Z+行程L升降氣缸=75+100=175mmL連接件=20mmL吸盤與接管=+30= L總==由生產(chǎn)加工的碗類制品沒有給定重量標(biāo)準(zhǔn)，并且氣缸和固定件均采用輕質(zhì)材料所以在這里m總?cè)∫粋€(gè)較大的估算值2kgm總=2kgG總=2=M=L總G總M==在方案A中，由于磨盤水平放置，所以在磨削過程中難免會(huì)有粉末掉落在電機(jī)上，長(zhǎng)此以往，會(huì)對(duì)電機(jī)造成一定影響，并且粉末會(huì)飛濺到各處不易于收集。 方案1 方案2 生產(chǎn)線吸盤機(jī)械手方案設(shè)計(jì)方案B：制品移動(dòng)到傳送帶的固定位置后。19+40177。工作機(jī)械所需功率T：工作機(jī)械（軟磨片）靜態(tài)阻轉(zhuǎn)矩（N考慮到陶瓷制品的磨底，在這里粒度選用2000的規(guī)格。在這里工作轉(zhuǎn)速最小定為1300r/min。適用于石材拋光，倒角加工，磨削陶瓷、石材、地磚等工作。本生產(chǎn)線主要用于加工成型陶瓷制品的底部，因此要求精度較高，而且不能使制品底部染色。這種方案通常是，傳送帶位于加工區(qū)域的部分上設(shè)置有磨片，當(dāng)制品移動(dòng)到加工區(qū)域時(shí)吸盤（或抓手）固定住制品后開始旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到磨削的作用；方案2：磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)，制品固定；這種方案適用于離線加工時(shí)采用。以防意外發(fā)生導(dǎo)致生產(chǎn)線發(fā)生故障。之后送回傳送帶，完成一個(gè)工作循環(huán)。磨削部分采用離線磨削，機(jī)械臂吸取制品與磨盤接觸進(jìn)行磨削加工。無需大量人力物力即可高效地完成龐大數(shù)量的陶瓷制品磨底工藝。所以，在國(guó)內(nèi)發(fā)展全自動(dòng)陶瓷磨底生產(chǎn)線是非常具有前景的。 1997年6月，SAMA公司正式加入Sacmi集團(tuán)。企業(yè)要在市場(chǎng)中占有一席之地，就必須以最快的速度率先推出滿足要求、質(zhì)量上乘、價(jià)格合理、服務(wù)完善而且符合環(huán)保要求的產(chǎn)品，即在滿足功能的前提下綜合考慮 Time（時(shí)間）、Quality（質(zhì)量）、Cost（成本）、Service（服務(wù)）、Environment（環(huán)境）的要求。機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的狀況標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家機(jī)械電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平，因此，發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)是發(fā)展我國(guó)機(jī)械電子科學(xué)技術(shù)的必由之路，也是振興我國(guó)機(jī)械電子工業(yè)的主攻方向。我國(guó)不僅是全球最大的日用陶瓷生產(chǎn)國(guó)和輸出國(guó)，同時(shí)也是最大的消費(fèi)國(guó)。日用陶瓷工業(yè)是我國(guó)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。當(dāng)下諸多工廠和企業(yè)都已經(jīng)步入了機(jī)電一體化的行列。陶瓷產(chǎn)品品種的開發(fā)、產(chǎn)量、質(zhì)量的增加和提高，產(chǎn)品成本的降低，勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高，都與陶瓷機(jī)械設(shè)備的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。 課題現(xiàn)狀 在國(guó)外，SAMA機(jī)械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)日用陶瓷和技術(shù)陶瓷工業(yè)設(shè)備的德國(guó)公司，成立于1996年，擁有非常豐富的陶瓷機(jī)械生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。在國(guó)內(nèi)，陶瓷制品磨底生產(chǎn)線設(shè)計(jì)研發(fā)的廠家就寥寥無幾，大多數(shù)都還停留在機(jī)磨底機(jī)的設(shè)計(jì)研發(fā)。該生產(chǎn)線主要?jiǎng)?chuàng)新在于，離線加工，全程自動(dòng)化操作。傳送部分采用固定式帶式輸送機(jī)進(jìn)行制品的輸送，制品上線為人工手動(dòng)上線，下線方式為機(jī)械臂吸取制品下線。制品通過傳送帶傳送至指定區(qū)域后，由傳感器掃描到制品后；發(fā)送信號(hào)至控制終端；吸盤機(jī)械臂吸取制品，并將其運(yùn)輸?shù)侥ケP處進(jìn)行加工磨削。步驟項(xiàng)目備注1傳感器掃描到制品傳感器將信號(hào)傳至控制終端2升降氣缸伸出3與制品接觸后，吸盤將制品吸住真空發(fā)生器工作4升降氣缸縮回5主動(dòng)氣缸伸出帶動(dòng)齒條使齒輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度6升降氣缸伸出，使制品與磨盤接觸7制品磨削8升降氣缸縮回，使制品與磨盤脫離9主動(dòng)氣缸縮回帶動(dòng)齒條使齒輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度10升降氣缸伸出11吸盤與制品脫離真空發(fā)生器停止工作12升降氣缸回縮13待機(jī)上述13個(gè)步驟，均由PLC進(jìn)行編程控制，并設(shè)置有斷電記憶功能。 方案1 方案2 磨頭的方案設(shè)計(jì)方案1：制品轉(zhuǎn)動(dòng)，磨盤固定；這種方案適用于線上加工時(shí)采用。 磨片的選擇1）傳統(tǒng)磨片：傳統(tǒng)的金屬磨片具有較高的加工強(qiáng)度且磨削性能強(qiáng)，造價(jià)便宜，來源廣泛等優(yōu)點(diǎn)，被不同領(lǐng)域的磨削行業(yè)所青睞。 2）金剛石軟磨片：軟磨片是以金剛石為磨料，與符合材料結(jié)合而成的新型加工工具。工作轉(zhuǎn)速不易超過3800r/min。粒度有50、150、200、300、500、800、1000、1500、2000、3000、6000、8000、White Buff、Black Buff等不同規(guī)格。因此磨削部分的主要驅(qū)動(dòng)也采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的形式進(jìn)行工作。min1Y28014139012Y28014型電機(jī)安裝尺寸： 機(jī)座號(hào)級(jí)數(shù)安裝尺寸及公差A(yù)A/2BCDE基本尺寸基本尺寸基本尺寸基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差80412510050177。方案A：制品移動(dòng)到傳送帶的固定位置后，吸盤（或抓手）將制品固定，提升一定高度后，平移出傳送帶抵達(dá)磨盤上方后下降，經(jīng)過磨削后，再向上移動(dòng)，返回傳送帶。通過比較A、B兩種方案，可以看出在加工原理上都是相同的，因此從電機(jī)的放置方面來進(jìn)行比較。在防塵蓋下端設(shè)有積灰盒，也可以有效的對(duì)粉末進(jìn)行回收再利用。B、D、E段：這3段主要起軸肩的作用不安裝任何零件，但又要使BCDE段大為240mm,且使C段位于中心因此B=D+E=95mm ,D=5mm ，E=90mm。I段：I段安裝傳動(dòng)裝置，該構(gòu)件設(shè)計(jì)為30mm，因此I=30mm。B、E段：B、E段起到軸肩作用，查表可得軸承的安裝最小安裝尺寸為damin=，所以B、所以dB=dE=20mm C段：C段許安裝升降氣缸固定件，因此dC=30mm。 I段：安裝傳動(dòng)裝置，根據(jù)設(shè)計(jì)要求。 鍵連接許用應(yīng)力表 Mpa許用擠壓應(yīng)力連接工作方式材料載荷性質(zhì)靜載荷輕微沖擊沖擊[σp]靜連接鋼120~150100~12060~90鑄鐵70~8050~6030~45以下載荷性質(zhì)均考慮輕微沖擊情況 C段：假定選用 鍵B 6636 GB/T 10962003，材料：鑄鐵 C段平鍵鍵設(shè)計(jì)強(qiáng)度計(jì)算：假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵連接的強(qiáng)度條件為鍵高h(yuǎn)=6mm軸直徑d=30mm鍵有效長(zhǎng)度l=36mm鍵所受扭矩T=M= 氣缸理論拉力 假定制品的最大質(zhì)量mmax=2kg，吸盤和吸盤接管的質(zhì)量忽略不計(jì)。 查氣缸選型手冊(cè)可知符合上述計(jì)算得氣缸，沒有Dd=10mm