【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 16小時(shí)左右，查表31得到工作情況系數(shù)=。則計(jì)算功率為: () 表31 工作情況系數(shù)看 小帶輪轉(zhuǎn)速計(jì)算 () 選定同步帶帶型和節(jié)距，由于在這次設(shè)計(jì)中功率轉(zhuǎn)速都比較小，所以帶的型號(hào)可 以任意選取，現(xiàn)在選取H型帶，節(jié)距 同步帶選型圖 選取主動(dòng)輪齒數(shù)查表32知道小帶輪最小齒數(shù)為14，現(xiàn)在選取小帶輪齒數(shù)為14。 小帶輪節(jié)圓直徑確定 () 表32 小帶輪最小齒數(shù)表 大帶輪相關(guān)數(shù)據(jù)確定 由于系統(tǒng)傳動(dòng)比為，所以大帶輪相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)與小帶輪完全相同。齒數(shù)，節(jié)距 帶速v的確定 () 初定軸間間距根據(jù)公式 () 得現(xiàn)在選取軸間間距為570mm。 同步帶帶長(zhǎng)及其齒數(shù)確定 () = 帶輪嚙合齒數(shù)計(jì)算有在本次設(shè)計(jì)中傳動(dòng)比為一，所以嚙合齒數(shù)為帶輪齒數(shù)的一半，即=20。 基本額定功率的計(jì)算 () 查基準(zhǔn)同步帶的許用工作壓力和單位長(zhǎng)度的質(zhì)量表33可以知道=，m=。 所以同步帶的基準(zhǔn)額定功率為= () 表33 基準(zhǔn)寬度同步帶的許用工作壓力和單位長(zhǎng)度的質(zhì)量 計(jì)算作用在軸上力= () = 主動(dòng)帶輪軸的設(shè)計(jì)和校核主動(dòng)帶輪軸的軸承我們選用直徑為12的滾動(dòng)軸承，并且在軸上裝有內(nèi)徑為20的帶輪，下面主要對(duì)軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算。各軸的材料均選用45號(hào)鋼，已知軸的許用扭剪應(yīng)力[τ]=30MPa，由許用應(yīng)力確定的系數(shù)為C=120。主動(dòng)帶輪軸的強(qiáng)度計(jì)算： () () 代入之前的功率P和轉(zhuǎn)速n進(jìn)行計(jì)算 因?yàn)閇τ]=30MPa，小于實(shí)際的許用應(yīng)力，因此主動(dòng)帶輪軸的強(qiáng)度符合條件。 從動(dòng)帶輪軸的設(shè)計(jì)和校核從動(dòng)帶輪軸的軸承我們選用直徑為12的滾動(dòng)軸承，并且在軸上裝有內(nèi)徑為20的帶輪，下面主要對(duì)軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算。從動(dòng)帶輪軸的強(qiáng)度計(jì)算： () ()代入之前的功率P和轉(zhuǎn)速n進(jìn)行計(jì)算 因?yàn)閇τ]=30MPa，小于實(shí)際的許用應(yīng)力，因此從動(dòng)帶輪軸的強(qiáng)度符合條件。 石墨舟倉(cāng)機(jī)構(gòu)其他零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 滾動(dòng)軸承的選擇我們參考了機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上的滾動(dòng)軸承特性比較，深溝球軸承，主要承受徑向載荷，也可同時(shí)承受少量的雙向軸向載荷。在轉(zhuǎn)速較高，不宜用推力軸承時(shí)，可承受較輕純軸向載荷。交界處軸承主要承受鏡像為主和雙向徑向載荷的連接載荷，不宜承受純軸向載荷。調(diào)心球軸承主要承受徑向載荷，也可同時(shí)承受少量的雙向軸向載荷。圓柱滾子軸承僅能承受徑向載荷，內(nèi)、外圈的帶當(dāng)便的單列軸承可承受較小的軸向載荷。調(diào)心滾子軸承主要承受徑向載荷，也可同時(shí)承受少量雙向軸向載荷。由于我們的帶輪比較小，因此在設(shè)計(jì)軸肩與滾動(dòng)軸承配合時(shí)，軸肩的直徑也不是很大，我們采用內(nèi)徑為12的滾動(dòng)軸承，而根據(jù)軸承的受力原理，我們最后選擇了調(diào)心球軸承，調(diào)心球軸承圖示如下： 選用的調(diào)心球軸承 石墨舟倉(cāng)機(jī)架的設(shè)計(jì)由于石墨舟堆疊裝置很高，高度約為500mm，所以我們的機(jī)架相應(yīng)來(lái)說(shuō)也比較大，因此我們選擇材料選用鑄鐵HT200進(jìn)行鑄造，在機(jī)架的不配合部分進(jìn)行開窗口，以便在需要時(shí)打開觀察帶傳動(dòng)情況，并且能夠便于機(jī)器的維修和維護(hù)。 石墨舟倉(cāng)機(jī)架 氣手指夾具的設(shè)計(jì)氣動(dòng)手指又名氣動(dòng)夾爪或氣動(dòng)夾指，是利用壓縮空氣作為動(dòng)力，用來(lái)夾取或抓取工件的執(zhí)行裝置。最初起源于日本，后被國(guó)內(nèi)自動(dòng)化企業(yè)廣泛使用。其特點(diǎn)有： 所有的結(jié)構(gòu)都是雙作用的能實(shí)現(xiàn)雙向抓取可自動(dòng)對(duì)中重復(fù)精度高。 抓取力矩恒定由于氣手指是安裝在帶上進(jìn)行傳動(dòng)石墨舟升降機(jī)構(gòu)上升或者下降的裝置，而氣手指本身安裝在帶上時(shí)不可行的，所以我們特地設(shè)計(jì)了氣手指在帶上配合的夾具，以保證氣手指在帶上的穩(wěn)定，保證石墨舟升降的可靠性。 氣手指夾具 步進(jìn)電機(jī)底座的設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 由于步進(jìn)電機(jī)需要驅(qū)動(dòng)石墨舟升降機(jī)構(gòu)，因此不能直接安裝在底板上，而且高度也不適合。因此我們?cè)O(shè)計(jì)了專用的步進(jìn)電機(jī)底座。 電機(jī)底座在簡(jiǎn)述了石墨舟升降機(jī)構(gòu)的幾個(gè)重要零件之后，我們對(duì)石墨舟升降機(jī)構(gòu)的組成部分有了一定的了解。詳細(xì)的機(jī)構(gòu)我們可以參考圖紙上的標(biāo)注。4. 上料機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)械手的意義 “機(jī)械手”多數(shù)是指附屬于主機(jī)、程序固定的自動(dòng)抓取、操作裝置（國(guó)內(nèi)一般稱作機(jī)械手或?qū)Ｓ脵C(jī)械手）,是工業(yè)生產(chǎn)的必然產(chǎn)物，它是一種模仿人體上肢的部分功能，按照預(yù)定要求輸送工件或握持工具進(jìn)行操作的自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備，對(duì)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化，推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展起著重要作用。如自動(dòng)線、自動(dòng)的上、下料，加工中心的自動(dòng)換刀的自動(dòng)化裝置。 機(jī)械手能代替人類完成危險(xiǎn)、重復(fù)枯燥的工作，減輕人類勞 動(dòng)強(qiáng)度， 提高勞動(dòng)生產(chǎn)力。機(jī)械手是在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中使用的一種具有抓取和移動(dòng)工件功能的自動(dòng)化裝置， 它是在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種新型裝置。機(jī)械手越來(lái)越廣泛的得到了應(yīng)用。 原排向機(jī)工作時(shí)，空石墨舟的上料和滿石墨舟的下料是通過(guò)工人手動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，什么時(shí)候上料、針腳是否裝滿和滿石墨舟的下料都需要有人在一邊時(shí)時(shí)觀察，這樣做降低了生產(chǎn)效率，也浪費(fèi)了勞動(dòng)力。通過(guò)對(duì)原排向機(jī)進(jìn)行改造，加入機(jī)械手及其控制系統(tǒng)，用機(jī)械手代替人工實(shí)現(xiàn)石墨舟的自動(dòng)上料和下料，從而提高生產(chǎn)效率，節(jié)省勞動(dòng)力。 機(jī)械手方案對(duì)比方案一：上料機(jī)械手的作用是將空石墨舟從石墨舟堆移動(dòng)到工作位置進(jìn)行二極管針腳排向，存在空石墨舟堆和工作位置兩個(gè)工位，所以除了需要?dú)庾ψト∈弁?，還需要水平方向的氣缸實(shí)現(xiàn)石墨舟在空石墨舟堆和工作位置間的移動(dòng)。 方案1方案二：上料部分的實(shí)際作用就是將空石墨舟從石墨舟堆移動(dòng)到工作位置，所以也可以通過(guò)傳送系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。 方案2方案2是模仿電梯臺(tái)階的升降來(lái)構(gòu)想的。臺(tái)階上放著石墨舟，空石墨舟由左邊進(jìn)入，到最頂端工作位置處進(jìn)行二極管針腳的排向部分，裝滿后在右端下降。 方案1：優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械手比較靈活便于控制；石墨舟堆可以十個(gè)或二十個(gè)石墨舟為一堆；上料裝置與工作臺(tái)在空間上沒(méi)有干涉。缺點(diǎn)：需要另外一個(gè)機(jī)械手負(fù)責(zé)將石墨舟從工作位置移動(dòng)到檢測(cè)位置，需要再加一套控制系統(tǒng)。方案2：優(yōu)點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化；出料口可以直接接到檢測(cè)臺(tái)。缺點(diǎn)：需要精確控制臺(tái)階面的升降；工作位置與臺(tái)階面的位置需要精確定位；體積龐大，在車間占地太大；與原排向機(jī)構(gòu)造差異太大，在改造上更加困難。 機(jī)械手方案的確定方案修改：將方案一的單機(jī)械手換成雙機(jī)械手，也就是在一個(gè)水平氣缸上連接兩個(gè)氣爪，同時(shí)進(jìn)行上料和下料的操作。： 上料機(jī)械手結(jié)構(gòu)我們決定選用兩個(gè)上料機(jī)械手一起固定在板材上，水平氣缸的初始位置為空堆石墨舟上方，其左邊的垂直氣缸放置在石墨舟裝填針腳的工作位置上方，右邊的氣爪1為上料氣爪，位于空堆石墨舟位置，在抓取石墨舟時(shí)，豎直方向的氣缸先下降，然后氣爪1閉合，抓取石墨舟。與此同時(shí)，氣爪2下降到裝填針腳的工作位置處，氣爪2抓取裝滿針腳的石墨舟，待氣爪1和氣爪2都抓取石墨舟后，豎直方向氣缸上升，然后水平方向氣缸向左運(yùn)動(dòng)，氣爪1移動(dòng)至石