显示器生产线用胶粘带粘带机--定位及固定机构设计毕业设计说明书(编辑修改稿)

显示器生产线用胶粘带粘带机--定位及固定机构设计毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

图 4 机构 原理图 驱动机构视为 曲柄滑块机构，执行定位机构可以视为四连杆机构 [4]， 复合 机构 实现横纵 两个方向上同时进行夹紧 定位 ， 使 定位 过程效率更高。 考虑 到显示器的形状，如机构 简图 所示 ，连杆机构一部分用圆环代替 ， 使定位机构 能 在更合理的位置 工作。 使用 Adams 软件 设置 各 项参数 进行运动仿真分析 得到 如下数据： 图 5 机构 简图 5 图 6 速度 加速度分析 选型 定位 机构中 对气缸 的 要求比较 低，有良好的反应速度，工作稳定即可。 根据机构要求，选用 SMC 气缸 CDM2 系列 表 1 CDM2 气缸 参数表 6 因 气缸在机构中的运动 为首先 带负载气缸 伸出， 然后气缸无负载收回。 故 选择弹簧 压回型气缸 [5]，当定位 运动完成 后 ，即可 断开 气压，气缸在弹簧作用下自动收回。 两个气缸 共同推动显示器，完成显示器定位工作。 显示器 与 塑料 摩擦系数 取 =， 显示器质量 m=25kg， 所需 推 力为 mgF  =。 根据气压传动的 气压MPap  ， 取 MPap 。 求 出缸径最小 值 PFDmm   =。 气缸 的 两个极限位置如下图： 图 7 气缸的极限位置 由 上图 可知 气缸的行程 近似 为 30mm，故气缸具体型号为 CDM2B20F50S， 即缸径为 20mm 行程 为 50mm 带 弹簧压回 的 气缸。 3 支架 与吸盘机构设计 支架 与吸盘 结构 支架 与吸盘一同固定在回转伸缩气缸 电机机构上， 完成 对显示器的支撑与吸紧，并保持显示器的中心与机构的回转中心 重合。 如图 所示 : 7 注： 1. 显示器 支架 塑料 接触脚 2. 金属 显示器支架 3. 固定显示器用真空 吸盘 4. 吸盘 、支架与气缸之间的连接 图 7 显示器 支架 与 固定用 吸盘 选型 真空吸盘，又 称真空吊具，是真空设备执行器之一 [6]。 一般来说，利用真空吸盘抓取制品是最廉价的一种方法。 真空吸盘品种多样，橡胶制成的吸盘可在高温下进行操作，由硅橡胶制成的吸盘非常适于抓住表面粗糙的制品；由聚氨酯制成的吸盘则很耐用。 另外，在实际生产中，如果要求吸盘具有耐油性，则可以考虑使用聚氨酯、丁腈橡胶或含乙烯基的聚合物等材料来制造吸盘。 通常，为避免制品的 表面被划伤，最好选择由丁腈橡胶或硅橡胶制成的带有波纹管的吸盘 材料采用丁腈橡胶制造，具有较大的扯断力，因而广泛应用于各种真空吸持设备上。 在 本机构上，吸盘的 主要 作用 使 显示 器可靠的固定在支架上，并且为显示器回转提供动力。 由于 显示器 的质量比较大，玻璃材质表面为不规则曲面， 故 选用 SMC 真空 吸盘 ZPX 系列。 ZPX 系列 真空吸盘主要参数如下 图 ： 8 图 9 显示器 用 真空 吸盘 主要 参数 根据显示器 的尺寸 500mm*380mm，显示器质量 约为 25kg， 选择真空吸盘直径为125mm。 参考真空 吸盘选型 表 ，选择 ZPX125HNB01B12， 即 吸盘 直径为 125mm 重载型丁腈橡胶 吸盘 ， 安装 形式 为 内螺纹 M12。 4 主 气缸与回转驱动设计 主 气缸选择 主气缸 作为 支撑 支架与吸盘并且 作为整个机构回转中 心需要 有足够的结构强度，良好的 对心性 ，足够的驱动能力，并且方便控制 [7]。 根据 以上工作 要求，选择 SMC气缸 MB 系列。 MB 系列 能提供 足够的驱动能力，并且气缸的 活塞 杆不回转，因此可以驱动吸盘带动 显示 器回转运动。 MB 系列 气缸参数 如下表： 9 表 2 MB 系列 气缸参数 根据活塞速度小于 1m/s，设定负荷率为  =50%；气缸所需推理计算为：   gMF M：负载质量为 M=25kg+5kg=30kg  ：负荷率 =50%  ：摩擦系数，在垂直 运动 情况下取 1 故 NF 588 ， 根据气压传动的 气压 MPap  ， 取 MPap 。 求 出缸径最小 值PFDmm  =。 根据 行程 460mm，直径大于 ，杆不回转型得到具体型号为 MBKB80500。 回转 驱动机构 回转 驱动机构选择减速电机驱动。 减速电机是指减速机和电机（马达）的集成体。 这种集成体通常也可称为齿轮马达或齿轮电机 [8]。 通常由专业的减速机生产厂，进行集成组装好后，与电机一体成套供货。 减速电机的特点是效率及可靠性高，工作寿命长，维护简便，应用广泛等。 它的级数可分为单级、两级和三级齿轮减速电机，安装布置方式主要有展开式、同轴式和分流式 [9]。 显示器 尺寸 ： mmmmba 3 8 05 0 0  10 显示器质量 ： m=2025kg 取 m= 显示器 转动惯量： 22222 )( )( mkgbamJ  以 回转周期为： t=2s 角速度 ： sra dt   角加速度 ： 230 srad 转矩： mNJT   转速 ： m rsrn  功率 ： wnTP  电机转速： min14800 rr  由 上述参数 和减速 电动机参数表 选择 钧宝电机系列 ， 即 立式 安装轴颈为 18mm 功率为 100w 减速比为 的 减速电机， BB 代表单项 电 220v 有电磁刹车器 [10]。 主 气缸 与 回转 驱动 的连接 连接 用 铝型材 选型 工业铝型材 一种以铝为主要成份的合金材料，铝棒通过热熔，挤压从而得到不同截面形状的铝材料，但添加的合金的比例不同，生产出来的工业铝型材的机械性能和应用领域也不同 [11]。 在 本生产线， 通过 对 气缸 尺寸，支架尺寸和 显示器 的重量 的 综合考量，选择 3030B 型 铝型材，用来构成连接各部分的 机架 结构。 其中 主要直角 连接均 选择 ZZJ201 型连接件。 铝型材与 支撑板连接选用 一字螺母 Y14M6。 连接方案 主 气缸 下部分 为动力输入，电机 的 动力通过减速机输出到 动力 输出轴，半联轴器直接与电动机连接。 同时 半联轴器 与支架 的轴承 座 通过圆锥滚子轴承连接 ， 圆锥滚子轴承型号为 30206。 主 气缸 不仅 承担提升显示器的功能，还是回转运动 中负责 中间 传动 的动力传送 11 轴。 这要求 主 气缸有杆不回转的特点，并且气缸的安装也必须满足回转的条件 ， 否则整个方案失效。 将 气缸整体看 作 一个可以伸缩的传动轴，对轴 用 轴承进行约束 ， 使其满足方案设计要求。 方案 设计 简图如下： 注 ： 1. 气缸上部 轴承座 2. 气缸 上 部轴承 衬套 3. 气缸主体 4. 半联轴器 /回转主 轴 5. 下 连接板 6. 上 连接板 7. 30206 圆锥 滚子轴承 8. 气缸 导气孔 9. 气缸 下部 轴承 座 10. 主 驱动 减速电机 图 11 主 气缸安装示意图 12 气缸 的上半部分，设计一个 类似 轴套的辅助零件，用来固定轴承，配合另外的轴承和支架，使得上半部分有良好的约束。 气缸 下半部分的 机构 有 两个功能：第一 ， 约束气缸，使其在固定的回转中心平稳旋转；第二，传送又半联轴 器的 动力，驱动 显示器回转 [14]。 充分 考虑零件的装拆配合，得到上述示意图。 5 总装 图 经过 选型和计算 ， 将各部分零件 与 机构 结合一起，得到装配 图 ， 即： 图 12。