【正文】 參數(shù)的計(jì)算 25 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 2 電動(dòng)機(jī)的選擇 25 變頻器容量的校核 26 所需要調(diào)節(jié)的頻率范圍 27 總結(jié) 29 電動(dòng)機(jī)的選擇 29 聯(lián)軸器的選擇 29 細(xì)節(jié)處理 30 刀架的固定方式 32 結(jié)束語(yǔ) 35 致謝 36 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 3 第一章 緒論 本課題 研究 的目的意義 隨著電子工業(yè)的發(fā)展，各種 PCB板 (印刷電路板 )的應(yīng)用越來(lái)越多，對(duì) PCB 板的加工工藝也越來(lái)越多。在 PCB板的制作過(guò)程中，安裝上插件式元件后需要將元件過(guò)長(zhǎng)的引腳剪 掉。 開(kāi)題意義 調(diào)查 為了實(shí)際了解剪腳機(jī)在生產(chǎn)流線中的應(yīng)用，我搜索了很多關(guān)于剪腳機(jī)的資料，但由于網(wǎng)絡(luò)上對(duì)剪腳機(jī)的介紹相對(duì)較少，圖書(shū)館里也沒(méi)有查到關(guān)于剪腳機(jī)的相關(guān)內(nèi)容，我只能向以前做過(guò)相關(guān)題目的學(xué)長(zhǎng)請(qǐng)教。 通過(guò)調(diào)查我了解到在中小規(guī)模的生產(chǎn)線中一般使用的剪腳方式有手動(dòng)與使用小型剪腳機(jī)兩種。 經(jīng)過(guò)上網(wǎng)等途徑，我查到了現(xiàn)有的常用 的剪腳機(jī)形式有以下兩種： （一） PC400線路板剪腳機(jī) （如圖 ） 特點(diǎn)： 雙向式導(dǎo)軌，適合兩種厚度 PCB板。 （二） YR113。全自動(dòng) 機(jī) power ZC110V/220V 60Hz/50Hz weight 115Kg 外型規(guī)格 L750*W600*H860m/m 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 5 附有頂針刺球和電木壓刀 ,可克服因焊錫后變形之 PC板 . 圖 結(jié)論 因此，對(duì)現(xiàn)狀進(jìn)行分析后，我認(rèn)為對(duì)此進(jìn)行設(shè)計(jì)研究是有必要的。包括運(yùn)輸載體、運(yùn)輸方式等。 。因此，刀具的要求是可以調(diào)整刀具的高度，以保證刀具的裝卸。 圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 7 方案擬定 根據(jù)查得的現(xiàn)有的各種剪腳機(jī)的形式，我對(duì)其進(jìn)行了研究（如上所述），并確定了自己的方案。在這里，我選擇同步帶進(jìn)行傳送，用 變頻調(diào)速電機(jī) 來(lái)驅(qū)動(dòng)，減速器部分選 擇 蝸輪蝸桿 減速器 。 另外我的設(shè)計(jì)中還有一些小細(xì)節(jié)上的設(shè)計(jì)。雙面同步帶傳動(dòng)是由一根內(nèi)外周表面設(shè)有等間距齒的封閉環(huán)形膠帶和相應(yīng)的帶輪所組成（見(jiàn)圖 ）。傳動(dòng)準(zhǔn)確，平穩(wěn)，噪音小，可獲得恒定的速比。我列出了兩種方案，一種是用支架的形式將同步帶支撐起來(lái)。且 PCB 板本身重量比內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 9 較小，故壓強(qiáng)也不會(huì)很大。故在這里沒(méi)有采用此方案。這樣一來(lái)，承力問(wèn)題解決了，且費(fèi)用較少 。這樣將我設(shè)計(jì)中所需要的機(jī)械調(diào)速裝置用一個(gè)變頻器來(lái)代替，使整個(gè)系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單明了。采用通用變頻器構(gòu)成變頻調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)的主要目的，一是為了滿足提高生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高設(shè)備自動(dòng)化程度等要求；二是為了節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本，還能使設(shè)計(jì)的系 統(tǒng)更簡(jiǎn)單明了。而選擇合適的變頻器正式最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它對(duì)于傳動(dòng)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行是非常關(guān)鍵的，首先要明確使用通用變頻器的目的，按照生產(chǎn)機(jī)械的類(lèi)型、調(diào)速范圍、速度響應(yīng)和控制精度、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩等要求，充分了解變頻器所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載特性，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 10 決定采用什么功能的變頻器構(gòu)成控制系統(tǒng)，然后決定選用哪種控制方式最合適。按通用變頻器的控制方式可分為 U/f 控制方式、矢量控制方式和直接 轉(zhuǎn)矩控制方式三種類(lèi)型。矢量控制方式通用變頻器已進(jìn)入實(shí)用化應(yīng)用階段并普及應(yīng)用，可保證系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)。 根 據(jù) 了 解， 我 選 擇了 西 門(mén) 子公 司 生 產(chǎn)的 標(biāo) 準(zhǔn) 型通 用 變頻 器 ， 型號(hào) 為SINAMICS G110 系列變頻器。功率范圍從 120W3KW，外形尺寸有三種， A 型尺寸 150（ H）mm 90（ W） mm 101（ D） mm，功率范圍 120— 750W?？刂品绞綖槎帱c(diǎn) U/f 控制方式，可采用模擬輸入控制信號(hào)或 USS 串行通信（ RS485 協(xié)議）控制信號(hào)進(jìn)行控制。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 11 圖 SINAMICS G110 變頻器的外形 表 21 SINAMICS G110 主要技術(shù)數(shù)據(jù) 輸 入 電 壓 和功率范圍 單相交流 200～ 240V177。這種變頻器采用外接開(kāi)關(guān)和電位器，通過(guò)模擬和數(shù)字輸入信號(hào)對(duì)電動(dòng)機(jī)的速度進(jìn)行控制。起動(dòng)和停止電動(dòng)機(jī)的外部開(kāi)關(guān)通過(guò) DIN 0 進(jìn)行操作；電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)行的外部開(kāi)關(guān)通過(guò) DIN 1 進(jìn)行操作；故障應(yīng)答的外部開(kāi)關(guān)通過(guò) DIN 2 進(jìn)行操作 。調(diào)試時(shí)，可以改變工廠的缺省設(shè)置值以滿足特定的應(yīng)用需要。標(biāo)準(zhǔn)級(jí)只有最重要的 17 個(gè)參數(shù)，擴(kuò)展級(jí)可對(duì)變頻器 I/O功能具體定義，專(zhuān)家級(jí)可以訪問(wèn)變頻器的所有功能。每個(gè)功能組中出現(xiàn)的參數(shù)號(hào)取決于 P0003 中設(shè)定的訪問(wèn)等級(jí)。在我的設(shè)計(jì) 中，只采用缺 省的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值就足夠了。如果要使用該按鈕，應(yīng)將 P0700 設(shè)置為 1.； 3 是停止變頻器功能鍵，它按照 P1121 設(shè)置的斜坡下降時(shí)間停止變頻器； 4 是電動(dòng)機(jī)點(diǎn) 動(dòng)功能鍵，當(dāng)變頻器沒(méi)有輸出時(shí)，它可以按照預(yù)置的點(diǎn)動(dòng)頻率起動(dòng)和運(yùn)行電動(dòng)機(jī)，釋放該按鈕時(shí)變頻器停止； 5 是訪問(wèn)參數(shù)功能鍵，按下該按鈕，允許按照選定的用戶(hù)訪問(wèn)級(jí)別訪問(wèn)參數(shù)； 6 是減少數(shù)值功能鍵，按下該鈕可減少顯示值。如果要通過(guò) BOP 改變頻率設(shè)置值，應(yīng)設(shè)置 P1000=1； 8 是功能鍵，可用于查看附加信息。 BOP 可以在變頻器上電的情況下安裝和拆卸。為了利用 BOP 操作變頻器，參數(shù)P0700 和 P1000 都必須設(shè)定為 1。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 17 圖 基本操作面板 BOP 上的按鍵 變頻器的控制方式和轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償 前面我也提到了，我選擇的變頻器是 U/f 控制 方式，這是變頻調(diào)速過(guò)程中為了保持主磁通的恒定，而使 U/f=常數(shù)的控制方式，這是變頻器的基本控制方式。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 18 我設(shè)計(jì)中的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)是開(kāi)環(huán)控制方式，采用普通功能的 U/f 控制通用變頻器。因此，采用轉(zhuǎn)矩提升功能。選擇通用變頻器自然是以負(fù)載特性為基本依據(jù)，我的設(shè)計(jì)中的負(fù)載是傳送帶，屬于摩擦性負(fù)載，負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。若連續(xù)在 5～ 10Hz 低頻區(qū)運(yùn)行，運(yùn)行電流接近變頻器限流值，會(huì)經(jīng)常性的跳閘使生產(chǎn)無(wú)法正常運(yùn)行。 我的設(shè)計(jì)中。且設(shè)計(jì)減速器時(shí)，入軸轉(zhuǎn)速為 312r/min,如果沒(méi)有變頻，則入軸轉(zhuǎn)速為 1400r/min，減速器的強(qiáng)度很難保證 。 圖 變頻器主電路示意圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 19 減速裝置的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)減速器的目的 變頻器不但可以調(diào)速，還可以直接將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 降低到所需要的范圍，因此在理論上將，我的設(shè)計(jì)里是不需要加減速器的。傳送帶的傳動(dòng)速度為 1m/min～ 3m/min,即6r/min～ 16r/min,根據(jù)變頻器的工作原理：p sf )1(60n ??，當(dāng)轉(zhuǎn)速為 16r/min 時(shí)，變頻器的 輸出 頻率在 0～ 1Hz 之間， 小于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩， 遠(yuǎn)小于變頻器的最大輸出值， 屬于低頻區(qū)。因此，在變頻控制電機(jī)的輸出端加一個(gè)減速器，通過(guò)減速器的輸出軸帶動(dòng)同步帶的運(yùn)動(dòng)，用變頻器來(lái)控制同步帶的速度變化。因?yàn)?，假定傳?dòng)比為 20，則減速器入軸轉(zhuǎn)速為 20 16=320r/min，代入變頻器頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系式p sf )1(60n ??，得頻率大約為 10Hz以上 ，相對(duì)要好很多 。 蝸桿傳動(dòng)是在空間交錯(cuò)的兩軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩軸線交錯(cuò)的夾角可為任意值，常用的為 90176。 蝸桿傳動(dòng)中，由于蝸 桿齒是連續(xù)不斷地螺旋齒，它和蝸輪齒是逐漸進(jìn)入嚙合及逐漸退出嚙合的，同時(shí)嚙合的齒對(duì)又較多，故沖擊載荷小，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低。 （一）蝸桿減速器設(shè)計(jì)計(jì)算： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 20 ： 蝸桿用 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理 HRS270 蝸輪齒圈用 ZQSn101，砂型鑄造 2. 已知參數(shù)： ?i 21?Z 392 ?Z m in1612 rinn ?? min3121 rn ?? 其中 1Z 為蝸桿頭數(shù)， 2Z 為蝸輪齒數(shù)， 1n ， 2n 分別為蝸桿和蝸輪的轉(zhuǎn)速。具體方法如下：由于我這種小型剪腳機(jī)所加工的 PCB 板的大小一般不會(huì)超過(guò) 150 150mm，因此，我在履帶的上面開(kāi)槽，槽與槽間隔50mm，槽口大小為 150 150mm，槽深 20mm。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)