【正文】 路 電氣控制回路設(shè)計(jì) 該自動(dòng)鉆床工作循環(huán)過程如前所述,由于送料桿和夾緊桿同時(shí)伸出到位時(shí)會產(chǎn)生干涉,所以要等送料缸退回才能夾緊,但為了節(jié)約時(shí)間,在送料缸剛好退出干涉位置時(shí),夾緊缸就動(dòng)作,使得夾緊與送料缸后退同步?？刂苹芈?[27]具體設(shè)計(jì)步驟如下: (1)繪制各液壓缸位移順序圖,如圖 (a)所示,其中 A 為送料缸, B 為夾緊缸, C 為鉆削缸。 (2)以行程開關(guān)壓下為 1,彈起為 0,繪制開關(guān)信號圖,如圖 (b)所示。21 / 42 (3)由于在第 4 步和第 7 步有兩組相同的信號,故將所有信號分成兩級,圖 (c)所示。 (4)以 0y1 為觸發(fā)信號,繪制開關(guān)動(dòng)作圖,如圖 (d)所示。在第 7 步因?yàn)楹偷?4 步信號相同所以在該組加 1 個(gè)繼電器 K 常開觸點(diǎn)。 (5)繪制線圈 (電磁鐵、繼電器) 通斷電圖,注意在 I 級和 II 級交界處增加一個(gè)繼電器通電,以便進(jìn)行分級的轉(zhuǎn)換,在 II 級結(jié)束時(shí)繼電器斷電,如圖 (e)所示。 (6)若采用 PLC 控制 [28],則根據(jù)圖 (d) ，圖 (e) 梯形圖,如圖 所示,以三菱FX2 系列 PLC 為例 [29],符號說明如下: 輸入: SB1 X0。 a0X1。 a1X2。 a2X3。 b0X4。 b1X5。 c0X6。 c1X7。 c2X10。 SB2X11。 輸出: YAY0。 YBY1。 YC1Y2。 YC2Y3；YC0Y4。 YDY5。 繼電器: K3M0。K5M1。K6M2。 K7 可省略。圖 液壓傳動(dòng)回路動(dòng)作圖圖 PLC 梯形圖23 / 42 5 木銷上料裝置設(shè)計(jì) 木銷自動(dòng)上料裝置的選擇 木銷的自動(dòng)上料裝置有很多，其中比較常見的有以下幾種： 方案一、利用木銷自重的上料裝置 此裝置是長度和直徑一定的木銷自動(dòng)上料的簡易機(jī)構(gòu)。如圖 所示,料斗底部帶槽圓盤間歇旋轉(zhuǎn),木銷因自重落入圓盤槽中,與料斗分離并且向下運(yùn)送,進(jìn)入直線送料器。這種方案原理比較簡單，應(yīng)用比較廣泛，雖然是用振動(dòng)器解決了木銷之間的干涉，但是震動(dòng)會影響工作臺的精度。 方案二、木銷水平送出裝置 此裝置如圖 所示。在水平放置的料斗底板上,因?yàn)樵O(shè)有與坯料同樣形狀的穴槽,所以用油缸水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)可取出逐個(gè)落入此穴槽的木銷。木銷由往復(fù)送料板送落在固定板上,由傳遞臂投入投入箱,然后再分配給各裝置。如果在料斗底板上面設(shè)幾個(gè)槽,即可使料斗內(nèi)的木銷圓滑地分離。這種方案其實(shí)也是使用的自重式原理，但是沒有解決木銷互相之間的干涉，容易發(fā)生空送料的情況。 方案三、垂直貯藏的垂直送料裝置 木銷供給料斗普通多為水平貯藏式,然而圖 卻為用垂直貯藏的垂直送料的一個(gè)例子。垂直貯藏料斗內(nèi)的銷子通過壓鐵,用壓縮彈簧向木銷的出口方向推壓,通過滑塊 B 的往復(fù)移動(dòng),使木銷成一列進(jìn)入料槽,再由滑塊 A 將木銷逐個(gè)分離供給。對滑塊 B 的滑動(dòng)距離精度沒有嚴(yán)格要求,而對滑塊 A 要用擋塊等使滑動(dòng)距離準(zhǔn)確。 方案四、用帶槽滾筒的木銷供給裝置此裝置如圖 所示。用皮帶輸送機(jī)解除料斗內(nèi)木銷互相之間的干涉。帶槽的滾筒具有逐根分離供給的作用。設(shè)計(jì)中把皮帶輸送機(jī)的速度設(shè)為低速,另外,帶槽滾筒也為低速旋轉(zhuǎn)或間歇旋轉(zhuǎn)。這種裝置送料比較準(zhǔn)確，完美的解決了木銷互相之間的干涉，但是機(jī)械磨損較大，成本比較高。 木銷自動(dòng)上料裝置的改進(jìn)綜合以上四種方案，方案一的廉價(jià)性和精確性較之其他幾種方案都要好一些，我將方案一改成如圖 ，將振動(dòng)器去除，取消了在料斗與帶槽滾筒之間的滑道，通過帶槽滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)來解決木銷互相之間的干涉，這樣，既解決了工作臺加工精度的問題，還節(jié)省了一定的成本。當(dāng)帶槽滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，木銷從料倉內(nèi)落入滾筒的成形槽內(nèi)，靠滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)將木銷送到滑道中。滾筒的外圓面用來隔離料倉中的木銷。滾筒上的成形槽可以很多，圓盤每轉(zhuǎn)一周能送出相當(dāng)多的木銷。因此，滾筒能在低速下保證平穩(wěn)地工作，并能保 證高的生產(chǎn)率和避免木銷因此受到?jīng)_擊而損壞。在圖 中，我們還可以看到在滑道的下方設(shè)置了一個(gè)槽式上料器，槽式上料器上有三個(gè)穴槽，用來接收從滑道落下的木銷。當(dāng)上料器向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，木銷會被送到拼接位置。此時(shí)，滑道中的其他木銷被上料器的上表面隔住。穴槽之間的距離以及位置與木板上的孔相對應(yīng)，這樣不僅起到上料的作用，而且起到了定位的作用。圖 自重式圖 水平送出式料斗振動(dòng)器滾筒缺口滑動(dòng)面木銷料斗往復(fù)送料板固定板傳遞臂投入箱至分配裝置25 / 42圖 垂直送出式圖 帶槽滾筒式把手 壓縮彈簧壓鐵滑塊 B滑塊 A滑道限位擋塊料斗 木銷三角皮帶皮帶輸送機(jī)缺口滑動(dòng)面圖 改進(jìn)后的裝置27 / 42 6 拼接裝置設(shè)計(jì) 拼接的總體設(shè)計(jì)方案 上文已經(jīng)略微介紹過了拼接的方式，本自動(dòng)生產(chǎn)線所采用的拼接方式是傳統(tǒng)的木銷拼接。一開始，考慮到現(xiàn)在所流行的拼接工藝，我所采用的拼接方式是指接方式，就是比較常見的是拼接方向相反的縱向拼接木材的齒形榫拼接。根據(jù)我們所采用的木板是實(shí)木側(cè)板，一般會用到指接材，它是將木材縱向接長的一種有效方法,即在木材端部經(jīng)機(jī)械加工成齒形榫頭,在兩個(gè)待接的齒形榫斜面上涂布粘接劑,通過兩端加壓完成插接膠合。但是指接材會有膠水含量，有一定污染，而且用指接對木材的要求也比較高。在進(jìn)行指接前，要對木板分別進(jìn)行開榫開槽，無形中增加了成本，而且經(jīng)過測試，指接后的木板有一定幾率會因?yàn)橥磕z的不均勻而發(fā)生拼接脫落的情況。后來經(jīng)過思考，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的木銷拼接方式更加適合。 傳統(tǒng)的木銷拼接在這邊相比較指接方式有以下幾大優(yōu)點(diǎn)： （1）傳統(tǒng)木銷拼接方式純粹采用廢木料所制造出來的木銷，污染極低； （2）傳統(tǒng)木銷拼接方式無需再購買自動(dòng)開榫機(jī)器，只需要幾臺鉆孔機(jī)就可以解決問題了； （3）在計(jì)算好木銷拼接位置后，木銷拼接發(fā)生脫落的情況極少。 拼接工序的定位 在鉆孔裝置內(nèi)已經(jīng)提到過本次拼接工序的定位方式，定位方式跟鉆孔一樣采用對短邊進(jìn)行定位。因?yàn)槟句N是要跟孔對齊的，所以定位方式要完全一樣。所以在此就不多做介紹了。 拼接工序的具體設(shè)計(jì) 如圖 ，在木板的右邊設(shè)置擋料板，木板移動(dòng)到此位置停下，完成對木板的定位。與此同時(shí)，木銷也要送到指定位置。木板停下后，對木板側(cè)面施加壓力，使木板完成拼接。 現(xiàn)在所面臨的問題是在拼接的過程中，怎么樣避免拼接工作臺及木板與槽式上料器之間的干涉。 設(shè)計(jì)剛開始時(shí)，是準(zhǔn)備將拼接工作臺設(shè)置成一個(gè)可以在 X,Y 軸上運(yùn)動(dòng)的可升降工作臺。首先槽式上料器將木銷送到指定位置，木板開始進(jìn)行橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，當(dāng)進(jìn)給到木銷兩端剛插入到木板孔內(nèi)的時(shí)候，工作臺開始上升，槽式上料器退回起始位置。拼接工作臺繼續(xù)進(jìn)行橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，使木銷完全插入木板內(nèi)部，完成拼接工序。 但是在模擬的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)這種方案比較難以控制每個(gè)步驟的時(shí)間，而且對每個(gè)步驟的時(shí)間要求還極其的苛刻，所以這種方案理論可行，實(shí)際操作很復(fù)雜，所以不可取。 經(jīng)過思考，要解決木板與槽式上料器的干涉問題不一定要從工作臺著手，可以通過一個(gè)中間過渡的裝置 [30]來解決這個(gè)問題。上料器與木板的定位與之前相同但是兩者上下交錯(cuò)開來。當(dāng)木板和槽式上料器到達(dá)指定位置時(shí)，下方用一個(gè)雙叉型的零件向上升，叉住三根木銷并將木銷送到木板孔對應(yīng)的位置，將木板進(jìn)行側(cè)壓，與此同時(shí)，雙叉型零件下降退回到起始位置，這樣完成木板的拼接工序。圖 拼接工序29 / 427 結(jié)論與展望 結(jié)論本文為圍板包裝箱的自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接的開發(fā)提供了理論依據(jù),而在設(shè)計(jì)中肯定還是存在著一些不足,會在今后的研究中進(jìn)一步改善。 展望在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,開發(fā)圍板包裝箱的自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接裝置具有重大的意義,填補(bǔ)國內(nèi)木工機(jī)械在木材橫向拼接方面的空白,能夠大幅度降低生產(chǎn)成本,節(jié)約勞動(dòng)力,使用自動(dòng)線產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,增強(qiáng)了產(chǎn)品的市場競爭力。31 / 42致 謝 本論文是在導(dǎo)師何雪明教授的悉心指導(dǎo)下完成的。在我半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間,導(dǎo)師給予了無私的關(guān)懷和幫助。何老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)!腳踏實(shí)地的研究精神!忘我的工作態(tài)度和高尚的人格品質(zhì)都極大地感染了我的思想。他以淵博的知識和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在我的完成科研項(xiàng)目和論文的寫作中給予了大量的指導(dǎo)和有力的支持,使我的能力得到了極大的提高 這一切都令我受益終身,并將鞭策我在今后的人生道路上不斷前進(jìn)。在此,謹(jǐn)向何老師致以深深的謝意和崇高的敬意! 與此同時(shí),我還要感謝我的同學(xué)張亞衛(wèi)和顧一濤，在完成課題和論文的過程中給予我的幫助和支持。此外，我還要特別感謝我的父母,正是他們在精神上和物質(zhì)上的無私奉獻(xiàn)和大力支持,才使我順利地完成了學(xué)業(yè)。他們的支持和鼓勵(lì)一直是我奮發(fā)向上的動(dòng)力，感激之情難于言表,僅有堅(jiān)持不懈，努力奮斗,用輝煌的明天來報(bào)答他們。 最后,還要感謝在百忙之中抽出寶貴時(shí)間對本論文進(jìn)行評閱的各位專家由于本人能力有限,論文難免有不當(dāng)之處,在此謹(jǐn)望各位專家老師提出寶貴的意見,以期進(jìn)一步提高和完善。參考文獻(xiàn)[1] [M]. 北京: 中國林業(yè)出版社,2022.[2] [M]. 北京: 清華大學(xué)出版社,2022.[3] [J]. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) ,1982,(12):30.[4] MARCELLO Design in Dynamic Environments: Strategies and Quantitative Indices[J].International Journal of Production Research,2022,(41):9951016.[5] 控制木板拼接機(jī)的設(shè)計(jì)[J].林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備 ,2022,29(3):19.[6] [J]. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) ,1984,(10):1214.[7]氣動(dòng)與液力工程手冊下冊 [M].北京：電子工業(yè)出版社，2022.[8]王積偉，章宏甲，[M].2 ：機(jī)械工業(yè)出版社， 2022.[9][M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社， 2022.[10]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊單行本零部件設(shè)計(jì)常用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[11] SolidWorks2022 從入門到精通[M].北京：北京希望電子出版社，2022.[12] B 樣條[M].北京:高等教育出版社, 2022181[13]EDS. 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