龍門式上下料機械手設計畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 0(8)預緊載荷的計算： 的確定aoF 939(N)?32816maxo＝＝ C 和拉伸力 的確定tF C＝ 3u010Lt－??? －＝ ?m?式中：C 行程補償值（ ） ； 溫度變化值 ； 最大行程；m?tC～ uL膨脹系數 ＝ /度0?06.－? ＝ ＝4482(N)E4dtF2t???＝ ??式中： 行程內預拉伸力； E 彈性模量 E＝ (N/ )； 為絲桿底徑。t 廣東水利電力職業技術學院43 滾珠絲杠的校核 (1)絲桿剛度及其彈性變形量 2kw0s )(165－??R ＝ 53N/29..4(－ m? 定位精度（即 ） s1RF ???5302?1? 式中： 為絲桿剛度， 為球徑， 為彈性變形量。swD?(2)允許的軸向載荷 21LIEKP??＝ ＝20978(N)2＝ ＝ 72kFPn?＝ 8197 最大軸向載荷小于絲杠工作容許軸向載荷，絲桿可以正常工作。(3)臨界轉速及允許工作轉速 臨界轉速： 721L0dn??＝ ＝2100r/. ＝ 式中： 為絲桿軸底徑， 為安裝系數。 1d? 允許工作轉速： ＝ 2100＝1680r/??/min 小于允許工作轉速 ，故絲桿可以正常工作。10max?nk 直線導軌副型號的選擇及額定壽命的計算 直線導軌副型號結構龍門式上下料機械手設計44滾動直線導軌副是由導軌、滑塊、鋼球、返向器、保持架、密封端蓋及擋板等組成。當導軌與滑塊作相對運動時，鋼球就沿著導軌上的經過淬硬和精密磨削加工而成的四條滾道滾動，在滑塊端部鋼球又通過返向裝置（返向器）進入返向孔后再進入滾道，鋼球就這樣周而復始地進行滾動。返向器兩端裝有防塵密封端蓋，可有效地防止灰塵、屑末進入滑塊內部。 直線導軌副型號特點滾動直線導軌副是在滑塊與導軌之間放入適當的鋼球，使滑塊與導軌之間的滑動摩擦變為滾動、靜摩擦力之差很小，隨動性極好，即驅動信號與機械動作滯后的時間間隔極短，有益于提高數控系統的響應速度和靈敏度。驅動功率大幅度下降，只相當于普通機械的十分之一。與 V 型十字交叉滾子導軌相比，摩擦阻力可下降約 40 倍。適應高速直線運動，其瞬時速度比滑動導軌提高約 10 倍。能實現高定位精度和重復定位精度。動摩擦，大大降低二者之間的運動摩擦阻力，從而獲得：能實現無間隙運動，提高機械系統的運動剛度。 成對使用導軌副時，具有“誤差均化效應”，從而降低基礎件（導軌安裝面）的加工精度要求，降低基礎件的機械制造成本與難度。導軌副滾道截面采用合理比值的圓弧溝槽，接觸應力小，承接能力及剛度比平面與鋼球點接觸時大大提高，滾動摩擦力比雙圓弧滾道有明顯降低。導軌采用表面硬化處理，使導軌具有良好的可校性；心部保持良好的機械性能。簡化了機械結構的設計和制造。廣東水利電力職業技術學院45 額定壽命及壽命時間的計算（選擇導軌型號為 RHD30A） 額定壽命 3cwathePCf50L）（＝ ? 44702Km?）（＝ 式中：除 為計算載荷外，其他系數在上表和下表中找出。cP 壽命時間 60nL2ueh?＝ ＝46378(h) 5(年) 41383＝ ?龍門式上下料機械手設計46 電機的選型及計算 步進電動機的型號的選擇(1)脈沖當量、步距角的確定及傳動比的計算脈沖當量：一個脈沖使步進電動機驅動拖動的移動距離 =?P步進電動機的步距角 ＝ /脈沖，其每轉的脈沖數 S= =120 p/r?b03036步進電動機與滾珠絲桿間的傳動比 i= =1?isL?120.?(2)等效轉動慣量 的計算tJ 1．滾珠絲桿的轉動慣量 JsJs= 3440 )0.( ??????lpd? 2．聯軸器的轉動慣量 （查第四章聯軸器圖）LJ廣東水利電力職業技術學院47 在下表中選出聯軸器的型號為：LK5－C82－2840 其轉動慣量 ＝???3．工作臺、機械手及托板的轉動慣量 wJ 10.)0.(89615)(J ??????gw式中：w 為工作臺及機械手重量。等效轉動慣量 的計算：tJ ＝wLstJ＋＋＝ ???(3)等效負載轉矩 的計算mM1. 加速度力矩 = a）＋（ tdJ2ax10.??n = ＝）＋（ ????.7Nm式中 Ma 電機啟動加速力矩（Nm) ， 、 電機自身慣量（在下表查得與負載慣量(Kg .) 。dJt 2?n電機所需達到的轉速（r/min ） ， T電機升速時間為 1（s） 。2. 預加載荷而產生的轉矩 fM =fiL??2kFp0ao = =..93 式中： 為預緊螺母內的摩擦系數（～）在此取 3. 由負載產生的轉矩 ZM龍門式上下料機械手設計48＝ZMi???2LF0a ＝ ＝式中： η為電機傳遞效率為 等效負載轉矩 mM = + = afZ廣東水利電力職業技術學院49根據等效轉動慣量 以及等效負載轉矩 的值，初選電機型號為 Y112M4 該電機的軸徑為tJmM；轉動慣量為 （在機械設計手冊第五版第四卷） ；最大靜轉矩m28? 23mkg1059.??－＝＝ ＝ 25Nmegtn950P＝M4 步進電動機的校核根據已選出的電機 Y112M4，其轉動慣量 以及最大靜轉矩 。??－＝ Nm25t＝M電機正常工作時負載慣量 ＝ ，負載轉矩 ＝。???m在 及 時能使電機正常工作。2Mmt?4t? ?＝ ??－－＝ 選擇電機 110 BYG2502 滿足此條件，電機能夠正常運轉。龍門式上下料機械手設計50第六章 控制方案設計 控制系統的功能要求：(1)電機 1 和電機 2 采用進給伺服系統控制(2)行程控制(3)面板管理(4)其他功能：光電隔離、功率放大、報警急停、復位等。 控制電機及控制原理框圖： 電機 1 和電機 2 的驅動器 電機 1 的驅動器：廣東水利電力職業技術學院51電機 2 的驅動器 系統運行原理 電機控制系統的工作原理如下圖所示：IPC（工業控制計算機）是電機控制系統的主機，負責從鍵盤接收外部命令，通過串行口發送到單片機，然后接收單片機回送的相同數據進行比較，根據數據的情況控制電路。如果相同，表明單片機正確接收命令；如果不相同，則在屏幕上顯示錯誤信息。IPC 的控制結束后，可做其他處理工作。龍門式上下料機械手設計52通過接口電路實現 IPC 串行口信號與單片機 TTL 信號之間的轉換，實現 IPC 與單片機的正常通信。單片機負責接收來自 IPC 的命令，并將其轉換成控制脈沖信號，從并行口輸出，去控制電機的運行；在脫離 IPC 控制時，還要保證系統能按一定的程序自動運行。功率放大電路是就將單片機并行口輸出的控制脈沖信號進行電流和電壓放大，驅動電機，使電機隨著不同的控制脈沖信號做各種運轉。電機是執行動作的設備，當脈沖按一定順序輸入電機各個相時，它就能實現不同的運動狀態，從而帶動固定在其他的其他設備如攝像頭等做相應的運動。 控制電路 電機控制系統的電路原理如下圖：廣東水利電力職業技術學院53龍門式上下料機械手設計54參考文獻 《機械設計大師手冊》第五版第四卷 成大先主編 化學工業出版社 2022 年 4 月 《袖珍機械設計大師手冊》第二版 毛謙德 李振清主編 機械工業出版社 2022 年 1 月 《機械設計實用手冊》第二版 吳宗澤主編 化學工業出版社 2022 年 1 月 《機械設計實用手冊》機械設計實用手冊編委會 機械工業出版社 2022 年 4 月 《機械設計大師手冊》上冊 吳宗澤主編 機械工業出版社 2022 年 9 月 《機械設計課程設計手冊》第二版 吳宗澤 羅圣國主編 高等教育出版社 1998 《機械制造裝備設計》 馮辛安主編 機械工業出版社 1999 《機器人學》 張鐵 謝存禧主編 機械工業出版社 2022 《機電一體化設計基礎》 鄭提 唐可洪主編 機械工業出版社 1997 《數控機床》 吳祖育 秦鵬飛主編 上海科學技術出版社 2022龍門式上下料機械手設計56致 謝本設計在李冬梅老師的悉心指導和嚴格要求下業已完成，從課題選擇、方案論證到具體設計和調試，無不凝聚著李老師的心血和汗水。無論是在專業知識方面、專業技巧還是經驗，李老師都給予了我很大的幫助；在此向李冬梅老師表示深深的感謝和崇高的敬意。 不積跬步何以至千里，本設計能夠順利的完成，也歸功于小組的各位成員的認真負責的工作態度，使我能夠很好的掌握和運用專業知識，并在設計中得以體現。正是有了他們的悉心幫助和支持，才使我的畢業論文工作順利完成，在此向廣東水利電力職業技術學院，機械系的全體老師表示由衷的謝意。感謝他們三年來的辛勤栽培。在此，將簡短的一句話送給我們和藹可親的老師：“老師們，謝謝您們，您們辛苦拉