自动送料装置结构设计样本.docx
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自动送料装置结构设计样本
毕业设计阐明书
题目:
自动送料装置构造设计
学号:
姓名:
班级:
专业:
机械设计制造及其自动化
指引教师:
学院:
机械工程学院
答辩日期:
摘要
本毕业设计设计了一台用于传送皮革面料自动送料装置。
以高精准高效率为送料目,设计该装置使用气缸为动力源。
结合适当直线导轨,真空吸盘等零部件,通过不同气缸互相配合来完毕整个送料过程,将皮革面料输送到加工区。
核心词:
自动化;气缸;送料
Abstract
Anautomaticfeedingdeviceisdesignedfortransportingleather.Cylindersareusedinthisequipmentasthepowersourcewithhighprecisionandhighefficiencyforthepurposecombinedwithlinearguideandvacuumchuck.Puttheleathertransportstotheprocessingarea.
Keywords:
Automation;Cylinder;Feeding
第1章绪论
1.1设计背景和意义
1.1.1设计背景
机械自动化发展已有几百年历史,其高速发展,已经在工业、农业、军事、科学研究等众多领域得到了广泛应用。
因其高效,以便等众多长处,已经进一步到生产生活各个方面。
同步由于社会需求不断提高,各种新型领域浮现,自动化发展也随之不断完善及细化。
而自动送料装置正是其最基本某些,其构造也因工作环境类型不同,也体现出不同多样性。
在庞大工业环境推动下,各种符合实际生产自动化机械也随之被设计推广。
1.1.2设计意义
本课题重要是设计机构用于传送指定皮革面料,实现自动送料,消除积累误差,把人从繁重体力劳动、某些脑力劳动以及恶劣、危险工作环境中解放出来,极大地提高劳动生产率。
而老式式手动送料,不但效率低,同步又挥霍劳动力。
为减少生产成本,本次设计是以气动方式输送,输送材料为有特殊性质皮革面料。
结合国内外送料机构特点和运送材料特质,采用气动式运送与送料机构为配合重要装置。
从而设计出具备推广意义自动送料机。
本次设计意义不但是对实际生产生活提供快捷以便,更实际意义是对自己来说也是一次较好锻炼,巩固了诸多旧知识,也理解学习更多新知识,能把平时学到知识有效结合,我想通过这次设计,对后来学习工作会有诸多协助。
1.2设计内容和思路
1.2.1设计内容
1.装置设计重要由不同气缸,吸盘,导轨和连接件通过合理组合连接而成;
2.依照所要输送皮料设计出合理托料板;
3.选取适当气缸,吸盘,导轨完毕各个配合;
3.设计连接件和固定装置把各部合理链接
5.规定完毕装配图设计,绘制某些零件图;
6.建立送料机三维模型并进行仿真分析。
1.2.2设计思路
本次设计重要思路是先拟定出所要运送皮料基本运送途径,以及大体送料基本构思。
把该装置整个连贯送料过程可提成三个基本直线运动,先通过气缸把所要运送皮料托举到一定高度,然后通过吸盘吸取皮料,平移到工作台面放下皮料,最后通过压板压住皮料,运送到加工区域,从而完毕整个连贯送料过程。
对所运送皮料尺寸大小设计合理放置皮料托皮装置,然后选取合理气缸,导轨来配合送料。
最后把三个基本运动装置通过合理链接组合成一种整体。
三维仿真如图1.1所示。
图1.1 三维仿真实物
1.3解决重要问题
1.设计适当送料途径;
2.气缸,吸盘,导轨类型选取;
3.解决装置各个部件之间配合,以便精准完毕一整套连贯自动送料过程。
第2章总体设计方案
通过上面所描设计思路,设计出各个符合实际机构。
送料第一某些是把所需要运送皮料放置在托皮板上,托皮板安装在滑块导轨上,通过安装在底部气缸把整个托皮板和皮料向上托举一定高度,使其可以和下一步运动配合,设计如图2.1所示。
图2.1 送料第一某些
送料第二某些是把已经托举到一定高度皮料,通过直接安装在真空气缸上吸盘吸取一张皮料,然后通过此外一种水平安装气缸,推动平移,把皮料运动到加工台面正上方,吸盘放下皮料,设计如图2.2所示。
图2.2 送料第二某些
送料第三某些是把已经放置在台面上皮料,通过特殊制定压脚气缸,链接压皮板,再运用安装在台面气缸,水平运动,把皮料送到加工区域,设计如图2.3所示。
图2.3 送料第三某些
通过这三个送料过程,就可以完整把皮料送到加工区域。
第3章构造设计某些
3.1托料板设计
托料板是来盛放皮料,依照所规定运送皮料尺寸:
200×250mm来设计其实际形状,周边用导杆固定,防止皮料在升起时滑落,导杆通过过盈配合固定于此外一种托板上。
托料板安装在导轨上,下面安装气缸,如图3.1所示。
图3.1 托板处构造设计
3.2气缸选取
气动是“气动技术”或“气压传动与控制”简称。
气动技术是以空气压缩机为动力源,以压缩空气为工作介质,进行能量传递或信号传递工程技术,是实现各种生产控制、自动控制重要手段之一。
本次设计自动送料装置使用驱动方式为气动式运送,因此装置中多处使用到气缸。
气缸是气压传动中将压缩气体压力能转换为机械能气动执行元件,其驱动系统构造简朴、容易获得稳定速度、能控制比较精准位置、器件价格低廉且易维护等长处在工业生产生活中档到广泛使用。
特别体当前工业机械中,与其她元件配合,完毕稳定直线运动。
本次气缸所有选用SMC气缸,重要由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件构成。
其作用是将压缩空气压力能转换为机械能,驱动机构作直线往复运动、摆动和旋转运动。
气缸分类有各种,重要是作往复直线运动和作往复摆动两类。
作往复直线运动气缸又可分为单作用、双作用、膜片式和冲击气缸4种。
气缸实际选取。
对比SMC所生产气缸,选用了综合性能较适当CM2系列气缸,有寿命较长,安装简便,构造紧凑,质量轻便,精度高等长处,规格如图3.2所示。
图3.2 SMCCM2气缸规格
1.气缸类型选取:
依照实际设计需要选用单杆双作用无磁性开关气缸。
2.气缸缸径选取:
依照UG软件三维模型计算所设计托料板质量,以及所要运送皮料质量,共质量为10kg。
依照所选THK直线导轨LM滑块质量单个为0.54kg,总质量m=11.08kg。
该处气缸重要使用到推力。
因此依照如下公式算出所要气缸缸径:
其中F是推动所需要推力,n是工作效率系数(普通系数选取在0.80~0.95
),P是最高使用压力(由图3.2得P=1.0Mpa),S是气缸横截面积,r、D是S所相应半径、直径。
因此气缸1适当气缸缸径为20mm
3.气缸行程选取:
筹划运送皮料50张,预计厚度为100mm,依照实际设计需求选用气缸行程为200mm,如表3.1所示。
表3.1 气缸1原则行程
4.气缸安装方式选取:
SMCCM2型气缸安装种类非常丰富,依照气缸1实际所需要安装,这里选用基本型(B)气缸,无杆侧法兰型(G),安装类型如图3.3所示
图3.3 SMCCM2气缸安装类型
通过选取出气缸1型号为SMCCM2G20-200。
详细型号表达方式,详细尺寸及安装尺寸如图3.4、3.5所示,及表3.2所示。
图3.4 SMCCM2气缸型号表达办法
图3.5 SMCCM2G20-200
表3.2 SMCCM2G20-200详细尺寸
其她同类型选取,依照气缸1选取方式。
气缸2型号:
SMCCM2L25-300;气缸3型号:
SMCCM2L25-400。
详细尺寸及安装尺寸如图3.5所示,及表3.3所示。
图3.5 SMCCM2L25-300/SMCCM2L25-400
表3.3 SMCCM2L25-300/SMCCM2L25-400详细尺寸
其她气缸选取:
依照实际设计需求,装置需要使用到真空气缸。
选用直接安装吸盘无磁性开关类型,气缸型号:
ZCUKD20-50D。
规格,型号表达,行程,详细规格及安装尺寸如图3.6、3.7、3.8所示,及表3.4、3.5所示。
图3.6 真空气缸规格
图3.7 真空气缸型号表达方式
表3.4 真空气缸行程
图3.8 SMCZCUKD20-50D
表3.5 SMCZCUKD20-50D详细尺寸
3.3吸盘选取
真空吸盘,又称真空吊具,是真空设备执行器之一。
吸盘材料采用丁腈橡胶制造,具备较大扯断力。
吸盘容易使用,无污染,在吸取工件是不会导致任何损伤等长处,因而广泛应用于各种真空吸持设备上。
吸盘选用SMC吸盘,其品质较高,价格低廉,且寿命也较长。
该吸盘可以直接安装在真空气缸上配合使用。
吸盘型号:
SMCZP32UN。
详细尺寸如图3.8所示,及表3.6所示。
图3.8 SMCZP32UN
表3.6 SMCZP32UN详细尺寸
型号
E
F
Y
ZP32U
32
35
4
15
10
14.5
4.5
3.4导轨选取
导轨:
金属或其他材料制成槽或脊,可承受、固定、引导移动装置或设备并减少其摩擦一种装置。
导轨表面上纵向槽或脊,用于导引、固定机器部件、专用设备、仪器等。
导轨又称滑轨、线性导轨、线性滑轨,用于直线往复运动场合,拥有比直线轴承更高额定负载,同步可以承担一定扭矩,可在高负载状况下实现高精度直线运动。
本次设计选用THK直线导轨SHS型,基本构造如图3.9所示。
图3.9 THK直线导轨SHS型
实际送料装置中多处使用导轨配合气缸使用,为了统一性,综合实际构造合理选用同一款导轨。
导轨型号SHS25V,在实际运用中选取不同导轨长度。
导轨型号,尺寸规格如图3.10所示,及表3.7所示。
图3.10 THK直线导轨SHSV型
表3.7 THK直线导轨SHSV型详细尺寸
3.5脚座设计
脚座通过螺栓安装于工作台面下方,所设计脚座能通过螺栓来调节台面高度。
设计效果如图3.11所示。
图3.11 脚座
3.6其她重要部件设计
通过以上气缸,导轨选取,依照其实际安装尺寸,设计出实际安装该气缸,导轨主体机架构造。
实际设计尺寸参照零件图纸TZC00501,TZC00502,TZC00503,TZC00505,TZC00506。
第4章基于UG软件仿真分析
4.1UG简介
UG是Unigraphics缩写,是美国EDS公司知名3D产品开发软件,这是一种交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统,它功能强大,可以轻松实现各种复杂实体及造型建构。
它在诞生之初重要基于工作站,但随着PC硬件发展和个人顾客迅速增长,在PC上应用获得了迅猛增长,当前已经成为三维设计一种主流应用,同步逐渐成为当今世界最为流行CAD/CAM/CAE软件之一,广泛应用于通用机械,模具,家电,汽车和航天等领域。
本次所使用方针缝隙是UGNX6是UGNX较稳定版本,具备更好绘画界面以及形象生动、简介快捷设计环境。
UGNX软件为公司提供了无约束设计,体现了更多灵活性,并将积极数字样机引入到行业中,是工程师可以理解整个产品关联关系,提高工作效率。
UGNX6还能保证与低版本完全兼容。
如今制造业所面临挑战是,通过产品开发技术创新,在持续成本缩减以及收入和利润逐渐增长规定之间获得平衡。
为了真正地支持革新,必要评审更多可选设计方案,并且在开发过程中必要依照以往经验中所获得知识更早地做出核心性决策。
NX是UGSPLM新一代数字化产品开发系统,它可以通过过程变更来驱动产品革新。
NX独特之处是其知识管理基本,它使得工程专业人员可以推动革新以创造出更大利润。
NX可以管理生产和系统性能知识,依照已知准则来确认每一设计决策。
NX建立在为客户提供无与伦比解决方案成功经验基本之上,这些解决方案可以全面地改进设计过程效率,削减成本,并缩短进入市场时间。
通过再一次将注意力集中于跨越整个产品生命周期技术创新,NX成功已经得到了充分证明。
这些目的使得NX通过无可匹敌全范畴产品检查应用和过程自动化工具,把产品制造初期从概念到生产过程都集成到一种实现数字化管理和协同框架中。
然而,所有这些技术在复杂应用中使用并不是太容易。
这是由于组合所有这些办法需要巨大复杂性及交叉学科知识。
最后软件实现变得越来越复杂,以至于超过了一种人可以管理范畴。
UG目的是用最新数学技术,即自适应局部网格加密、多重网格和并行计算,为复杂应用问题求解提供一种灵活可再使用软件基本。
4.2UG三维仿真分析
依照规定使用UGNX6对机构三维模型进行仿真分析。
重要模仿连接在滑块导轨上托皮板在气缸作用下向上升起,然后安装有真空吸盘气缸向下吸取布料后向上抬起,此过程为整个送料过程前段。
详细仿真办法如下:
1.使用已经装配好自动送料装置,在建模状态下,点击开始,运动仿真,如图4.1所示。
图4.1 运动仿真
2.右键点击所所需要装配图,新建仿真,如图4.2所示。
图4.2 新建仿真
3.浮现环境对话框,选取动态,拟定,如图4.3所示。
图4.3 选取动态
4.定义连杆:
点击连杆,先定义一种固定连杆,就是装置中不用运动某些,选取连杆对象(涉及台面,脚座,支架板等连接件)。
标明固定连杆,拟定。
如图4.4所示。
图4.4 定义固定连杆
继续定义连杆,选取连杆对象(涉及:
托皮板,滑块,气缸滑杆等),名称默认L001,点击拟定,如图4.5所示。
图4.5 连杆选取
5.定义运动副:
点击运动副,在类型中选取滑动副,操作中选取连杆L001,指定该运动副原点和方向。
默认名称为J001,如图4.6所示。
图4.6 定义运动副
6.驾驶员设计:
完毕定义后,点击驾驶员进行设立,如图4.7所示。
由于该运动为各种不同组件互相配合运动,因此在平移选项中选取函数,函数数据类型选取位移,再选取函数管理器。
图4.7 设立驾驶员
页面自动跳转到如图4.8所示页面,选取新建函数。
图4.8 新建函数
页面自动跳转到如图4.9所示,在插入中选取运动函数,在不同运动函数中选取最后一种函数STEP(x,x0,h0,x1,h1),次函数是时间(x)和位移(h)关系。
双击后把函数参数改为实际需要运动参数STEP(x,0,0,10,100),实际意思是0~10s中位移变化为0~100mm,使用UG导出函数图表如图4.10所示。
持续点击拟定回到主页面,完毕托料板运动仿真。
图4.9 拟定函数
图4.10 托皮板位移曲线图
7.用相似办法定义第二个连杆L002,以及运动副J002。
其中J002驾驶员函数如图4.11所示。
运动函数STEP(x,10,0,20,-40)+STEP(x,0,20,30,40)。
0~10s时,连杆L002不运动;10~20s时,连杆L002向下运动40mm(实际为吸盘吸料);20~30s时,连杆L002向上运动40mm,导出函数图表如图4.12所示.
图4.11 新建函数
图4.12 吸盘位移曲线图
8.完毕定义两连杆及运动副后,点击解算方案,浮现对话框如图4.13所示。
设立时间为30s,点击拟定,然后点击求解,观看动画效果,完毕模仿仿真。
图4.13 求解方案
结论
本次毕业设计设计了一种自动送料装置,将皮料精确运送到加工区域。
实现一种高效平稳全自动送料过程,提高了自动化水平和限度,消除了合计误差,把人从繁重体力劳动、某些脑力劳动以及恶劣、危险工作环境中解放出来,极大地提高劳动生产率。
同步也提高了生产过程和设备可靠性及运营效率。
从而然我体验到了自动化技术带来以便。
本次设计送料装置,重要使用气缸为驱动方式,因此运用到各种类型不同气缸,以及吸盘和导轨。
因此选取合理气缸,及其她原则件是设计中遇到重要问题。
然后依照原则件安装尺寸设计连接件,合理安顿连接件位置。
最后组装成一种完整送料装置。
总结本次设计重要涉及到某些原则件选取及互相配合,三维模型绘制,和运动仿真。
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致谢
毕业设计是对大学所学习知识运用能力一次全面性考核,同步也是学习新知识好机会,培养咱们综合运用所学知识独立地分析问题和解决问题能力,为后来工作学习打下良好基本。
本次设计可以顺利地完毕,一方面要感谢学校,为咱们提供学习知识地方,让咱们学习到丰富理论知识。
虽然在这次毕业设计中越到了诸多困难,但在同窗和教师研究,讨论协助下,还是一一解决。
因此我要非常感谢我指引教师张莉教师,本次毕业设计都是在张莉教师精心指引下完毕,特别是在一开始做毕业设计时候,越到了各种问题,特别是气缸选取问题上,教师很认真地解说各种气缸不同优缺陷,让我理解了更多关于气缸知识。
张莉教师治学态度严谨,并且平易近人。
顺利完毕了整个毕业设计,必要要对张莉教师表达由衷感谢。
固然还要感谢协助过我同窗,在做毕业设计这些日子里,当越到相似问题时,可以互相交流,共同研究决绝问题方案。
特别是在做三维模仿仿真,都是和同窗通过网上视屏自学,图书馆找资料,然后互相交流研究,讨论完毕。
从而掌握了新一门知识。
真心让我体会到了同窗之间那份诚好情谊,也非常感谢她们!
最后也感谢这次毕业设计,让我重温了此前学过知识,又让我学到了许多新知识,还让我学到了学习办法,让我当前有了问题就先去上网搜索好习惯。
这次毕业设计经验能让我受益匪浅,对我后来工作有极大协助。
谢谢!
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