點膠機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計
點膠機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計,機械手,結(jié)構(gòu)設(shè)計
施晶晶 點膠機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計
第一章 緒論
點膠機又稱涂膠機、滴膠機、打膠機、灌膠機等,專門對流體進行控制。并將流體點滴、涂覆于產(chǎn)品表面或產(chǎn)品內(nèi)部的自動化機器,可實現(xiàn)三維、四維路徑點膠,精確定位,精準(zhǔn)控膠,不拉絲,不漏膠,不滴膠。點膠機主要用于產(chǎn)品工藝中的膠水、油漆以及其他液體精確點、注、涂、點滴到每個產(chǎn)品精確位置,可以用來實現(xiàn)打點、畫線、圓型或弧型。
如今根據(jù)市場特定的需求,改進現(xiàn)有點膠機,用于專業(yè)的不同的膠水點膠。
1.1點膠機特點
可替代人工作業(yè),實現(xiàn)機械化生產(chǎn);單機即可操作,簡單便利、高速精確;SD卡存儲方式,方便資料管理及機臺間文件傳輸;可搭載雙組分泵送系統(tǒng),構(gòu)成雙液全自動點膠機;可加裝點膠控制器及點膠閥等配件構(gòu)成落地式點膠設(shè)備;可搭載螺絲鎖付機構(gòu),配置成自動鎖螺絲機;可按需升級為在線機器人,用于各種自動化裝配;承載能力強、加工空間大。
1.2工作原理
伺服電機帶動螺桿轉(zhuǎn)動推進各活塞,將膠壓進與活塞室相連的進給管中,當(dāng)活塞處于上沖程時不擠膠,當(dāng)活塞向下推進滴膠針頭時,膠從針嘴壓出。滴出的膠量由活塞下沖的距離決定,可以手工調(diào)節(jié),也可以在軟件中自動控制。
1.3常見問題
點膠機最常遇到的問題是閥門問題,下列為解決膠閥使用時經(jīng)常發(fā)生的問題的有效方法。
膠閥滴漏此種情形經(jīng)常發(fā)生予膠閥關(guān)畢以后。95%的此種情形是因為使用的針頭口徑太小所致。
太小的針頭會影響液體的流動造成背壓, 結(jié)果導(dǎo)致膠閥關(guān)畢后不久形成滴漏的現(xiàn)象。過小的針頭也會影響膠閥開始使用時的排氣泡動作.只要更換較大的針頭即可解決這種問題。錐形斜式針頭產(chǎn)生的背壓最少, 液體流動最順暢。液體內(nèi)空氣在膠閥關(guān)畢后會產(chǎn)生滴漏現(xiàn)象, 最好是預(yù)先排除液體內(nèi)空氣,或改用不容易含氣泡的膠.或先將膠離心脫泡后在使用。
1、出膠大小不一致
當(dāng)出膠不一致時主要為儲存流體的壓力筒或空氣壓力不穩(wěn)定所產(chǎn)生。
進氣壓力調(diào)壓表應(yīng)設(shè)定于比廠內(nèi)最低壓力低10至15psi.,壓力筒使用的壓力應(yīng)介于調(diào)壓表中間以上的壓力, 應(yīng)避免使用壓力介于壓力表之中低壓力部分。
膠閥控制壓力應(yīng)至少60psi以上以確保出膠穩(wěn)定。
最后應(yīng)檢查出膠時間.若小于15/1000秒會造成出膠不穩(wěn)定.,出膠時間愈長出膠愈穩(wěn)定。
2、流速太慢
流速若太慢應(yīng)將管路從1/4” 改為3/8”。
管路若無需要應(yīng)愈短愈好。
除了改管子,還要改出膠口和氣壓,這樣完全加快流速。
3、流體內(nèi)的氣泡
過大的流體壓力若加上過短的開閥時間則有可能將空氣滲入液體內(nèi). 解決方法為降低流體壓力并使用錐形斜式針頭。
4、膠水堵塞
此種情形主要因過多的濕氣或重復(fù)使用過的瞬間膠。應(yīng)確保使用新鮮的瞬間膠。將管路以未含濕氣的Aceton丙酮徹底清洗過。使用的空氣應(yīng)確定完干燥且于廠內(nèi)空壓與膠閥系統(tǒng)間加裝過濾器。(以上方法如仍然無效,則應(yīng)使用氮氣) 。
5、點膠時斷膠原因
第一:檢查膠水是不是有問題(比如膠水中含有氣泡,有顆粒沉淀物之類等),這種情況下會使點膠機產(chǎn)生點膠斷膠的問題;
第二:點膠控制器是否工作正常,因其工作的不正?;蛘咂浔旧硇阅艿牟蛔?,也會出現(xiàn)點膠斷膠的問題。
6、UV膠
UV膠即紫外線固化膠。
確定使用黑色的管路。
勿直接添加UV膠于壓力筒舊有的UV膠上。 先將原有UV膠放掉, 再膠UV膠倒入空的壓力筒. 壓力筒內(nèi)的UV膠往往經(jīng)過一段時間后會產(chǎn)生氣泡而造成出膠不穩(wěn)定。
1.4廠商需點膠水類型
AB膠兩個膠管外徑為¢21.5、¢21.5,內(nèi)徑為¢19.3、¢19.3,長為104 (單位:mm)
1-4-1
1.5廠商膠量要求
每次點膠膠水量誤差±0.1,膠水軌跡要求均勻
第二章 點膠機械手設(shè)計
2.1概念設(shè)計
2.1.1點膠方式選擇
點膠可以是氣動點膠、螺桿推膠、噴膠等,此AB膠密封,不能倒出來,膠水粘度比較高,要求對膠水量的把握精度比較高,根據(jù)膠水的性質(zhì)和顧客的需求我們選用螺桿推膠!
2.1.2模型設(shè)計
2-1-1 模型圖
2.1.3標(biāo)準(zhǔn)件的名稱確定
伺服電機************1
減速器**************1
滾珠絲桿************1
氣缸****************1
混個膠管************1
減速器**************1
膠水開關(guān)************1
2.2實體設(shè)計
2.2.1 膠管夾具設(shè)計
膠管尺寸如下圖所示:
2-2-1 膠管圖 2-2-2 膠管圖
2-2-3 膠管圖
根據(jù)膠桶的尺寸初步設(shè)計夾具為:長×寬×高=50×35×95 (mm)槽的拉深深度為4mm,以便于膠水放入,夾具分為兩部分,制造精度為IT12,材料為鋁合金,鑄造成型,表面氧化處理。。
2-2-4 膠管夾具圖 2-2-5 膠管夾具圖
2-2-6 膠管夾具圖
邊上的凹槽是用來與另一零件配合,使其能掛起來,切除深度為3mm,寬度為7.3mm,
初定孔距為38.18mm,初定尺寸為自定義,倒角距離為8mm(如需改進按裝配時實際情況進行數(shù)字調(diào)整),是為了裝配的時候不于氣缸發(fā)生干涉。
利用M4碟形螺絲固定到膠桶夾具固定件上,用M4的蝶形螺絲鎖緊膠管夾具。
因為受力不大,所以用廉價鋁合金材料制作,表面氧化處理以保護表層。
2.2.2混合膠管的選擇
混膠管又叫AB混膠管,雙液混合管,混合管,螺旋混合管,靜態(tài)混合管。 是專門用于雙組份膠水自動混合?;旌瞎苁菍儆陟o態(tài)混合管,主要是應(yīng)用在50ML的AB膠槍前端和AB膠點膠設(shè)備的出膠口, AB膠混合管其作用是使AB膠自動混合均勻。接口是卡口形式或螺旋式,混合管內(nèi)管芯為螺旋狀,其工作原理與建筑上使用的攪拌機相似。當(dāng)膠水從AB膠筒出來流經(jīng)混合管時,被螺旋葉片多次的切割、重組后,分成若干個小份,這樣以達到混合均勻的目的?;旌瞎苓m用1:1和2:1的膠水混合,4:1和10:1的膠水需用橙色管芯的混合管,其規(guī)格參數(shù)與其面相同,兩者不同的是管芯的材質(zhì)。根據(jù)不同的膠水特性,比如膠水的粘稠度、干膠時間、點膠速度和點膠量,混合管配備了不同的型號。
我們所用AB膠水是1:1混合,出膠速度較低,對膠量的把握精度要求較高,所以選擇出膠口徑最小的混合管,膠水接口外徑為7mm,混合管尺寸數(shù)據(jù):出膠口內(nèi)徑0.85mm、接口內(nèi)徑7mm、螺旋節(jié)數(shù)17、螺旋長度53mm、螺旋直徑3mm、總長63mm
2-2-7 混合膠嘴圖
2.2.3氣缸的選擇
如下圖所示,氣缸的作用是帶動點膠閥開關(guān),對于點膠閥的開關(guān)所需的力幾乎可以忽略不計,但是需要有一定的飽壓力來保證膠水不溢出,開關(guān)需要往復(fù)行程,行程為5mm。我們選用亞德客氣缸SDA16*5-B
2-2-8 氣缸裝配圖 2-2-9 亞德客氣缸型號
2-2-10 型號說明
2.2.4氣缸與Y型點膠閥連接件的設(shè)計
兩個M5的螺孔,一個是用來緊定Y型點膠閥開關(guān)的,另一個是用來與氣缸連接,小孔是Y型點膠閥開關(guān)連接的,小孔內(nèi)徑要大點,于是實現(xiàn)氣缸與Y型點膠閥之間的連接,力的傳動,螺紋高度19mm 的選擇是依據(jù)氣缸連接螺紋和Y型點膠閥開關(guān)總長度而確定的,寬度16mm是依據(jù)螺絲M5×8來確定的,精度要求IT12,材料為鋁合金,鑄造成型,表面氧化處理。
2-2-10 氣缸與Y型點膠閥連接件 2-2-11 氣缸與Y型點膠閥連接件
2.2.5點膠氣缸固定基座的設(shè)計
如下圖所示,選擇M5的螺紋孔,上面的那個是用來固定基座用的,下面是用來調(diào)節(jié)基座垂直度用的(用無頭螺絲),上坐臺四個螺紋孔的位置關(guān)系是由氣缸自身固定螺絲之間的距離來決定的,R=3.75的孔是根據(jù)Y型點膠閥的大小來確定,孔徑大小要比閥的直徑達1mm左右即可,使其便于安裝,精度要求IT12,材料為鋁合金,鑄造成型,表面氧化處理。
2-2-12 點膠氣缸固定基座圖 2-2-13 點膠氣缸固定基座
2-2-14 點膠氣缸固定基座圖
2.2.6點膠旋轉(zhuǎn)片的設(shè)計
此零件是用來固定Y型點膠閥的,限制繞Z軸的旋轉(zhuǎn)運動,沉孔是固定點膠旋轉(zhuǎn)片的,孔距是任意定的,但與氣缸與Y型點膠閥連接件上的螺紋孔要相對應(yīng),精度要求IT12,材料為鋁合金,鑄造成型,表面氧化處理。
2-2-15 旋轉(zhuǎn)片圖 2-2-16 旋轉(zhuǎn)片圖
2.2.7點膠蠅嘴固定座的設(shè)計
兩個M4的螺紋孔是用來與點膠安裝板連接,螺紋深度為12mm,側(cè)面兩個M3的螺紋孔是用來緊定Y型點膠閥用的,¢6.5的孔徑大小是根據(jù)Y型號點膠閥來確定的,其位置確定是根據(jù)Y型點膠閥基座R=3.75來確定,并保持兩者之間的同軸度要,精度要求IT12,材料為鋁合金,鑄造成型,表面氧化處理。
2-2-17 點膠蠅嘴固定座圖
2.2.8 點膠安裝板的設(shè)計
跑道式的孔(R=2.75mm)是起到板件在安裝的時候的調(diào)節(jié)作用的,因為氣缸與膠管夾具之間出現(xiàn)干涉的情況,跑道式的孔可以調(diào)節(jié)上下位置以消除干涉,U型孔功能一樣,板的材料為鑄鋁,所以大件中容易出現(xiàn)縮松的現(xiàn)象,所以中間開一個25mm*27mm的矩形孔以防止縮松現(xiàn)象的出現(xiàn),兩個¢4.5的孔是用來安裝點膠蠅嘴固定座用的,M4的螺紋孔是用來調(diào)節(jié)點膠安裝板與點膠蠅嘴固定座的垂直度的,精度要求IT12,材料為鋁合金,鑄造成型,表面氧化處理。
2-2-18 點膠安裝板圖
2.2.9 滾珠絲桿的選擇
擠膠水的工作原理:私服電機帶動絲桿旋轉(zhuǎn),絲桿帶動推桿擠壓膠水?dāng)D壓,因此絲桿的精度會影響到膠水量的精度。
點膠機工作環(huán)境:因為擠壓膠水的量是很少的,所以絲桿旋轉(zhuǎn)工作速度很慢(具體速度要根據(jù)點膠產(chǎn)品膠水需求量來確定);經(jīng)過試驗將50mL膠水?dāng)D壓出來的零界壓力為N
滾珠絲桿簡介:
滾珠絲杠是將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動,或?qū)⒅本€運動轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運動的理想的產(chǎn)品。滾珠絲杠由螺桿、螺母、鋼球、預(yù)壓片、反向器、防塵器組成,功能是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成直線運動,是艾克姆螺桿的進一步延伸和發(fā)展,滾珠絲杠的發(fā)展將軸承從滾動動作變成滑動動作。由于具有很小的摩擦阻力,滾珠絲杠被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器。
1、按照國標(biāo)GB/T17587.3-1998及應(yīng)用實例,滾珠絲杠(已基本取代梯形絲桿,俗稱絲桿)是用來將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動;或?qū)⒅本€運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動的執(zhí)行元件,并具有傳動效率高,定位準(zhǔn)確等
2、當(dāng)滾珠絲杠作為主動體時,螺母就會隨絲桿的轉(zhuǎn)動角度按照對應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)程轉(zhuǎn)化成直線運動,被動工件可以通過螺母座和螺母連接,從而實現(xiàn)對應(yīng)的直線運動。
主要特點
滑動絲杠副和驅(qū)動力相比1/3
由于滾珠絲杠副的絲杠軸與絲杠螺母之間有很多滾珠在做滾動運動,所以能得到較高的運動效率。與過去的滑動絲杠副相比驅(qū)動力矩達到1/3以下,即達到同樣運動結(jié)果所需的動力為使用滾動絲杠副的1/3。在省電方面很有幫助。
高精度的保證
滾珠絲杠副是一般是用世界最高水平的機械設(shè)備連貫生產(chǎn)出來的,特別是在研削、組裝、檢查各工序的工廠環(huán)境方面,對溫度、濕度進行了嚴(yán)格的控制,由于完善的品質(zhì)管理體制使精度得以充分保證。
微進給可能
滾珠絲杠副由于是利用滾珠運動,所以啟動力矩極小,不會出現(xiàn)滑動運動那樣的爬行現(xiàn)象,能保證實現(xiàn)精確的微進給。
無側(cè)隙、剛性高
滾珠絲杠副可以加與預(yù)壓,由于預(yù)壓力可使軸向間隙達到負(fù)值,進而得到較高的剛性(滾珠絲杠內(nèi)通過給滾珠加予壓力,在實際用于機械裝置等時,由于滾珠的斥力可使絲母部的剛性增強)。
滾珠絲杠選擇標(biāo)準(zhǔn):
1---公稱直徑
即絲杠的外徑,常見規(guī)格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,不過請注意,這些規(guī)格中,各廠家一般只備16~50的貨,也就是說,其他直徑大部分都是期貨(見單生產(chǎn),貨期大約在30~60天之間,日系產(chǎn)品大約是2~2.5個月,歐美產(chǎn)品大約是3~4個月)。公稱直徑和負(fù)載基本成正比,直徑越大的負(fù)載越大,具體數(shù)值可以查閱廠家產(chǎn)品樣本。這里只說明兩個概念:動額定負(fù)荷與靜額定負(fù)荷,前者指運動狀態(tài)下的額定軸向負(fù)載,后者是指靜止?fàn)顟B(tài)下的額定軸向負(fù)載。設(shè)計時參考前者即可。需要注意的是,額定負(fù)荷并非最大負(fù)荷,實際負(fù)荷與額定負(fù)荷的比值越小,絲杠的理論壽命越高。推薦:直徑盡量選16~63。
2---導(dǎo)程
也稱螺距,即螺桿每旋轉(zhuǎn)一周螺母直線運動的距離,常見導(dǎo)程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40,中小導(dǎo)程現(xiàn)貨產(chǎn)品一般只有5、10,大導(dǎo)程一般有1616、2020、2525、3232、4040(4位數(shù)前兩位指直徑,后兩位指導(dǎo)程),其他規(guī)格多數(shù)廠家見單生產(chǎn)。導(dǎo)程與直線速度有關(guān),在輸入轉(zhuǎn)速一定的情況下,導(dǎo)程越大速度越快。推薦:導(dǎo)程盡量選5和10。
3---長度
長度有兩個概念,一個是全長,另一個是螺紋長度。有些廠家只計算全長,但有些廠家需要提供螺紋長度。螺紋長度中也有兩個部分,一個是螺紋全長,一個是有效行程。前者是指螺紋部分的總長度,后者是指螺母直線移動的理論最大長度,螺紋長度=有效行程+螺母長度+設(shè)計裕量(如果需要安裝防護罩,還要考慮防護罩壓縮后的長度,一般按防護罩最大長度的1/8計算)。在設(shè)計繪圖時,絲杠的全長大致可以按照一下參數(shù)累加:絲杠全長=有效行程+螺母長度+設(shè)計余量+兩端支撐長度(軸承寬度+鎖緊螺母寬度+裕量)+動力輸入連接長度(如果使用聯(lián)軸器則大致是聯(lián)軸器長度的一半+裕量)。特別需要注意的是,如果你的長度超長(大于3米)或長徑比很大(大于70),最好事先咨詢廠家銷售人員可否生產(chǎn),總體的情況是,國內(nèi)廠家常規(guī)品最大長度3米,特殊品16米,國外廠家常規(guī)品6米,特殊品22米。當(dāng)然不是說國內(nèi)廠家就不能生產(chǎn)更長的,只是定制品的價格比較離譜。推薦:長度盡量選6米以下,超過的用齒輪齒條更劃算了。
4---螺母形式
各廠家的產(chǎn)品樣本上都會有很多種螺母形式,一般型號中的前幾個字母即表示螺母形式。按法蘭形式分大約有圓法蘭、單切邊法蘭、雙切邊法蘭和無法蘭幾種。按螺母長度分有單螺母和雙螺母(注意,單螺母和雙螺母沒有負(fù)載和剛性差異,這一點不要聽從廠家銷售人員的演說,單螺母和雙螺母的主要差異是后者可以調(diào)整預(yù)壓而前者不能,另外后者的價格和長度大致均是前者的2倍)。在安裝尺寸和性能允許的情況下,設(shè)計者在選用時應(yīng)盡量選擇常規(guī)形式,以避免維護時備件的貨期問題。推薦:頻繁動作、高精度維持場合選雙螺母,其他場合選雙且邊單螺母。推薦:螺母形式盡量選內(nèi)循環(huán)雙切邊法蘭單螺母。
5---精度
滾珠絲杠按GB分類有P類和T類,即傳動類和定位類,精度等級有1、2、3、4.....幾種,國外產(chǎn)品一般不分傳動還是定位,一律以C0~C10或具體數(shù)值表示,一般來說,通用機械或普通數(shù)控機械選C7(任意300行程內(nèi)定位誤差±0.05)或以下,高精度數(shù)控機械選C5(±0.018)以上C3(±0.008)以下,光學(xué)或檢測機械選C3以上。特別需要注意的是,精度和價格關(guān)聯(lián)性很大,并且,精度的概念是組合和維持,也就是說,螺桿的導(dǎo)程誤差不能說明整套絲杠的誤差,出廠精度合格不能說明額定使用壽命內(nèi)都維持這個精度。這是個可靠性的問題,與生產(chǎn)商的生產(chǎn)工藝有關(guān)。推薦:精度盡量選C7。以上說的都是主要參數(shù),在選用型號時還得用到以下參數(shù):珠卷數(shù),珠徑,制造方式代碼,預(yù)壓等級等。分別說明如下:珠卷數(shù):這個參數(shù)一般標(biāo)注在型號的導(dǎo)程后,如4010-4,這個“-4”就是珠卷數(shù),因為有循環(huán)方式的問題說起來比較復(fù)雜,用戶可以簡單的理解為滾動體的循環(huán)圈數(shù),“-4”就是4個循環(huán),這個數(shù)值越大表示負(fù)載越大螺母長度越長。珠徑:這個參數(shù)是指滾動體的直徑,型號中不會體現(xiàn),但是在各廠家的技術(shù)參數(shù)表中會標(biāo)識,一般與公稱直徑和導(dǎo)程相關(guān),用戶不必理會。但是有些用戶因使用不當(dāng)導(dǎo)致滾珠掉出螺母外需要重裝滾珠時這個參數(shù)是要注意的,尺寸一般精確到0.001,當(dāng)然,不推薦用戶自行安裝,否則廠家不會提供無償維護,即使產(chǎn)品仍在保修期內(nèi)。如有滾珠意外掉落的情況,應(yīng)通知供應(yīng)商協(xié)助安裝。制造方式代碼:滾珠絲杠的制造方式主要是兩種:軋制和磨制,前者也稱滾軋制造或轉(zhuǎn)造,一般用F表示。后者也稱研磨制造。一般用G表示。因工藝的不同,兩者能達到的精度等級不同,目前,軋制方式能達到的最高精度是C5級,我所知的只有REXROTH可以達到這個精度。而磨制可以成產(chǎn)出更高精度的產(chǎn)品。不過請注意,兩種制造方式與精度、性能沒有逆向必然性,也就是說如果你選用的精度是C7,那么與它是怎么制造出來的無關(guān)。事實上我碰到許多廠家的專業(yè)銷售人員都未必知道兩者之間的詳細區(qū)別,所以多說幾句:軋制屬于批量制造,磨制屬于精確制造,前者的生產(chǎn)效率遠遠高于后者,但是前者的制造設(shè)備成本也遠遠高于后者。換句話說,磨制絲杠的進入門檻較低,軋制生產(chǎn)的進入門檻較高,能生產(chǎn)軋制絲杠的廠家一般也能生產(chǎn)磨制絲杠,而能生產(chǎn)磨制絲杠的廠家不一定能生產(chǎn)軋制絲杠。所以,同精度產(chǎn)品如果該可以買到軋制品就不要買磨制品,原因很簡單:便宜。另外說明一點,軋制和磨制僅指螺桿,螺母全是磨削制造。預(yù)壓:也稱預(yù)緊。關(guān)于預(yù)壓,用戶不必了解具體預(yù)緊力和預(yù)緊方式,只需按照廠家樣本選擇預(yù)壓等級即可。等越高螺母與螺桿配合越緊,等級越低越松。遵循的原則是:大直徑、雙螺母、高精度、驅(qū)動力矩較大的情況下預(yù)壓等級可以選高一點,反之選低一點。
滾珠絲桿品牌:THK滾珠絲桿、NSK滾珠絲桿、 KSS滾珠絲桿、臺灣TBI滾珠絲桿、ABBA滾珠絲桿、昆山絲桿(上銀)HIWIN滾珠絲桿、(銀泰)PMI滾珠絲桿 PVP滾珠絲桿、HSK滾珠絲桿等。
現(xiàn)公司所有絲桿都用上銀,考慮到采購的方便,于是選用THK內(nèi)循環(huán)滾珠絲桿,因為膠水高96.5mm,所以絲桿長度要大于等于96.5mm。
綜合各方面的因素選擇絲桿螺母型號:R12-5B1-FSW-160-230.008
2-2-19 R12-5B1-FSW-160-230.008 參數(shù)
2-2-20 滾珠絲桿圖
2.2.10導(dǎo)柱的設(shè)計
材料:45鋼(表面鍍鉻)
做4根¢10h8 ,表面粗糙度為0.2um的軸,以起到導(dǎo)向與支撐的作用,選¢10這個尺寸是因為有¢10的麻花鉆,鉆制與導(dǎo)柱相配合的孔,導(dǎo)柱兩端各有M3的螺孔,其作用為,在螺絲的配合下實現(xiàn)與其他零件的緊固,導(dǎo)柱長度為170mm,導(dǎo)柱導(dǎo)柱長度與絲桿有效行程相對應(yīng)。
2-2-21 導(dǎo)柱圖 2-2-22 導(dǎo)柱圖
2.2.11導(dǎo)套的設(shè)計
材料:cr12mov特鋼(冷作模具鋼 主要特征:高碳、高鉻類型萊氏體冷作模具鋼)
導(dǎo)套和導(dǎo)柱是間隙或正好配合所以選擇¢10H7,內(nèi)表面粗糙度為0.1um。外徑大小為
¢12f6表面粗糙度為0.2um。雖然材料是高硬度的,但是因為厚度比較薄所以高度矮一點,選擇15mm,倒角為0.5mm。
2-2-23 導(dǎo)套圖 2-2-24 導(dǎo)套圖
3.2.12代號為J004的零件是設(shè)計
其在固定機械手的時候起到固定作用。螺紋是M5,圓柱直徑是¢6,1長192慢慢,無螺紋部分是165mm,比起導(dǎo)柱170mm短了5mm,是為了方便安裝,倒角為0.5,材料是45鋼,精度為IT10,圓柱剛度有待驗證。
2-2-25 J004圖
2.2.13 鎖緊座的設(shè)計
這個零件的作用是通過螺絲來鎖緊膠管夾具,用來固定在其他零件上。螺孔距是根據(jù)膠管夾具鎖緊螺孔距來定,其數(shù)值應(yīng)該一樣。其余數(shù)據(jù)是根據(jù)任意制定,只要能包住膠管夾具即可,未標(biāo)倒角的為2mm。
2-2-26 鎖緊座圖 2-2-27 鎖緊座圖
2-2-28 鎖緊座圖
2.2.14代號為J001的零件是設(shè)計
零件的作用:固定膠管夾具、連接導(dǎo)柱的作用。深為22*62的槽是用來固定膠水夾具用的,其尺寸是根據(jù)2.2.1上的尺寸為參照,設(shè)計準(zhǔn)則是間隙配合,再用螺絲鎖緊。
材料為鋁合金,精度為IT12。具體圖紙見附件。
2-2-29 J001圖 3-2-30 J001圖
2-2-31 J001圖 2-2-32 J001圖
2.2.15 推桿的設(shè)計
如圖所示,推桿大體在162.5mm,,但要考慮到還要安裝推塊、安裝方便,我就選取總長度165mm,螺紋高度為15mm,選擇M4的螺紋孔,倒角為0.5mm,
材料為45鋼。
2-2-33 裝配圖 2-2-34 推桿圖
2.2.16推膠頭的設(shè)計
推膠頭是與推桿連接,通過推桿傳遞推力,達到擠壓膠水的作用。
根據(jù)膠管內(nèi)徑R=9.65mm來確定推膠頭的尺寸為R=9.5mm,厚度為10mm,其內(nèi)部打沉孔¢4的定位是根據(jù)如圖 3-2-31導(dǎo)柱孔距30mm,與圖 3-2-1 孔間距22.5來定其沉孔距離圓心偏移量為4,75mm,材料為45鋼,圓角半徑為0.5mm。
2-2-35 推膠頭圖
2.2.17代號為J006的零件的設(shè)計
其中M6是根據(jù)推桿上螺紋尺寸來定,螺孔距離是根據(jù)圖3-2-31上的導(dǎo)柱孔距來確定,其距離尺寸相等,¢12是根據(jù)¢12的導(dǎo)套來確定,¢22是用來裝螺母的,切除10mm是為了給鎖緊螺母的螺絲留有空間,R=10是為了給代號為給J004的零件留有安裝空間,孔的倒角0.5mm,未注圓角為半徑為R=0.5mm,材料為鑄鋁,表面氧化處理。詳圖見附件。
2-2-36 J006圖 2-2-37 J006圖
2-2-38 J006圖
2.2.18代號為J005的零件的設(shè)計
零件是作用是通過鎖緊代號為J004的零件來固定點膠機械手。材料為鋁板筋,精度為IT12,
¢6.5的孔是根據(jù)代號為J004的零件的直徑為¢6來定的,兩者間存在間隙配合,用M5的緊定螺絲來緊定,46mm慢慢孔距是根據(jù)代號為J001的零件來確定的,31mm是根據(jù)安裝時來確定,未標(biāo)倒角為1mm,圖紙請見附錄。
2-2-39 J005圖
2-2-40 J005圖
2-2-41 J005圖
2.2.19 代號為J007的零件的設(shè)計
此零件與代號為J005的零件相安裝,起到加強剛度的作用。具體圖請看附件。
2-2-42 J007圖
2.2.20 滑板的設(shè)計
4個M5的螺紋孔是用來固定點膠機械手的,6 個通孔是將整體固定在基座上的。材料為鋁板筋,表面氧化處理。
2-2-42 滑板圖 2-2-43 滑板圖
2-2-44 滑板圖
2.2.21 電機的選擇
1、軸向力到扭矩的計算
β:導(dǎo)程角 (度)
L:滾珠中心直徑 (mm)
d:進給螺桿導(dǎo)程 (mm)
F:絲桿切向力 (N)
F1:推膠零界力 (N)
T:扭矩 (N*m)
d1:絲桿公稱直徑 (m)
2、 已知條件
L=10mm
d=25mm
F1=30N
d1=0.022m
3、 計算扭矩
4、 電機的選擇
選擇松下的私服電機
根據(jù)松下的私服電機的選型手冊選擇扭矩為0.32N*m的電機。
2-2-45 私服電機
2.2.22 聯(lián)軸器的選擇
1、聯(lián)軸器的選擇標(biāo)準(zhǔn)
?選擇聯(lián)軸器品種、型式
了解聯(lián)軸器(尤其是撓性聯(lián)軸器)在傳動系統(tǒng)中的綜合功能,從傳動系統(tǒng)總體設(shè)計考慮,選擇聯(lián)軸器品種、型式。根據(jù)原動機類別和工作載荷類別、工作轉(zhuǎn)速、傳動精度、兩軸偏移狀況、溫度、濕度、工作環(huán)境等綜合因素選擇聯(lián)軸器的品種。根據(jù)配套主機的需要選擇聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)型式,當(dāng)聯(lián)軸器與制動器配套使用時,宜選擇帶制動輪或制動盤型式的聯(lián)軸器;需要過載保護時;宜選擇安全聯(lián)軸器;與法蘭聯(lián)接時,宜選擇法蘭式;長距離傳動,聯(lián)接的軸向尺寸較大時,宜選擇接中間或接中間套型。
?聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩的計算
傳動系統(tǒng)中動力機的功率應(yīng)大于工件機所需功率。根據(jù)動力機的功率和轉(zhuǎn)速可計算得到與動力機相聯(lián)接的高速端的理論轉(zhuǎn)矩 T ;根據(jù)工況系數(shù) K 及其他有關(guān)系數(shù),可計算聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 Tc 。聯(lián)軸器 T 與 n 成反比,因此低速端 T 大于高速端 T 。
?初選聯(lián)軸器型號
根據(jù)計算轉(zhuǎn)矩 Tc ,從標(biāo)準(zhǔn)系列中可選定相近似的公稱轉(zhuǎn)矩 Tn ,選型時應(yīng)滿足 Tn ≥ Tc 。初步選定聯(lián)軸器型號(規(guī)格),從標(biāo)準(zhǔn)中可查得聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)速 [n] 和最大徑向尺寸 D 、軸向尺寸 Lo ,應(yīng)滿足聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速 n ≤ [n] 。
④根據(jù)軸徑調(diào)整型號
初步選定的聯(lián)軸器聯(lián)接尺寸,即軸孔直徑 d 和軸孔長度 L ,應(yīng)符合主、從動端軸徑的要求,否則還要根據(jù)軸徑 d 調(diào)整聯(lián)軸器的規(guī)格。主、從動端軸徑不相同是普遍現(xiàn)象,當(dāng)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速相同,主、從動端軸徑不相同時,應(yīng)按大軸徑選擇聯(lián)軸器型號。新設(shè)計的傳動系統(tǒng)中,應(yīng)選擇符合 GB/T 3852 中規(guī)定的七種軸孔型式,推薦采用 J 1 型軸孔型式,以提高通用性和互換性,軸孔長度按聯(lián)軸器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
選擇聯(lián)接型式
聯(lián)軸器聯(lián)接型式的選擇,取決于主、從動端與軸的聯(lián)接型式,一般多采用鍵聯(lián)接,為統(tǒng)一鍵聯(lián)接型式及代號,在 GB/T 3852 中規(guī)定了七種鍵槽型式,四種無鍵聯(lián)接,用得較多的是 A 型鍵(平鍵單鍵槽)。
定聯(lián)軸器品種、型式、規(guī)格(型號)
根據(jù)動力機和聯(lián)軸器載荷類別、轉(zhuǎn)速、工作環(huán)境等綜合因素,選定聯(lián)軸器品種,根據(jù)聯(lián)軸器的配套、聯(lián)接情況等因素選定聯(lián)軸器型式;根據(jù)公稱轉(zhuǎn)矩、軸孔直徑與軸孔長度作校核驗算,以最后確定聯(lián)軸器的型號。在軸系傳動中一般均存在不同程度兩軸線相對偏移,應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器;當(dāng)軸系傳動中工作載荷產(chǎn)生沖擊、振動時,則應(yīng)選用彈性聯(lián)軸器,從減振、緩沖效果和經(jīng)濟性考慮,宜選用非金屬彈性元件彈性聯(lián)軸器。
我國普遍存在聯(lián)軸器選用不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象,例如在冶金機械和重型機械的軸系傳動中廣泛選用齒式聯(lián)軸器。在冶金機械和重型機械低速重載軸系傳動中沖擊、振動和兩軸偏移是相當(dāng)突出的不利因素,只有選用減振、緩沖效果好的彈性聯(lián)軸器才能改善傳動系統(tǒng)工作狀態(tài),而齒式聯(lián)軸器無論是鼓形齒和直齒均為剛性可移式聯(lián)軸器。根據(jù)不具備減振、緩沖功能,而且還存在要潤滑密封,需定期維修,制造工藝復(fù)雜,成本高等一系列缺點,鼓型齒式聯(lián)軸器理應(yīng)所有齒都嚙合(點接觸),由于制造誤差的存在,全部齒都嚙合是不可能的,承載能力大是理論值。過去聯(lián)軸器品種少,選擇的余地小,如今有很多彈性聯(lián)軸器問世,其中扇形塊彈性聯(lián)軸器和彈性活銷聯(lián)軸器是代替齒式聯(lián)軸器的合理選擇之一。
2、 選擇聯(lián)軸器
扭矩為0.32N*m,絲桿安裝軸直徑為22mm,私服電機的軸徑為24mm,選擇THK薄片聯(lián)軸器。選擇型號為GH7-G56-2224
薄片聯(lián)軸器特點:
● 結(jié)構(gòu)簡單,方便維護;可吸收振動;
● 主體為高強度鋁合金材料,陽極氧化處理; ● 補償徑向,角度偏差和零回轉(zhuǎn)間隙;
● 具有抗油污耐腐蝕功能;
● 適用于步進伺服系統(tǒng),絲桿傳動;
● 機床平臺,機械人等產(chǎn)業(yè)機械;
第三章 實體圖片
第四章 總結(jié)
本論文是是設(shè)計點膠機械手,對每個非標(biāo)零件進行設(shè)計,數(shù)據(jù)的來源,因其零件受力較小,所以無需受力分析,點膠廣泛用于電子行業(yè),對膠水量的精度要求較高,因此要有較精確的運動精度。
第1章 緒論,大體講述點膠機。
第2章 介紹點膠機工作原理、特點等,整理用戶對點膠機的要求
第3章 對點膠機的大體設(shè)計,再到點膠機每個非標(biāo)零件的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)件的選擇
第4章 點膠機的實體圖片
通過這次畢業(yè)設(shè)計過程訓(xùn)練,充分掌握了以下幾點:
1. 熟練運用CAD,solidworks畫圖軟件
2. 提高的空間想象能力
3. 對材料有了一定的選擇與運用的能力
4. 在論文的撰寫方面,綜合運用各種知識的能力得到了加強,同時分析和解決問題的能力也大大提高
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