【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 表33 強(qiáng)度校核已知條件：計(jì)算截面的扭矩Mw = Nm抗彎截面模數(shù) Wx1 = m^3抗彎截面模數(shù) Wx2 = m^3計(jì)算結(jié)果：受拉一邊最大拉應(yīng)力 σl =0 .18 MPa σs\Mpa=235受壓一邊最大壓應(yīng)力 σy = MPa σs\Mpa=235都能滿足強(qiáng)度要求。 直線導(dǎo)軌的選擇圖34 直線導(dǎo)軌滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副是由導(dǎo)軌、滑塊、鋼球、返向器、保持架、密封端蓋及擋板等組成（見(jiàn)下 圖）。當(dāng)導(dǎo)軌與滑塊 ... 優(yōu)點(diǎn)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副是在滑塊與導(dǎo)軌之間放入適當(dāng)?shù)匿撉颍够?塊與導(dǎo)軌之間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，大大降低二者之間的運(yùn)動(dòng)摩擦阻力。直線導(dǎo)軌由于采用了獨(dú)特的偏移哥特式溝槽，所以能根據(jù)使用目的和用途對(duì)槽進(jìn)行設(shè)計(jì)?！　?由于能夠精確測(cè)試軌道，所以能夠穩(wěn)定的生產(chǎn)高精度直線導(dǎo)軌和具有互換性的直線導(dǎo)軌。利用這些技術(shù)生產(chǎn)的直線導(dǎo)軌具有以下特點(diǎn)：（1）品種齊全，可以滿足各種用途的要求。（2）高精度、高質(zhì)量（3）高可靠性和長(zhǎng)壽命（4）通過(guò)開(kāi)發(fā)可互換的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了短周期交貨通過(guò)采用哥特式溝槽，即使在超高負(fù)載的情況下，也能將負(fù)載轉(zhuǎn)移到非接觸表面。為此，大幅度地提高了產(chǎn)品本身的耐沖擊性。直線導(dǎo)軌的選用方法：機(jī)械結(jié)構(gòu) 導(dǎo)軌部安裝空間 安裝方式 行程長(zhǎng)度 負(fù)載大小 速度 要求壽命、剛性、精度 使用頻度（負(fù)載循環(huán)） 使用環(huán)境（在特殊環(huán)境下，首先要考慮材料、潤(rùn)滑及表面處理等條件） 由于在此設(shè)計(jì)中導(dǎo)軌只有導(dǎo)向作用。 回轉(zhuǎn)的大臂的設(shè)計(jì)大的回轉(zhuǎn)手臂是用普通的氣缸通過(guò)鉸軸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如下圖所示： 圖35 回轉(zhuǎn)大臂 機(jī)械手夾緊部分的設(shè)計(jì)夾緊的主要事用雙導(dǎo)軌和氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。 圖37 導(dǎo)軌氣缸的正面圖38 雙導(dǎo)軌 機(jī)械手小回轉(zhuǎn)臂的設(shè)計(jì)機(jī)械手小臂回轉(zhuǎn)主要是用擺動(dòng)氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 圖39 回轉(zhuǎn)小臂 機(jī)械手卸件機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在這個(gè)這設(shè)計(jì)中因?yàn)槟＞叩目臻g有限，所以采用了體積很小的螺紋氣缸來(lái)作為頂件氣缸，圖如下所示： 圖310 卸件機(jī)構(gòu)4 氣動(dòng)控制系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì) 氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)本設(shè)計(jì)中采用各關(guān)節(jié)均采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，采用氣動(dòng)的原因主要有下面幾點(diǎn)： 氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)(1)工作介質(zhì)是空氣,與液壓油相比可節(jié)約能源,而且取之不盡,用之后可將其隨時(shí)排人大氣中,不污染環(huán)境。(2),對(duì)空氣的粘度影響極小,故不會(huì)影響傳動(dòng)性 (3)空氣的粘度很小(約為液壓油的萬(wàn)分之一),所以流動(dòng)阻力小,在管道中流動(dòng)的壓力損失較小,所以便于集中供應(yīng)和遠(yuǎn)距離輸送。(4)相對(duì)液壓傳動(dòng)而言,氣動(dòng)動(dòng)作迅速,反應(yīng)快,～～5m/s,而氣體的流速最小也大于10m/s,有時(shí)甚至達(dá)到音速,排氣時(shí)還達(dá)到超音速。 (5)氣體壓力具有較強(qiáng)的自保持能力,即使壓縮機(jī)停機(jī),關(guān)閉氣閥,一般需要能源泵繼續(xù)工作或另加蓄能器,而氣體通過(guò)自身的膨脹性來(lái)維持承載缸的壓力不變。 (6)氣動(dòng)元件可靠性高,而氣動(dòng)元件可運(yùn)行2000～4000萬(wàn)次。 (7)工作環(huán)境適應(yīng)性好,特別是在易燃,易爆,多塵埃,強(qiáng)磁,輻射,振動(dòng)等惡劣環(huán)境中,比液壓,電子,電氣傳動(dòng)和控制優(yōu)越。 (8)氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,維護(hù)方便,過(guò)載能自動(dòng)保護(hù). 氣壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)(1)由于空氣的可壓縮性較大,氣動(dòng)裝置的動(dòng)作穩(wěn)定性較差,外載變化時(shí),對(duì)工作速度的影響較大。 (2)由于工作壓力低,—40kN。 (3)氣動(dòng)裝置中的信號(hào)傳動(dòng)速度比光,電控制速度慢,所以不宜用于信號(hào)傳遞速度要求十分高的復(fù)雜線路中. 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在這個(gè)設(shè)計(jì)中有兩各機(jī)械手，要獨(dú)立進(jìn)行控制。下面是氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖： 圖41 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng) 氣壓傳動(dòng)元件的選擇設(shè)計(jì)中主要用的執(zhí)行和控制元件為：QGBQ系列系列輕型氣缸；兩位五通雙電控滑柱式換向閥，MB型葉片式擺動(dòng)氣缸，卸件螺紋氣缸，氣源處理系統(tǒng)。 QGBQ系列系列輕型氣缸 特點(diǎn)：ＱＧＢＱ系列氣缸，有標(biāo)準(zhǔn)型、帶開(kāi)關(guān)型、帶閥型、帶閥帶開(kāi)關(guān)型，均為單桿雙作用，兩側(cè)緩沖無(wú)給油的氣缸，還有三種形式的變型氣缸。ＱＧＢＱ－Ｆ為帶閥型氣缸，由于缸閥一體化，節(jié)省接管時(shí)間和連接管道，所以安裝快速，維護(hù)操作方便，體積小，占用系統(tǒng)空間小。雙電控帶閥氣缸為自己保持式，電磁換向閥有記憶作用，當(dāng)切斷電信號(hào)后，閥位不變，氣缸活塞位置保持不變，系統(tǒng)不受突然斷電的干擾。帶閥氣缸采用了小型低功率的電磁先導(dǎo)閥，線圈全塑包覆，安全可靠，密封良好。ＱＧＢＱ－ＦＫ為帶閥帶開(kāi)關(guān)型氣缸，它是帶閥型和帶開(kāi)關(guān)型氣缸的組合。已構(gòu)成氣動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化和復(fù)合集成化。圖42 氣缸基本技術(shù)參數(shù)氣缸型號(hào) QGBQFK（帶閥帶開(kāi)關(guān)型）氣缸內(nèi)徑D(216。mm) 40 50 最大行程S(mm) 800 500 使用壓力范圍 ～ ～使用溫度范圍 5～60176。C 5耐壓性 使用速度范圍 50～70mm/sec 50～500mm/sec～50176。C使用介質(zhì) 空氣、干燥空氣給油 不需要（也可給油）螺紋等級(jí) GB19781 緩沖 兩側(cè)可調(diào)緩沖行程長(zhǎng)度允差（mm) S≤500mm 216。40；216。50：緩沖行程(mm) 20 理論傳遞力(N) 推力 960 1519 拉力 774 1333 表41 開(kāi)關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)CK－使用電壓范圍：24～220V使用電流范圍10～300mA最在觸點(diǎn)容量16W漏電流0耐壓1500V指示燈發(fā)光二級(jí)管（ON時(shí)亮）動(dòng)作時(shí)間1msec以下回復(fù)時(shí)間1msec以下耐沖擊30G絕緣電阻≥適用氣缸品種CK－J1：QGBQ32－50 CK－J1B：QGBQ63－100使用溫度范圍10～+70176。C（在不凍結(jié)條件下）環(huán)境相對(duì)濕度≤90%適用負(fù)載超小型繼電器、定序器、一般繼電器、電磁線圈、指示燈 QGAL系列螺紋氣缸的選擇這個(gè)設(shè)計(jì)中采用螺紋氣缸主要是因?yàn)闄C(jī)械手卸件時(shí)的行程比較短，而且模具中的空間非常有限，所以就采用體積小的螺紋氣缸，并且容易安裝和使用，下面是螺紋氣缸的各個(gè)參數(shù)：QGAL系列螺紋氣缸，有雙和單用式兩種。規(guī)格有ΦΦΦ16。這是一種超小型氣缸，適合于機(jī)械裝置的小形化。 表42 基本技術(shù)參數(shù)缸徑Φ（mm）16動(dòng)作方式雙作用工作介質(zhì)潔凈壓縮空氣給油不要（給油也可）使用壓力范圍（MPa）Φ16：Φ16：耐壓（MPa）560使用溫度范圍（℃）無(wú)緩沖緩沖15行程（mm）理論作用力 單位：N缸徑Φ（mm）使用壓力（MPa）16推力 N拉力 N MB型葉片式擺動(dòng)馬達(dá) 圖43 MB型葉片式擺動(dòng)氣缸MB型葉片式擺動(dòng)馬達(dá)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，效率高，體積小，重量輕等特點(diǎn)。主要性能參數(shù)型號(hào) MB90X80T1內(nèi)部容積(立方厘米) 133內(nèi)徑(mm) 80葉片數(shù) 2擺動(dòng)角度 90176。177。3176。擺動(dòng)起點(diǎn) 45176。(以過(guò)二氣口之間中點(diǎn)的中心線為0176。線)(Nm) 85最高使用頻率(次/分) 50(120)最低工作壓力(MPa) 公稱壓力(MPa) 環(huán)境和介質(zhì)溫度(℃) 5～60本設(shè)計(jì)中才采用 K35D2系列三位五通雙電控滑柱式換向閥，該系列閥是由兩個(gè)串通電磁先導(dǎo)閥和一個(gè)主閥組合而成。當(dāng)某一先導(dǎo)閥接受信號(hào)后，主閥相應(yīng)端的控制閥即換向、信號(hào)消除后閥芯自動(dòng)復(fù)位導(dǎo)中間位置。該系列閥主要用做氣缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)有中間停頓狀態(tài)等場(chǎng)合的控制元件。按閥芯在中間位置時(shí)，各腔互不相通，A，B腔保壓。技術(shù)參數(shù)表：性能參數(shù)\型號(hào)規(guī)格 K35D2－10 工作介質(zhì) 壓縮空氣工作壓力范圍(MPa) 環(huán)境介質(zhì)溫度(℃) 550換向時(shí)間≤(S) 換向頻率≥(HZ) 8泄漏量≤(cm3/min) 10有效截面積≥(mm2) 10 20電磁先導(dǎo)閥通徑(mm) 工作電壓(V) AC:2350HZ； DC:212電壓波動(dòng)(%) +10－15耗電功率(W) AC:12。 DC:6 AC:28 DC:10 耐久性≥(萬(wàn)次） 200 氣源的處理和設(shè)計(jì)氣源裝置及氣動(dòng)輔助元件1．氣源裝置2．氣源凈化裝置：空氣過(guò)濾器、除油器、空氣干燥器、后冷卻器、儲(chǔ)氣罐3．其它輔助元件：油霧器、消聲器、轉(zhuǎn)換器,它將原動(dòng)機(jī)供給的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的壓力能。5 電氣控制系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì)自動(dòng)壓鑄機(jī)早期的控制電器采用繼電器。如今都采用PLC控制，可根據(jù)意向進(jìn)行編程，許多繼電器難已實(shí)現(xiàn)的程序，它都能解決。另外其穩(wěn)定性也好，一般程序不會(huì)出問(wèn)題。但壓鑄機(jī)工作環(huán)境較差，有時(shí)外界原因引起一些故障，通常是按鈕、行程開(kāi)關(guān)、按線板等引起。故只要了解壓鑄機(jī)的程序與PLC的接口就能解決一般問(wèn)題。機(jī)床的每一動(dòng)作，就給PLC一個(gè)接口信號(hào)，每一個(gè)接口也就有一個(gè)號(hào)碼，每—號(hào)碼就是一個(gè)程序點(diǎn)，所以只要外部的元件正常，設(shè)備就基本正常。如果要快速檢查電器故障，則需要一個(gè)編程器，它就象一臺(tái)故障顯示器，能根據(jù)程序圖隨機(jī)檢查每一步信號(hào)。同時(shí)，根據(jù)梯型圖及信號(hào)很快了解故障原因。 電氣控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)本機(jī)械手是典型的邏輯順序控制機(jī)械，有較多的檢測(cè)元件，邏輯關(guān)系復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作難度較大。采用松下FP1 －C72構(gòu)成的遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)來(lái)完成控制方案，其控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示：上位機(jī)位機(jī)PLC位機(jī)輸入輸出位機(jī) 圖51 電氣控制系統(tǒng)圖本設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)有如下功能：(1)自動(dòng)運(yùn)行；(2)兩個(gè)機(jī)械手獨(dú)立自動(dòng)運(yùn)行；(3)兩個(gè)機(jī)械手均設(shè)有特殊急停按鈕?！　】刂葡到y(tǒng)由四個(gè)工位工作的完成情況來(lái)控制的。在本系統(tǒng)上電初始時(shí)，機(jī)械手先回原點(diǎn)，由于此時(shí)三個(gè)工位上都沒(méi)有工件，因此必須由上料口開(kāi)始，機(jī)械手一個(gè)工位一個(gè)工位的前進(jìn)。當(dāng)上料完成后機(jī)械手就執(zhí)行程序，上完毛胚后轉(zhuǎn)到加熱爐進(jìn)行加熱，加熱完成之后卸件，卸件后冷卻模具，冷卻完成后進(jìn)入第二次的循環(huán)。如果模具有損壞或者有積屑可以到第五號(hào)位置進(jìn)行清理。 圖52 操作工序圖本控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)，使用軟件用梯形圖直接編程，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和程序監(jiān)控。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試使本系統(tǒng)能夠符合現(xiàn)場(chǎng)的各種工作條件而且操作極為簡(jiǎn)單，能夠?qū)收虾腿藶榈母蓴_進(jìn)行判斷，分析，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單智能化功能。本程序采用模塊化設(shè)計(jì)思想，分工段可獨(dú)立操作完成本工段的工作，模塊之間井用連鎖和互鎖條件建立關(guān)系，全線自動(dòng)或分段自動(dòng)時(shí)信號(hào)可互相調(diào)用。 由五個(gè)工位工作的完成情況來(lái)控制的。在本系統(tǒng)上電初始時(shí)，機(jī)械手先回原點(diǎn)，由于此時(shí)三個(gè)工位上都