【正文】 再次感謝所有幫助過(guò)我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué) ,謝謝你們！ 湖南 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 25 頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1] 鄧星鐘 ． 機(jī)電傳動(dòng)控制 [M] ． 武漢 ： 華中科技大學(xué)出版社 ， 2020： 15． [2] 楊曙東，何存興 ． 液壓與氣壓傳動(dòng) [M] ． 武漢 ： 華中科技大學(xué)出版社 ， 2020： 34，263264,295301,316317． [3] JB/T 5901— 1991， 中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) [S] ． 北京 ： 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 ， 1991． [4] 濮良貴 ， 紀(jì)名剛 ． 機(jī)械設(shè)計(jì) [M] ． 北京 ： 高等教 育 出版社 ， 2020： 1319，60369,343357,316317． [5] 劉鴻文 ． 材料力學(xué) [M] ． 北京 ： 高等教育出版社 ， 2020： 7389,112118,262264． [6] 吳立言，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M] ． 西安 ： 西北工業(yè)大學(xué)出版社 ， 2020： 681705 ． [7] 曾志新，呂明 ． 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) [M] ． 武漢 ： 武漢理工大學(xué)出版社 ， 2020： 232245． [8] 翟封祥，尹志華 ． 材料成型工藝基礎(chǔ) [M] ． 哈爾濱 ： 哈爾濱工業(yè)大 學(xué)出版社 ， 2020：3246,119123.． [9] 朱文杰 ． S7200 PLC 編程設(shè)計(jì)與案例分析 [M] ． 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社 出版社 ， 2020：3040． 。這里對(duì)顏老師表示衷心的感謝！同樣也要感謝在開(kāi)題答辯、中期答辯、交叉評(píng)閱等環(huán)節(jié)，給與了自己很多寶貴的意見(jiàn)的全體老師以及同學(xué)，在每位師長(zhǎng)的幫助下，自己的設(shè)計(jì)才變得更加的完善。 湖南 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 24 頁(yè) 致謝 本次設(shè)計(jì)是在顏 運(yùn)昌老師嘔心瀝血的幫助下完成的 。比如說(shuō)，這個(gè)設(shè)備的尺寸過(guò)大，而設(shè)備內(nèi)部空間沒(méi)有能夠充分利用，造成了空間浪費(fèi)。在控制系統(tǒng)這一方面，采取了以PLC 為核心控制單元的控制系統(tǒng)，用光電傳感器等進(jìn)行檢測(cè)并輸入信號(hào)給 PLC。而對(duì)于電批的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力則選取氣缸作為動(dòng)力來(lái)源，安裝簡(jiǎn)便，安全可靠。 實(shí)物尺寸 如右 圖 具體參數(shù)如下： 圖 奧普源 24V3A電源開(kāi)關(guān) 輸入電壓： 1 220（ V） 輸出電壓： 24（ V） DC 輸出功率： 72（ W） 類(lèi)型： AC/DC 電源 湖南 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 22 頁(yè) 晶體管連接方式：?jiǎn)味耸? 型號(hào)： 24V3A 品牌：奧普源 調(diào)制方式：脈沖寬度 調(diào)制 (PWM)式 產(chǎn)品認(rèn)證： CE 屬性：屬性值 硬件電路連接圖 見(jiàn)附件 5 湖南 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 23 頁(yè) 第五章 結(jié)論 本次設(shè)計(jì)完成了固定式多頭自動(dòng)螺釘裝配設(shè)備的機(jī)械裝置與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容能夠?qū)崿F(xiàn)工件、螺釘?shù)奈恢脵z測(cè)，螺釘?shù)淖詣?dòng)裝配并計(jì)數(shù)的任務(wù)要求。具體選擇了 SMK 提供的一種 24D 兩位四通電磁閥。 產(chǎn)品實(shí)物如 右 圖 [9]。 提 供 兩 種 供 電 電 壓 DC/DC/DC 和AC/DC/Relay。所以經(jīng)過(guò)資料查閱再考慮經(jīng)濟(jì)因素等各方面，最后選取西門(mén)子所生產(chǎn)的一種 S7200 CPU224X 系列的 PLC 控制器。而對(duì)于輸入端，主要有開(kāi)始、停止、急停、還有若干傳感器的信號(hào)輸入，所以我們可以看出，本機(jī) 構(gòu)并不需要過(guò)多的 I/O 點(diǎn)數(shù)。 輸入輸出設(shè)備 I/O 分配 輸入端有啟動(dòng)開(kāi)關(guān)、停止開(kāi)關(guān)、急停開(kāi)關(guān)、上限為傳感器、下限位傳感器、檢測(cè)螺釘傳感器、檢測(cè)工件傳感器；輸出端有電磁閥、電批、工作指示燈、停止指示燈。當(dāng)檢測(cè)到螺絲擰緊，則控制氣缸收回，電批停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 湖南 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 20 頁(yè) 第四章 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4． 1 控制 系統(tǒng) 功能分析 由運(yùn)動(dòng)情況知道，控制系統(tǒng)的功能主要是處理運(yùn)動(dòng)的動(dòng)與停。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，設(shè)計(jì)了手指結(jié)構(gòu)、萬(wàn)向節(jié)裝配體等機(jī)構(gòu)，并且做了整個(gè)機(jī)架等構(gòu)件的設(shè)計(jì)，進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)模擬、干涉問(wèn)題的檢驗(yàn)等等。 圖 機(jī)架結(jié)構(gòu) 機(jī)械裝置總機(jī)設(shè)計(jì)部 分總結(jié) 至此，機(jī)械裝置設(shè)計(jì)部分基本完成。在過(guò)去的學(xué)習(xí)中，我們知道，增加加強(qiáng)板或者改變受力方向可以增大機(jī)構(gòu)的承載能力，因此從這兩方面著手，把機(jī)架的四個(gè)腳設(shè)計(jì)成斜置來(lái)改變受力方向，再在每?jī)蓚€(gè) 腳之間加上加強(qiáng)板來(lái)增加強(qiáng)度 [7]。 機(jī)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 選取焊接方式制造機(jī)架后，我們知道，該機(jī)架的承載能力是沒(méi)用鑄造機(jī)架好。 綜上，本設(shè)計(jì)多軸自動(dòng)鎖螺絲機(jī)工作時(shí)比較平穩(wěn)， 負(fù)荷變動(dòng)不大， 不會(huì)有大幅度的震動(dòng)，整個(gè)裝置重量也不是很大。冶金航空航天等部門(mén)。 焊接形成是一種比 較先進(jìn)的、高效的金屬連接方法，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中重要的連接方法之一，在國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)中，占有很大的比重 [7]。鑄造一般分為手工鑄造、機(jī)器造型、 湖南 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 19 頁(yè) 壓力鑄造等等 [7]?？梢?jiàn)機(jī)架必須擁有足夠的強(qiáng)度與剛度，能夠承受設(shè)備 的載荷， 以避免承載力不夠 ，機(jī)架癱垮，破壞整個(gè)設(shè)備，并在運(yùn)行過(guò)程中保持很小的變形，以滿足裝配精度的要求 一般情況下，機(jī)架有兩種方式來(lái)制造，焊接或者是鑄造 [6]。 下滑動(dòng)架與上滑動(dòng)架大致相同，只是把固定電批的孔的換成扶持電批頭的裝置即可 。因此選擇 了北京科海電子的 電流傳感器 如圖 ： 產(chǎn)品名稱(chēng)： KT電流傳感器 檢測(cè)電流： 1~3A(直流 ) 輸出電流 ： 25mA 有效值 電源電壓： 24V DC 工作溫度： 0~70 攝氏度 內(nèi)阻： 60 歐姆 圖 湖南 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 18 頁(yè) 上下滑動(dòng)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 上滑動(dòng)架主要是用來(lái)固定電批，連接運(yùn)動(dòng)活塞，而下滑動(dòng)架主要是用來(lái)扶持電批頭，導(dǎo)向電批頭讓其準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)螺孔。 圖 PU30槽型光電傳感器 對(duì)于下限位，則用一個(gè)電流傳感器來(lái)感應(yīng)電批電流變化的大小來(lái)發(fā)出信號(hào)。 對(duì)于上限位也用這樣的傳感器，選取一種槽型光電傳感器，同樣為上海藍(lán)寶所生產(chǎn)，型號(hào)為 PU30。 圖 ITR9608F 槽型光電傳感器 同時(shí)，裝置還要有一定的安全性，保證 機(jī)器 在工作時(shí)，當(dāng)手等人體進(jìn)入機(jī)器工作區(qū)時(shí)，機(jī)器能夠自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，這里還要用到一個(gè)傳感器，能夠堅(jiān)持到人體等。選取結(jié)果為超逸電子所生產(chǎn)的一種小型槽型光電傳感器，型號(hào)為 外形尺寸為； 10613 ?? ，電源為 DC24V。 外形尺寸如圖 。實(shí)際測(cè)量，工件大小為 453590 ?? ，據(jù)此進(jìn)行傳感器的選取。因此這里可以選取一個(gè)光電傳感器來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。 傳感器有很多種，比如說(shuō)光電傳感器、紅外傳感器、壓力傳感器等等。 螺距 (mm)： ~ 通用起子頭規(guī)格： H4 同時(shí)，該電批還具有計(jì)數(shù)功能。 電批、電批頭、傳感器的選取 電批的選取 由工件上得螺釘可知為 M4 的螺釘，根據(jù)此螺釘選取電批為 HIMAX 設(shè)計(jì)的一種。本設(shè)計(jì)選擇圓法蘭型，具體型號(hào)及參數(shù)如下 （圖 為樣式跟尺寸標(biāo)明 ） ： 型號(hào)： LMF30 球列數(shù)： 6 內(nèi)徑： 30mm 外徑： 45mm 長(zhǎng)度： 64mm 法蘭： 51mm 連接孔 : ?? 圖 LMF直線軸承樣式跟尺寸標(biāo)注 法蘭垂直度： 徑向跳動(dòng)： 基本額定載荷：動(dòng)， 160kg；靜， 280kg 直線軸承的強(qiáng)度校核 根據(jù)長(zhǎng)度壽命進(jìn)行計(jì)算 ，由公式： 35 ?????? PCCFW FCFTFHL (單位： 10km) () 其中： 湖南 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 15 頁(yè) 硬度系數(shù) :FH 硬度 HRC58 以上， FH=；硬度 HRC5258， FH= 動(dòng)載荷 :C 工作載荷 :PC (單 位： kg 公斤 ) 溫度系數(shù) :FT 工作溫度小于 100 攝氏度 ， FT=，工作溫度 100125 攝氏度 ， FT=。 直線軸承是一種用于無(wú)限行程與圓柱軸配合的軸承 [5]。 軸承 軸承 的選取 兩個(gè)滑動(dòng)架要在兩直線軸導(dǎo)軌上平穩(wěn)滑動(dòng)，因此還要選擇滑動(dòng)軸承。 圖 滑動(dòng)導(dǎo)軌軸的彎矩圖 湖南 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 14 頁(yè) 得出結(jié)果： max? =。因此可以暫定，軸的直徑為 30mm，內(nèi)徑 10mm。 因?yàn)檫@兩根軸起到一個(gè)導(dǎo)軌的作用，因此要讓滑動(dòng)架能夠平穩(wěn)的滑動(dòng)，所以兩根軸的直徑不易過(guò)小，這樣會(huì)造成滑動(dòng)不平穩(wěn)。 圖 CG1系列單桿雙作用氣缸 湖南 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 13 頁(yè) 其規(guī)格 具體參數(shù) 如下表 所示： 表 氣缸 CG1BN32150ZW具體規(guī)格 缸 徑 （ mm） 32mm 動(dòng)作方式 單桿雙作用 給油 不要（不給油） 使用流體 空氣 耐壓試驗(yàn)壓力 最高使用壓力 最低使用壓力 環(huán)境溫度及使用流體溫度 ?10 ℃ ~70℃（未凍結(jié)時(shí)） 使用活 塞速度 50~1000mm/s 行程長(zhǎng)度允差 ~200mm 緩沖 墊緩沖 安裝形式※ 無(wú)耳軸安裝用螺孔 兩直線導(dǎo)軌軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)于這兩個(gè)直線導(dǎo)軌軸，經(jīng)受力分析可