鐵鍬自動(dòng)上下料機(jī)器人研制本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-07-26 17:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 是抓料、沖壓、備用沖壓工位、下料工位，所以抓料的逆時(shí)針臨位是已經(jīng)加工好的鐵鍬，可放入下料工位。如果轉(zhuǎn)盤上的四個(gè)工位上的料沒有達(dá)到三個(gè)，就按照流程進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，沖壓加工，旋轉(zhuǎn)。3． 如果沒有料，就給頂升電機(jī)電，讓頂升電機(jī)帶動(dòng)滑臺(tái)，使毛坯料上升到傳感器能檢測到的水平高度，然后電機(jī)斷電。如果電機(jī)一直轉(zhuǎn)始終沒有檢測到有料，直到碰到了絲杠的上限位，則電機(jī)反轉(zhuǎn)降落，直到碰觸到電機(jī)的下限位。然后工位氣缸自檢是否在伸出狀態(tài)，進(jìn)行轉(zhuǎn)臺(tái)的切換，完成工作臺(tái)上兩個(gè)料倉的位置切換。切換后再跳轉(zhuǎn)到第一步進(jìn)行檢測是否有料，再進(jìn)行下一步動(dòng)作。4． 如果轉(zhuǎn)盤上四個(gè)工位上抓取的料不夠三個(gè)，或者是夠三個(gè)且已經(jīng)經(jīng)過選擇讓下料工位的鐵鍬降落，那么在沖床動(dòng)作之后，導(dǎo)桿氣缸拉回，凸輪分度器電機(jī)會(huì)帶動(dòng)凸輪分度器轉(zhuǎn)動(dòng)一周，轉(zhuǎn)盤隨之會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)90度，然后跳轉(zhuǎn)到第1步[14]。3 選型計(jì)算 吸盤對鐵鍬毛坯的抓取，采用真空吸盤吸取的方案。已知條件：。理論要求吸盤水平提升力＝所需提升質(zhì)量(重力加速度＋提升加速度)安全系數(shù) （31）其中：F是理論要求吸盤的最大吸力； m是毛坯的質(zhì)量，；g 是重力加速度，取10；a是吸盤吸取毛坯上升的加速度，根據(jù)所選氣缸的參數(shù)，加速度的值為a=5；s是安全系數(shù)，如圖31所示，水平吸取時(shí)安全系數(shù)為s1=4，垂直吸取時(shí)安全系數(shù)為s2=8。本設(shè)備提升方案選s1。圖31 吸盤安全系數(shù)分類由計(jì)算得知吸盤的理論要求吸力為72N。真空吸盤吸力計(jì)算公式： （32）其中：F：吸力（N），值為72N；C：吸盤面積()，待求；P：真空發(fā)生器的真空度（），值為。由公式32計(jì)算得知吸盤面積 （33）由公式33計(jì)算得知吸盤直徑依據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇SMC品牌的ZTP50UNK2006A14型號(hào)吸盤，吸盤規(guī)格見表31：直徑50mm，緩沖行程50mm，真空接管是的快換接頭。表31 ZTP50BNK5006A14型號(hào)吸盤規(guī)格ZTP50BNK5006A14吸盤直徑（mm）50吸盤類型B風(fēng)琴型吸盤材料N丁腈橡膠緩沖形式K不可回轉(zhuǎn)型緩沖行程（mm）50真空口連接（06）直徑6mm的快換接頭安裝連接方式/外螺紋（A4）M14*1（外螺紋） 導(dǎo)桿氣缸考慮到?jīng)_床工作時(shí)沖壓毛坯件需要的定位精度，吸盤吸取毛坯料不能和氣缸發(fā)生相對位移，毛坯料在被吸取之后隨吸盤運(yùn)動(dòng)的過程中不能發(fā)生回轉(zhuǎn)。因此選用帶導(dǎo)桿式氣缸，如圖32所示。圖32 導(dǎo)桿氣缸試選型日本SMC系列的MGPL2550型號(hào)的氣缸，缸徑25mm，桿徑13mm，行程50mm，運(yùn)動(dòng)速度平穩(wěn)。該型號(hào)氣缸的性能參數(shù)見表32。表32 MGPL2550型號(hào)氣缸規(guī)格供氣壓力P（MPa）缸徑D（mm）25桿徑d（mm）13負(fù)載率β重力加速度g氣缸理論拉力計(jì)算： （34）氣缸實(shí)際拉力 （35）已知?dú)飧椎呢?fù)載見表33。表33 導(dǎo)桿氣缸負(fù)載鐵鍬毛坯重量（Kg）吸盤重量（Kg）4=支撐板重量（Kg）2總重（N）=，因此，此型號(hào)氣缸可以正常工作。 工作臺(tái)氣缸工作臺(tái)氣缸的工作任務(wù)就是如果在吸盤吸取毛坯料的料倉沒有毛坯料時(shí)，更換料倉的位置，把另一個(gè)裝毛坯料的料倉移動(dòng)到當(dāng)前位置。已知的工作臺(tái)氣缸的選型條件見表34。表34 工作臺(tái)氣缸選型條件已知：鐵鍬毛坯重量（Kg）150=180夾具重量（Kg）202=40滑臺(tái)重量（Kg）40總重W（N）（180+40+40）=阻力f（N）Wμ==供氣壓力（MPa）線性導(dǎo)軌摩擦系數(shù)μ設(shè)計(jì)的料倉寬度為300mm，在選取工作臺(tái)氣缸時(shí)，要選用行程大于或等于300mm的氣缸。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)要求，即行程300、工作方式為雙作用式，查閱日本SMC產(chǎn)品選型手冊。CG1NU系列氣缸符合工作要求。預(yù)選CG1UN40300和CG1UN32300型號(hào)氣缸。a. CG1UN40300型氣缸技術(shù)參數(shù)：氣缸缸徑D40mm，桿徑d25mm。氣缸理論拉力為： （36）氣缸實(shí)際拉力為： （37），所以此型號(hào)氣缸可以正常工作[15]。b. CG1UN32300型氣缸技術(shù)參數(shù)：氣缸缸徑D32mm，桿徑d18mm。氣缸理論拉力為：氣缸實(shí)際拉力為：，所以此型號(hào)氣缸可以正常工作。結(jié)合以上計(jì)算校核，兩種型號(hào)氣缸都符合工作要求?？紤]到經(jīng)濟(jì)因素，選用CG1UN32300型氣缸。 直線導(dǎo)軌副工作臺(tái)氣缸在工作時(shí)，推動(dòng)或者拉動(dòng)料倉通過直線導(dǎo)軌副在工作臺(tái)上移動(dòng)。導(dǎo)軌副作為運(yùn)動(dòng)副完成滑臺(tái)的工位轉(zhuǎn)換。該設(shè)備在工位轉(zhuǎn)換時(shí)由氣缸驅(qū)動(dòng)，位置精度由硬限位保證，且要求精度不高。滑臺(tái)在實(shí)現(xiàn)工位轉(zhuǎn)換時(shí)移動(dòng)速度平穩(wěn)，負(fù)載不大。初步選型為滾珠直線導(dǎo)軌副。安裝尺寸設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)定為2530mm的總高，初步選型為MISUMI品牌的SSVRLZ28型號(hào)中載型滾珠直線導(dǎo)軌。該型號(hào)導(dǎo)軌副的技術(shù)參數(shù)見表35。表35 SSVRLZ28型直線導(dǎo)軌副技術(shù)參數(shù)SSVRLZ28組裝高度（mm）28材質(zhì)不銹鋼硬度(HRC)58耐熱溫度℃050額定動(dòng)負(fù)載（KN）額定靜負(fù)載（KN） （38）其中：L——額定壽命，——硬度系數(shù)，由于產(chǎn)品技術(shù)要求規(guī)定，滾道硬度不得低于58HRC，所以一般??；——溫度系數(shù)，查表36可知，；——接觸系數(shù)，查表37可知；——載荷系數(shù)，查表38可知；——額定動(dòng)載荷，查表35可知；——等效負(fù)荷，導(dǎo)軌每個(gè)滑塊實(shí)際負(fù)荷為（共4個(gè)滑塊）；——指數(shù)，當(dāng)導(dǎo)軌體為滾珠時(shí)取，當(dāng)導(dǎo)軌體為滾柱時(shí)?。弧~定壽命單位（KM），滾珠時(shí)，滾柱時(shí)。由以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出該導(dǎo)軌副的額定壽命：當(dāng)行程長度一定，以h為單位的使用壽命為： （39）其中：——使用壽命時(shí)長；——額定行程壽命；——行程；——。由以上參數(shù)代入公式計(jì)算得知使用壽命：工況為每天開機(jī)8小時(shí)，每年300個(gè)工作日，預(yù)計(jì)壽命年限為：年表36 溫度系數(shù)工作溫度/℃≤1001001501502002002501表37 接觸系數(shù)每根導(dǎo)軌上的滑塊數(shù)12345
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