【正文】 ，這不僅加強了我的獨立動手能力，還使我在制圖技術(shù)上面有了長足的進步。我的畢業(yè)設(shè)計是排向機改造研究，眾所周知中國的二極管生產(chǎn)企業(yè)起步很早，以至于很多企業(yè)里面的二極管生產(chǎn)設(shè)備比較陳舊。在這一個多學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計制作過程中，我有過研究出錯的失落，有過攻克難關(guān)的興奮，也有即將步入社會的忐忑，這讓我感覺好像重新又經(jīng)歷了一遍大學(xué)四年一樣，使我感受頗多。進行檢測部分：我們設(shè)定的工序為工作位傳感器檢測上下方向氣缸下降45mmm；氣爪傳感器，氣爪閉合，檢測上下方向氣缸上升45mm；檢測縱向傳感器，送料左右方向氣缸向左600m；檢測位傳感器1，檢測上下方向氣缸下降45mm；檢測位氣爪傳感器1,氣爪松開，石墨舟至檢測位，檢測上下方向氣缸向上45mm，回到最初位置，準備進行下次檢測。全過程掃描一次所需的時間稱為掃描周期。也有的以執(zhí)行一條指令時間計的，如us/步。通常用K字表示，1K字也叫1024步，即1K字=1024步。PLC的產(chǎn)生已有30余年歷史，目前常見的PLC有德國西門子、日本三菱、日本歐姆龍、ABB、GE、施耐德、霍尼韋爾、羅克韋爾等，大型PLC屬西門子和ABB整體性能全面、優(yōu)越些，中小型的三菱、歐姆龍、西門子是市場占有率最高的幾種PLC品牌。 PLC介紹可編程序控制器（programmable controller）是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計的。振蕩器振蕩及停振的變化被后級放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號，觸發(fā)驅(qū)動控制器件，從而達到非接觸式的檢測目的。 該接近傳感器具有無滑動觸點，工作時不受灰塵等非金屬因素的影響，并且低功耗，長壽命，可使用在各種惡劣條件下。當有反光面（被檢測物體）接近時，光電器件接收到反射光后便在信號輸出，由此便可“感知”有物體接近。 當磁性物件移近霍爾開關(guān)時，開關(guān)檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識別附近有磁性物體存在，進而控制開關(guān)的通或斷。它是在霍爾效應(yīng)原理的基礎(chǔ)上，利用集成封裝和組裝工藝制作而成，它可方便的把磁輸入信號轉(zhuǎn)換成實際應(yīng)用中的電信號，同時又具備工業(yè)場合實際應(yīng)用易操作和可靠性的要求。I當有物體移向傳感器時，不論它是否為導(dǎo)體，由于它的接近，總會使電容器兩極板間的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而使電容器的電容量發(fā)生變化，使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可達到非接觸式的檢測目的。振蕩器產(chǎn)生一個交變磁場，當金屬目標接近這一磁場，并達到感應(yīng)距離時，在金屬目標內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致振蕩衰減，以至停振。位移傳感器不需要接觸到被檢測物體，當有物體移向位移傳感器，并接近到一定距離時，位移傳感器就有“感知”，通常把這個距離叫做“檢出距離”。在氣壓傳動中，將分水過濾器、減壓閥和油霧器統(tǒng)稱為氣動“三大件”，它們雖然都是獨立的氣源處理元件，可以單獨使用，但在實際應(yīng)用時卻又常常組合在一起作為一個組件使用，因此又稱為“氣動三聯(lián)件”。（7）壓縮空氣流動損失小，可集中供應(yīng)，進行遠距離傳輸。電器元件的有效動作次數(shù)約為數(shù)百萬次，而精良的氣動元件壽命可達數(shù)千萬次，有的甚至可達數(shù)億次。排氣處理簡單，不污染環(huán)境，成本低。氣壓傳動與其他的傳動和控制方式相比，其優(yōu)點如下。[13][5] 水平推動裝置 此時機構(gòu)已經(jīng)可以完成抓取石墨舟后水平運動的動作了，由于空石墨舟堆的導(dǎo)向桿高于石墨舟的高度以及工作位置的槽型裝置，所以抓取石墨舟后要有個升降運動才能取出及放入?；瑝K同時連接著氣缸與氣爪，但是滑塊本身太小，不適合作為連接件直接連接氣缸，氣爪，所以可以設(shè)置一個連接塊代替滑塊起連接作用。： 上料機械手結(jié)構(gòu)我們決定選用兩個上料機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，豎直方向的氣缸先下降，然后氣爪1閉合，抓取石墨舟。缺點：需要另外一個機械手負責(zé)將石墨舟從工作位置移動到檢測位置，需要再加一套控制系統(tǒng)。 方案1方案二：上料部分的實際作用就是將空石墨舟從石墨舟堆移動到工作位置，所以也可以通過傳送系統(tǒng)實現(xiàn)。機械手越來越廣泛的得到了應(yīng)用。4. 上料機械手結(jié)構(gòu)設(shè)計 機械手的意義 “機械手”多數(shù)是指附屬于主機、程序固定的自動抓取、操作裝置（國內(nèi)一般稱作機械手或?qū)Ｓ脵C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行操作的自動化技術(shù)設(shè)備，對實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化，推動工業(yè)生產(chǎn)的進一步發(fā)展起著重要作用。 由于步進電機需要驅(qū)動石墨舟升降機構(gòu)，因此不能直接安裝在底板上，而且高度也不適合。 抓取力矩恒定由于氣手指是安裝在帶上進行傳動石墨舟升降機構(gòu)上升或者下降的裝置，而氣手指本身安裝在帶上時不可行的，所以我們特地設(shè)計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。由于我們的帶輪比較小，因此在設(shè)計軸肩與滾動軸承配合時，軸肩的直徑也不是很大，我們采用內(nèi)徑為12的滾動軸承，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 石墨舟倉機架的設(shè)計由于石墨舟堆疊裝置很高，高度約為500mm，所以我們的機架相應(yīng)來說也比較大，因此我們選擇材料選用鑄鐵HT200進行鑄造，在機架的不配合部分進行開窗口，以便在需要時打開觀察帶傳動情況，并且能夠便于機器的維修和維護。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。 從動帶輪軸的設(shè)計和校核從動帶輪軸的軸承我們選用直徑為12的滾動軸承，并且在軸上裝有內(nèi)徑為20的帶輪，下面主要對軸的強度進行校核計算。 基本額定功率的計算 () 查基準同步帶的許用工作壓力和單位長度的質(zhì)量表33可以知道=，m=。則計算功率為: () 表31 工作情況系數(shù)看 小帶輪轉(zhuǎn)速計算 () 選定同步帶帶型和節(jié)距，由于在這次設(shè)計中功率轉(zhuǎn)速都比較小，所以帶的型號可 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。帶輪與軸之間的連接采用鍵槽連接，具體的設(shè)計在接下來的軸設(shè)計里面會具體講到。 本產(chǎn)品廣泛用于紡織、機床、煙草、通訊電纜、輕工、化工、冶金、儀表儀器、食品、礦山、石油、汽車等各行業(yè)各種類型的機械傳動中。轉(zhuǎn)動時，通過帶齒與輪的齒槽相嚙合來傳遞動力。它由帶齒形的一工作面與齒形帶輪的齒槽嚙合進行傳動，其強力層是由拉伸強度高、伸長小的纖維材料或金屬材料組成，以使同步帶在傳動過程中節(jié)線長度基本保持不變，帶與帶輪之間在傳動過程中沒有滑動，從而保證主、從動輪間呈無滑差的間步傳動。 帶傳動系統(tǒng)帶和帶輪的選擇首先我們選擇帶傳動的方式，我們最開始在普通V帶、普通平帶、同步帶三者之間選擇。在這里要說明的是氣手指實質(zhì)上是一個小型的氣缸，伸出后拖住石墨舟堆底部，隨著帶傳動的上升和下降將拖動石墨舟堆的上升下降，已完成石墨舟的移動。方案2：帶傳動升降裝置 帶傳動升降機構(gòu)示意圖帶傳動：靠齒嚙合傳動，傳動比準確，傳動效率高，初張緊力最小，瞬間速度均勻，單位質(zhì)量傳遞的功率最大；與鏈和齒輪傳動相比，噪聲小，不需潤滑，傳動比、線速度范圍大，傳遞功率大；耐沖擊振動較好，維修簡便、經(jīng)濟。如圖所示，石墨舟堆疊為十個，導(dǎo)軌上裝有滑塊，滑塊由電動機驅(qū)動，電機連接著一根絲桿，電動機帶動絲桿轉(zhuǎn)動，絲桿上的螺母隨著電機轉(zhuǎn)動帶動石墨舟機構(gòu)整體上升下降，電動機正轉(zhuǎn)時，石墨舟上升，用于空堆石墨舟機構(gòu)，電動機反轉(zhuǎn)時，石墨舟下降，用于滿堆石墨舟手機機構(gòu)，滑塊由導(dǎo)軌保證運動方向是豎直的。[11]。在上料機構(gòu)中，當空石墨舟由氣爪抓取送到工作位置后，氣手指提升石墨舟上升一個工位，提升高度為45mm。進行下料部分，我們設(shè)定的工序為檢測位傳感器2，檢測下料上下方向氣缸下降45mm；檢測位氣爪傳感器，檢測氣爪閉合，抓取石墨舟，下料上下方向氣缸上升45mm，下料上下方向氣缸傳感器，檢測下料左右方向氣缸向左600mm；下料氣爪傳感器，檢測氣爪松開，下料上下方向氣缸上升45mm；石墨舟堆傳感器，檢測下料上下方向氣缸下降45mm。 排向機改造的控制系統(tǒng)初步設(shè)計我們通過對此套排向機改造系統(tǒng)的研究與討論后決定設(shè)置如下傳感器：檢測有無針腳，檢測工作位置有無石墨舟，檢測送料立柱升降機是否處在初始位置最低位置，檢測工作工位是否有空余，檢測空堆工位是否有石墨舟，檢測針腳是否裝滿，檢測工作工位處是否空閑，檢測下降機構(gòu)最高位置是否有空位，若無空位則用氣手指將最高位降下，然后氣手指歸于最高位，檢測下降位置是否有空余，檢測二工位處是否有石墨舟等傳感器。 石墨舟倉改造方案確定我們決定將上述方案2進行修改作為我們此次排向機改造畢業(yè)設(shè)計的主方案，在上料機械手部分我們決定采用如下圖的結(jié)構(gòu)： 上料機械手部分方案圖我們決定選用兩個上料機械手一起固定在板材上，在橫向氣缸的初始位置左邊的氣缸放置在石墨舟上針腳的工作位置，右邊的氣爪位于空堆石墨舟位置，在抓取石墨舟時，縱向方向的氣缸先下降，然后氣爪松開，抓取石墨舟，加緊后上升，然后橫向方向氣缸運動，將左邊的氣爪移動至滿堆石墨舟處，右邊的氣爪移動至石墨舟工作位置處，然后將兩個氣爪放下并