手提帶自動輸送機構設計與制作畢業(yè)論文

1、<p>　　手提帶自動輸送機構設計與制作</p><p>　?。壅?隨著限塑令的推出，無紡布袋將逐漸替代傳統(tǒng)的塑料袋，無紡布袋市場呈現(xiàn)逐年擴大的趨勢。目前，無紡布袋主要采用工人手工縫制的方式，本課題要求開發(fā)一種無紡布袋自動加工生產(chǎn)線，因此需要設計相應的無紡布袋手提帶自動送料機構。本課題針對企業(yè)的實際產(chǎn)品開發(fā)進行研究，擬設計一款自動化程度高的無紡布袋手提帶自動送料機構。</p><

2、p>　　設計一種無紡布袋手提帶自動送料機構，根據(jù)送料過程平順，送料過程中能實現(xiàn)手提帶送進、裁切、旋轉(zhuǎn)與預定位等動作，布料自動糾偏，輸送機構能根據(jù)客戶需要適應不同料長尺寸手提帶的送料。</p><p>　　最后設計出來的這款自動輸送機構能完全替代手工制作，實現(xiàn)全自動化。</p><p>　?。坳P鍵詞］：手提袋；輸送機構；無紡布袋；自動化</p><p>　　Po

3、rtable with automatic transmission mechanism design and production</p><p>　　[abstract] Along with the plastic limit to launch, non-woven bags will gradually replacing the traditional plastic bags, non-woven

4、 bag on the trend of the market grows year by year. At present, non-woven bags mainly USES the workers hand sewing way, the subject for the developed a non-woven bags to be automatic processing lines, so need to design t

5、he corresponding non-woven bag portable with automatic transfer feeder. This topic for the enterprise of the actual product development, intends to d</p><p>　　The design of a laptop with automatic feed non-w

6、oven bag institutions, according to smooth feeding process, the machine can realize the process hand carried send into, cutting, rotating and scheduled a such action, the cloth automatic correction, transportation agenci

7、es can according to the customer need to adapt to different material long size portable take of the feeding.</p><p>　　In the end the design of this out automatic conveyer agencies can completely replace made

8、 by hand, and realize the automation.</p><p>　　[key words] : bag; Transportation agencies; Non-woven bag; automation</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　引言…………………………………………………………

9、……………………………1</p><p>　　1 總體方案設計…………………………………………………………………………3</p><p>　　1.1 手提帶成形原理……………………………………………………………………3</p><p>　　1.2 手提帶工藝過程……………………………………………………………………3</p><p>　　1.3

10、 工藝方案的確定……………………………………………………………………3</p><p>　　1.4 主要零部件的定型…………………………………………………………………7</p><p>　　2 設計計算………………………………………………………………………………12</p><p>　　2.1摩擦部分設計………………………………………………………………………12&l

11、t;/p><p>　　2.2壓緊旋轉(zhuǎn)機構設計…………………………………………………………………12</p><p>　　2.3送料機構設計………………………………………………………………………15</p><p>　　2.4裁切部分設計………………………………………………………………………16</p><p>　　2.5 Y軸工作臺設計……………

12、………………………………………………………17</p><p>　　2.6導軌設計……………………………………………………………………………17</p><p>　　3 設計總結………………………………………………………………………………20</p><p>　　4 致謝……………………………………………………………………………………21</p>&l

13、t;p>　　參考文獻…………………………………………………………………………………22</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　無紡布袋（又稱為，英文：Nonwoven bags）是一種綠色產(chǎn)品,堅韌耐用、造型美觀，透氣性好，可重復使用、可洗滌，可絲印廣告、嘜頭、使用期長，適宜任何公司、任何行業(yè)作為廣告宣傳、贈品之用。消費者在購物的同時又得

14、到了一個精美的無紡布袋子，而商家以得到了無形的廣告宣傳，兩全其美，所以無紡布在市場上越來越受歡迎。</p><p>　　產(chǎn)品以無紡布為原料，它是新一代環(huán)保材料，具有防潮、透氣、柔韌、質(zhì)輕、不助燃、容易分解、無毒無刺激性、色彩豐富、價格低廉、可循環(huán)再用等特點。該材料置于室外90天可自然分解，置于室內(nèi)使用壽命長達5年， 燃燒時無毒、無味、且無任何遺留物質(zhì)，從而不污染環(huán)境，被國際公認為保護地球生態(tài)的環(huán)保產(chǎn)品。 <

15、/p><p>　　無紡布袋的主要材料是無紡布。無紡布是一種非織造布，它直接利用高聚物切片、短纖維或長絲通過各種纖網(wǎng)成形方法和固結技術形成的具有柔軟、透氣和平面結構的新型纖維制品。優(yōu)點:無紡布袋價廉物美，環(huán)保實用，應用廣泛，有突出的廣告位置。適用于各類業(yè)務活動及展覽展銷會，是企事業(yè)單位理想的廣告促銷禮品贈品. </p><p>　　無紡布袋：曾經(jīng)作為“減少塑料袋聯(lián)盟”的成員，在向政府相關部門提

16、出減少塑料袋的使用中曾經(jīng)提已使用無紡布袋，現(xiàn)在政府正式頒布了“禁塑令”無紡布袋迅速推廣普及 。</p><p>　　環(huán)保無紡布袋(俗稱不織布袋)是一種綠色產(chǎn)品,堅韌耐用、造型美觀，透氣性好，可重復使用、可洗滌，可絲印廣告、使用期長，適宜任何公司、任何行業(yè)作為廣告宣傳、贈品之用。 </p><p>　　從限塑令發(fā)布開始，塑料袋將開始逐漸退出物品的包裝市場，取而代之的是能夠反復使用的無紡布購物

17、袋。無紡布袋較之塑料袋而言更容易印刷圖案，顏色表達更鮮明。加上可以反復使用一點，可以考慮在無紡布購物袋上加上比塑料袋更精美的圖案和廣告，因為能夠反復使用損耗率低于塑料袋，導致無紡布購物袋反而更加節(jié)省成本，并且?guī)砀黠@的廣告效益。 </p><p>　　傳統(tǒng)的塑料袋購物袋，為了節(jié)省成本所以材質(zhì)薄、易破損。但是如果為了使他更牢固，必然就要更花費成本。無紡布購物袋的出現(xiàn)解決了所有問題，無紡布購物袋，韌性強，不易磨損。

18、還有很多的覆膜無紡布購物袋，更是具備牢固性之外，更具備防水，手感好，外形靚麗的有點。雖然單個的成本較之塑料袋上去了一點，但是其使用壽命一個無紡布購物袋可以抵上百只，甚至上千只上萬只的塑料袋。 </p><p>　　一個漂亮的無紡布購物袋，就不單單只是一個商品的包裝袋了。其精美的外觀更令人愛不釋手，可以化身為時尚的簡便的單肩包，成為街頭一道靚麗的風景。加上其固，防水，不粘手的特性必將成為顧客出門的第一選擇，在這樣的

19、一個無紡布購物袋上，能夠印上貴公司的標志或者廣告，其帶來的廣告效應就不言而喻了，真正的把小投入變成大回報了。 </p><p>　　限塑令的頒發(fā)，就是為了解決環(huán)保的問題。無紡布袋的翻覆使用，大大減少了垃圾轉(zhuǎn)化的壓力。加上環(huán)保的這個概念，更能夠體現(xiàn)貴企業(yè)的形象，和親民的效應。從而帶來的潛在價值更不是金錢可以取代的。 </p><p>　　鑒于這種情況，參考一些國外的生產(chǎn)設備，本次畢業(yè)設計針對

20、純手工縫紉這道工序，力求通過合理的設計，使其實現(xiàn)自動化，替代原始的人工半自動化，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。手提袋的提手部分的精度和外觀都由次工序保證。故此部分的性能要求也較高。</p><p>　　由于實踐經(jīng)驗的欠缺和知識的局限性，改設備的實際工作情況及生產(chǎn)能力還有待于實踐檢驗。</p><p><b>　　1總體設計方案</b></p><p&

21、gt;　　1.1 手提袋的成形原理</p><p>　　成形原理如下圖所示：</p><p><b>　　— </b></p><p>　　圖1-1 手提袋的成形原理</p><p>　　將手提袋拉伸，壓緊，中間拱起，然后旋轉(zhuǎn)，就形成了如上圖1-1所示的折疊后手提袋。</p><p>　　設計時

22、手提袋的總長度確定為480mm，壓緊時，兩個壓緊機構的距離確定為240mm，兩個壓緊機構離手提袋邊緣分別為120mm，中間拱起后兩壓緊機構的距離為120mm，拱起后就形成了如有圖所示的形狀。</p><p>　　1.2 手提袋的工藝流程</p><p>　　一般來說，手提袋成形的基本工藝如下（針對本設計而言，并非通用）：</p><p>　　送料-壓緊-裁切-拱起-

23、旋轉(zhuǎn)-成形。</p><p>　　1.3工藝方案的確定</p><p>　　根據(jù)現(xiàn)有材料和設備，手提袋送料機構的送料，壓緊，裁切，拱起，旋轉(zhuǎn)各部分都有好多種不同的方案，現(xiàn)就針對各個部分不同的方案做如下比較:</p><p>　　1.3.1 送料部分</p><p>　　1．利用電機帶動膠輥旋轉(zhuǎn)往前送料，這種方法雖然效率比較高，但是需要導向精度

24、很高的導向機構，向前送料時會出現(xiàn)很多不確定因素，由于手提帶的材質(zhì)是無紡布袋，較軟，導向機構難設計，導向精度差，向前要送大于480mm的長度，手提帶的形狀不可能都是很平直，平整的。有些會向左右彎曲，向上拱起等情況，如果向上拱起，則無法導向，會導致整個手提帶長度不符合標準。</p><p>　　2．利用移動壓緊機構往后拉手提袋，此種方案與第一種方案類似，不過電機膠輥需要向前送料的長度縮小了許多，只需送140mm即可，

25、雖然這種方法能縮小精度，當時還是存在導向精度差的問題，電機送料時，如果手提帶向上或向下拱起，就會與電機壓緊機構出現(xiàn)干涉，導致結果偏差。</p><p>　　3．用氣動手指往后拉手提袋，這種方案是通過氣動手指夾緊，裁刀裁切后余留下來的15mm長度的手提帶，然后一端提供摩擦力，氣動手指向另外一邊拉緊，拉伸得到480mm長度的手提帶，這種方法留下的15mm長度的手提帶基本不會出現(xiàn)變形，大大縮小了送料部分的偏差，拉緊后由

26、于無紡布手提帶的伸縮性較差，故得到的精度也比較高。</p><p>　　圖1-2 送料氣動手指</p><p>　　這三種方案設計后結構尺寸不會有很大的差異，對于設備的總體性能要求相差無幾，但是第三種方案精度保證的最好。如圖1-2所示，整體穩(wěn)定性也最高，不會出現(xiàn)第二中方案的干涉等情況。雖然生產(chǎn)效率不及第一種方案，但是廢品率也最低，最好的保證了手提帶的生產(chǎn)，結構也最小，后期與縫紉機構能很好的

27、配合。整體結構也最合理。</p><p>　　本設計的送料部分采用了氣動手指往后拉手提袋方案。</p><p>　　1.3.2 壓緊部分</p><p>　　如圖1-3所示，此部分利用氣缸提供的壓力壓緊手提帶離兩端120mm部分，為定位，裁切，旋轉(zhuǎn)做準備。此部分先通過整個工作臺向y軸正方向運動，待壓緊機構下半部分的電機連接頭接觸到手提帶時，y軸停止運動，上半部分的氣

28、缸提供壓力壓緊手提帶，這樣運動能防止干涉，結構也比較簡單，緊湊，空間利用率高。為后面的工序做了很好的準備。</p><p>　　如圖1-3 摩擦壓緊裝置</p><p>　　1.3.3 裁切部分</p><p><b>　　固定立式裁刀</b></p><p>　　這種裁刀采用原始的安裝方式，在手提帶入口處安裝一個門式的

29、裁刀架，裁刀的下刀片固定在下安裝板上，上裁刀則安裝在兩邊固定導軌的氣缸上，使其上半部分能上下移動裁切手提帶，這種方案裁刀由氣缸控制，雖然能提供較大的裁切力，但是裁刀的下半部分刀口會與向前輸送的手提帶發(fā)生干涉，由于送料部分已經(jīng)采用了氣動手指拉手提帶，這樣裁完手提帶后，沒有預留的空間提供給氣動手指夾緊，送料。</p><p><b>　　2．橫向移動式裁刀</b></p><

30、p>　　此方案的設計是把裁刀安裝在一個特定的氣動手指上，裁刀的裁切力由氣動手指提供，再把氣動手指安裝在一個比較大的氣缸上面，氣缸安裝在后面，這樣，在需要裁切的時候，氣缸帶動氣動手指上的裁刀向前移動，進行裁切，裁切完畢后又回到原位，就不會有干涉的問題存在，而且又預留了氣動手指送料部分的夾緊空間。由于氣動手指的壓力不是很大，裁刀采用剪刀試設計，減少接觸面，增大裁切力。</p><p>　　如圖1-4所示，以上第

31、二種方案在分布，原理上的設計較第一種方案更加合理，雖然裁切力不及第一種方案，但是手提帶的材質(zhì)是無紡布帶，質(zhì)地柔軟，不需要太大的裁切力，采用了剪刀試裁切方式后，裁切力也大大增強。相對于第一種方案，需要考慮的裝配，安裝，加工，裝配問題也大大減少。加入的標準件多了，利于后期的設備維護。故通過以上多種因素的綜合考慮，成本和維護費用。采用第二種方案，橫向移動式裁刀裁切法。</p><p>　　圖1-4 裁刀裁切部分<

32、/p><p>　　1.3.4 拱起部分</p><p>　　如圖1-5所示，此部分通過x軸移動壓緊機構的左半部分，通過移動氣缸控制，向右運動120mm，使手提帶中間拱起，這樣做的目的是防止旋轉(zhuǎn)時手提帶中間繃緊后損壞機器。</p><p>　　1.3.4 旋轉(zhuǎn)部分</p><p>　　如圖1-5所示，旋轉(zhuǎn)部分是利用氣缸把手提帶壓緊在電機連接頭上面后

33、，電機通過脈沖來控制旋轉(zhuǎn)的角度，當完成壓緊，x軸移動使手提帶中間部分拱起后，電機帶動手提帶已經(jīng)壓緊的整體部分旋轉(zhuǎn)90度，達到成型的目的。</p><p>　　如圖1-5 壓緊旋轉(zhuǎn)部分</p><p>　　1.3.5 機架及導軌</p><p>　　這部分是為了以上部件能更好的工作，送料機構和中間部分上的后端面推送機構、壓緊旋轉(zhuǎn)機構、裁切機構、附屬氣缸安裝在機架和導軌

34、上，機架使用角鋼，焊接在一起形成框架，導軌安裝在機架上。角鋼作為構件之間的連接機架，本身具有一定的剛度，能承受較大的載荷，而且結構較為簡單，直接焊接在一起即可。導軌使用圓柱型導軌，這種導軌制造簡單，安裝方便，但表面硬度要高，耐磨性好，剛度要高，不易變形、彎曲。</p><p>　　1.4 主要零部件的定型</p><p>　　手提帶輸送機構的主要設備有：壓緊旋轉(zhuǎn)移動工作臺、送料氣動手指、裁

35、切移動裁刀部分、提供摩擦力的壓緊部分、提供壓力的氣壓機一臺、以及各控制部分。雖然在前面已經(jīng)對各個方案有了一個初步的旋轉(zhuǎn)，但只是一個大致的輪廓，這里將做詳細說明。</p><p>　　這項設計的主要指導思想是其實用性，要求結構盡量簡單，尺寸盡量小，代替人工實現(xiàn)全自動化。手提帶自動送料機構每分鐘送料不少于60個，可以三班制連續(xù)生產(chǎn)，每班工作8小時。</p><p>　　一般來說，機器的動力部分

36、運轉(zhuǎn)是不會有大問題，但是手提帶自動送料機構每分鐘送料不少于60個，這就要求機器的各個部分機構裝配必需精密，否則在如此高速的動作下，機器很容易出現(xiàn)松動，這樣的話，機器的壽命就會大大降低。機器還要實現(xiàn)可以三班制連續(xù)生產(chǎn)，每班工作8小時。這就要求機器的工作強度很高，性能穩(wěn)定。</p><p>　　針對以上考慮，機器各個部分的具體結構如下。</p><p>　　1提供摩擦力的壓緊部分</p&

37、gt;<p>　　摩擦力壓緊部分的基本結構如圖1-6彩色部分所示。整個氣缸通過螺栓連接連接在安裝板上，提供壓力的氣缸通過螺母兩端鎖緊固定壓緊機構，壓緊機構固定在兩根導桿上。壓緊機構滾輪通過軸承安裝在壓緊機構的滑塊內(nèi)，而滑塊與壓緊機構內(nèi)部內(nèi)置彈簧。</p><p>　　在送料過程中，氣動手指夾緊手提帶往前拉時，為了能讓手提帶繃緊，減小誤差，故通過氣缸提供壓力給壓緊機構，根據(jù)氣缸走過的行程，壓緊機構通過

38、彈簧作用于滾輪機構來調(diào)節(jié)壓緊力的大小，，而手提帶受到的摩擦力又可以通過壓緊力的大小和摩擦系數(shù)得到，當送料時，需要適當?shù)膲壕o力，來保證送料過程中手提帶處于繃緊狀態(tài)，此時不需要太大的摩擦力，氣缸走過的行程可以偏小些。當裁刀進行裁切時，保證送料過程中手提帶處于繃緊狀態(tài)裁切，需要的壓緊力偏大，則氣缸行走的位移就可以大些。所以在送料過程中，壓力是變化的，在送料過程跟停止送料裁切過程中進行變換。</p><p>　　在一卷手

39、提帶用完換另外一卷手提帶時，控制氣缸松開壓緊裝置，把手提袋穿過走帶軌道，控制另一氣缸，伸出裁到，直到穿過的手提帶觸碰到裁刀即可。</p><p><b>　　.</b></p><p>　　圖 1－6 提供摩擦力的壓緊部分</p><p><b>　　2. 送料氣動手指</b></p><p>　　

40、送料部分如圖 1-7彩色部分所示。整個工作氣缸通過連接板利用螺栓固定在支架上，氣缸移動部分與氣動手指通過螺紋連接套固定，氣動手指的兩個手指上各安裝兩個L塊，L塊與氣動手指的手指通過螺栓連接，L塊的夾緊端軟各貼上粗薄的軟綿膠帶。</p><p>　　為了送料過程平穩(wěn)，氣動手指安裝在手指上的L塊寬度設計成跟手提帶的寬度相當，兩個L塊閉合過程中必須平穩(wěn)，閉合后兩個L塊外表面所形成的角度180゜，誤差不大于1゜。這樣才能

41、保證夾緊手提帶，在送料過程中拉緊手提帶平穩(wěn)運動。氣動手指上貼上軟棉膠帶，在氣動手指夾緊提供一定的夾緊力時，增加氣動手指跟手提帶間的摩擦力，進而提供更大的拉力。保證運動時不產(chǎn)生相對滑動。</p><p>　　氣動手指跟氣缸間通過螺紋套筒連接，由于氣動手指與氣缸移動桿間不能發(fā)生相對運動，故連接后可以采取點焊的形式防止其相對轉(zhuǎn)動。拉伸過程產(chǎn)生的拉力較大，氣缸與支架連接的連接板也應該加厚，螺栓尺寸也應相應的增大。<

42、/p><p>　　圖1－7 送料氣動手指</p><p>　　3. xy壓緊旋轉(zhuǎn)移動工作臺</p><p>　　xy壓緊旋轉(zhuǎn)移動工作臺如圖1-8彩色部分所示，壓緊部分是由氣缸跟電機組成，電機通過內(nèi)六角螺絲安裝在U型塊下半部分，氣缸則通過氣缸連接板安裝在U型塊的上半部分，在氣缸移動部分安裝軸承，在軸承外部安裝上壓緊旋轉(zhuǎn)用軸套，在軸套上貼上海綿，在電機軸上安裝電機聯(lián)軸套，在

43、電機聯(lián)軸套上也貼上海綿。整個壓緊旋轉(zhuǎn)裝置通過連接座安裝在兩根平行的橫向?qū)к壣希瑱M向?qū)к壈惭b在整個Y軸工作臺上，在Y軸移動工作臺左端安裝橫向移動氣缸，橫向移動氣缸移動部分連接在左邊的壓緊旋轉(zhuǎn)機構。整個Y移動工作臺直接通過內(nèi)孔安裝在縱向?qū)к壣?，縱向?qū)к墑t直接固定在支架上，Y軸移動工作臺連接在氣缸的移動部分，氣缸則通過安裝板安裝在整個支架上。</p><p>　　此部分是手提帶輸送機構最主要的組成部分，壓緊機構中氣缸連

44、接的軸承壓緊接頭，是為了在兩個聯(lián)軸套壓緊手提帶后，電機旋轉(zhuǎn)之用。兩聯(lián)軸套上貼上海綿是為了防止氣缸向下擠壓過程中，壓力太大產(chǎn)生的沖擊力把連接頭撞壞，起到緩沖作用。右端的壓緊旋轉(zhuǎn)機構直接固定在Y軸移動工作臺上，左端的壓緊旋轉(zhuǎn)機構則固定在橫向氣缸的移動部分，在兩個壓緊旋轉(zhuǎn)機構都壓緊的情況下，橫向移動氣缸推動左端壓緊旋轉(zhuǎn)工作臺向右移動一定距離。保證手提帶中間拱起，保證能順利旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　Y軸移動工作臺的設計

45、則是為了在手提帶輸送過程中，送料氣動手指能夠順利從壓緊旋轉(zhuǎn)裝置通過，當氣動手指送料到達指定位置時，整個Y軸移動工作臺向上移動至電機聯(lián)軸套接觸到手提帶。此動作通過安裝在支架的大氣缸控制，這樣的結構設計都比較緊湊合理。</p><p>　　圖1－8 xy壓緊旋轉(zhuǎn)移動工作臺</p><p>　　4. 裁切移動裁刀部分</p><p>　　裁切移動裁刀裝置如圖1-9彩色部分

46、所示，在氣動手指上安裝上自己設計的連接板，氣動手指的兩端都安裝上對稱的一對安裝板，安裝板與氣動手指通過螺絲連接，安裝板上的裁刀刀片與安裝板通過焊接的形式固定，氣動手指直接安裝在氣缸移動部分，氣缸通過連接板安裝在支架上。</p><p>　　這種移動裁刀的設計，利于工作中空間的利用，當送料氣動手指工作時，移動裁刀可以通過氣缸控制向后運動，給出讓刀空間，避免送料過程與裁刀發(fā)生干涉，當送料完畢手提帶被壓緊后，裁刀通過氣

47、缸控制向前運動到適當距離，在又氣動手指運動，帶動裁刀，剪斷手提帶。</p><p>　　圖1－9 裁切移動裁刀部分</p><p><b>　　4. 控制部分</b></p><p>　　如圖1-10所示，控制部分由氣壓機，氣管，電池閥，臺達控制系統(tǒng)等組成。</p><p>　　控制的整個完整動作：送料氣動手指通過氣缸控

48、制向前移動，氣動手指張開，到達右端指定位置后，氣動手指閉合夾緊，氣缸帶動氣動手指拉著手提帶向左運動到達指定位置。Y軸移動工作臺由氣缸帶動向Y軸正方向運動，直到電機聯(lián)軸套觸碰到手提帶，運動停止。兩個壓緊旋轉(zhuǎn)機構的氣缸同時運動，直到壓緊手提帶。送料氣動手指張開，同時裁刀向前運動到指定位置。左端的氣缸帶動左端壓緊旋轉(zhuǎn)機構向右運動一定距離。然后兩電機同時帶動手提帶旋轉(zhuǎn)，同時裁刀裁切手提帶。完成后，所有部件回原位，一道工序就完成了。</p&

49、gt;<p><b>　　圖1-10控制部分</b></p><p><b>　　2設計計算</b></p><p>　　2.1 摩擦部分設計</p><p>　　摩擦部分選用的氣缸型號：MB-40×50-S-LB。其基本參數(shù)如表2-1所示：</p><p><b>

50、;　　表 2-1</b></p><p>　　手提帶送料機構選用的空壓機提供的壓力為：0.5～1Mpa。</p><p>　　所以摩擦部分受到的壓力F=P·S=P·πr^2=(0.5～1)×10^6×π×0.02^2</p><p>　　=628～1256N</p><p>　　此

51、機構內(nèi)部安裝彈簧。則手提帶受到的壓力F=0～1256N</p><p>　　選擇膠輥的動摩擦系數(shù)f1，工作臺表面的摩擦系數(shù)f2</p><p>　　則手提帶輸送過程中受到的阻力f=F·（f1+f2），其中，令f1+f2=0.3</p><p>　　得到手提帶受到的阻力范圍f=0～376.8N</p><p>　　2.2 壓緊旋轉(zhuǎn)部分

52、設計</p><p>　　選擇氣缸的型號：MAL CA 20-80-S-LB，其基本參數(shù)如表2-2，表2-3所示：</p><p><b>　　表2-2</b></p><p><b>　　表2-3</b></p><p>　　電機型號：57HS06，其基本參數(shù)如表2-4所示：</p>

53、<p><b>　　表2-4</b></p><p><b>　　步進電機：</b></p><p>　　步進電機有步距角（涉及到相數(shù)）、靜轉(zhuǎn)矩、及電流三大要素組成。一旦三大要素確定，步進電機的型號便確定下來了。 1 步距角的選擇</p><p>　　電機的步距角取決于負載精度的要求，將負載的最小分辨率

54、（當量）換算到電機軸上，每個當量電機應走多少角度（包括減速）。電機的步距角應等于或小于此角度。目前市場上步進電機的步距角一般有0.36º/0.72º（五相電機）、0.9º/1.8º（二、四相電機）、1.5º/3º（三相電機）等。</p><p><b>　　2 靜力矩的選擇</b></p><p>　　步進電

55、機的動態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機的靜力矩。靜力矩選擇的依據(jù)是電機工作的負載，而負載可分為慣性負載和摩擦負載二種。單一的慣性負載和單一的摩擦負載是不存在的。直接起動時（一般由低速）時二種負載均要考慮，加速起動時主要考慮慣性負載，恒速運行進只要考慮摩擦負載。一般情況下，靜力矩應為摩擦負載的2-3倍內(nèi)好，靜力矩一旦選定，電機的機座及長度便能確定下來（幾何尺寸）。</p><p><b>　　3

56、電流的選擇</b></p><p>　　靜力矩一樣的電機，由于電流參數(shù)不同，其運行特性差別很大，可依據(jù)矩頻特性曲線圖，判斷電機的電流（參考驅(qū)動電源、及驅(qū)動電壓）。       綜上所述選擇電機一般應遵循以下步驟：</p><p>　　圖2-1 步進電機選擇步驟</p><p>　　以下公式

57、查《步進電動機及其控制系統(tǒng)》第十一章</p><p>　　負載轉(zhuǎn)矩為T1=FD/2=10×3/2=15N/cm</p><p>　　轉(zhuǎn)動慣量：電機轉(zhuǎn)子：J1=135g·cm ²</p><p>　　下圓柱平臺：J2=MD ²/8=38.18×3 ²/8=42.95 g·cm ²</

58、p><p>　　上圓柱平臺：J3= (M1D 1²+M2D2 ²)/8=(38.14×3 ²+27×4.52×2×(4 ²+3.2 ²))/8=122.97 g·cm ²</p><p>　　軸承外圈：J4=(M1D 1²+M2D2 ²)/8=(2.7×2

59、.4×0.9) ×(3.2²+2.6²)=12.39 g·cm ²</p><p>　　J=J1+J2+J3+J4=313.31 g·cm ²</p><p>　　擬選用57HS04,步距角1.8°，t=0.1s,脈沖數(shù)N=90°/1.8°=50，脈沖頻率f=N/t=50/0.1=

60、500HZ</p><p><b>　　需要的運行轉(zhuǎn)矩：</b></p><p>　　T=(J/980.7) ×(3.14×θb)×(f/t)+T1=(313.31/980.7) ×(3.14×1.8)×(500/0.1)+15=17.51N·cm</p><p>　　根據(jù)系

61、統(tǒng)要求選擇雷賽智能57系列兩相步進電機，具體技術參數(shù)如表2-4所示。</p><p>　　型號：57HS04,電動機保持轉(zhuǎn)矩：T=0.4N·M=40N·cm</p><p><b>　　∴滿足動力需求</b></p><p>　　2.3 送料部分設計</p><p>　　選擇氣缸的型號：MAL CA

62、20-500-S-LB，其基本參數(shù)如表2-2，表2-3所示。</p><p>　　選擇氣動手指的型號：MHC2-16D，其基本參數(shù)如表2-5所示。</p><p><b>　　表2-5</b></p><p>　　氣缸拉力F1= P·S=P·πr^2=(0.5～1) ×10^6×π×0.01^2

63、</p><p><b>　　=157～314N</b></p><p>　　氣動手指夾緊力F2= P·S=P·πr^2=(0.5～1) ×10^6×π×0.008^2</p><p>　　=100.5～201N</p><p>　　此部分氣動手指夾緊頭選擇摩擦系數(shù)0.8

64、</p><p>　　則氣動手指能提供的最大拉力F=F2×0.8=160N<F1=314N</p><p><b>　　符合條件</b></p><p>　　2.4 裁切部分設計</p><p>　　選用的氣缸型號：MB-40×50-S-LB。其基本參數(shù)如表2-1所示。</p>&

65、lt;p>　　選擇氣動手指的型號：MHL2-10D，其基本參數(shù)如表2-6所示：</p><p><b>　　表2-6</b></p><p>　　選擇的氣缸型號跟摩擦部分一樣，由上可得F=0～1256N</p><p>　　裁刀的裁切力F= P·S=P·πr^2=(0.5～1) ×10^6×π

66、15;0.005^2</p><p><b>　　=78.5N</b></p><p>　　2.5 Y軸工作臺設計</p><p>　　選擇氣缸的型號：MAL CA 20-500-S-LB，其基本參數(shù)如表2-1所示。</p><p>　　氣缸所提供最大拉力F=P·S=P·πr^2=(0.5～1)

67、15;10^6×π×0.02^2 =1256N</p><p>　　M=F/g≈125kg</p><p>　　氣缸重：0.6kg 電機重：0.6kg</p><p>　　連接板體積 V1=（65×80×10×2+130×15×65）×(10^-3)^3=2.3×10^-4

68、m^3</p><p>　　連接板質(zhì)量M1=ρV=0.621kg</p><p>　　Y工作臺體積 V2=(305×30×110+20×90×110+110×90×20) ×(10^-3)^3=1.4×10^-3 m^3</p><p>　　Y工作臺質(zhì)量M2=ρV=3.78kg</

69、p><p>　　氣缸需要承載的主要質(zhì)量M3=M0+M1+M2≈8kg≤M=125kg</p><p><b>　　所以設計符合要求</b></p><p><b>　　2.6導軌設計</b></p><p>　　X軸導軌: 導軌材料使用45號鋼，表面淬火，增加耐磨性</p><p&g

70、t;　　如圖2-2所示，經(jīng)計算F1=14.5N,F2=14.5N,F3=15.1N</p><p>　　=0 FA-14.5-14.5-15.1+FB=0</p><p>　　=0 -14.5×214.7-14.5×374.7-15.3×540＋FB×580=0</p><p>　　∴FA=15.1N

71、 FB=29N</p><p>　　∴M1=3240N·mm M2=3340N·mm M3=1160N·mm</p><p>　　圓的抗彎截面系數(shù)為W=0.1D ³=0.1×10 ³=100mm ³</p><p>　　彎曲應力為σ=M/W=3340/100=33.4MPa&l

72、t;/p><p>　　查《機械設計計算手冊》表3.6，45號鋼σs=355MPa</p><p><b>　　滿足強度要求</b></p><p>　　圖2-2 導軌的載荷分析圖</p><p>　　Y軸導軌: 導軌材料使用45號鋼，表面淬火，增加耐磨性</p><p>　　如圖2-2所示，經(jīng)計算

73、F=74N</p><p>　　FA=FB=F/2=36N</p><p>　　M=FA·l=37×127=4699N·mm </p><p>　　彎曲應力為σ=M/W=4699/100=46.99MPa</p><p>　　查《機械設計計算手冊》表3.6，45號鋼σs=355MPa</p>&l

74、t;p>　　圖2-3 導軌的載荷分析圖</p><p><b>　　滿足強度要求</b></p><p>　　機械手導軌：機械手的重量比上面計算的載荷要低的多，使用45號鋼，表面淬火肯定能滿足要求。故不再計算。</p><p>　　對受彎桿件除強度要求外，還往往要求變形不能過大，即還有剛度要求。若導軌的的變形太大，會影響導軌上的運動部件

75、的配合，造成磨損不均，產(chǎn)生噪音，降低壽命，還會使行走困難出現(xiàn)爬坡現(xiàn)象，還會引起較嚴重的震動。所以，若變形超過允許的數(shù)值，即使仍是彈性的，也被認為是一種失效的形式，因此需要研究導軌的彎曲變形。</p><p>　　因Y軸導軌受力大，校驗Y軸導軌。</p><p>　　鋼的彈性模量E=207MPa</p><p>　　導軌截面是直徑為10mm的圓</p>

76、<p>　　I=Π/64=3.14×/64=490</p><p>　　其最大撓度為W=-FL/(48EI)=-74×127×/(48×207××490)=1.9×mm=1.4×L</p><p>　　據(jù)了解，剛度較嚴的軸剛度為W=0.0002L</p><p><b&g

77、t;　　滿足剛度要求</b></p><p><b>　　總結</b></p><p>　　經(jīng)過歷時3個多月的努力，到目前為止，本設計已基本上完成。但理論與實踐畢竟不一樣，對于一位缺乏實踐的在校大學生來說，這有一定的困難，使我在設計過程中遇到了許多阻力，但在老師和同學的幫助下，通過自己的努力，最后克服了一個又一個困難，使設計取得了成功。</p>

78、<p>　　在設計準備階段，我精讀了教材，查閱了許多參考書和專業(yè)期刊，又常登陸因特網(wǎng)查找相關知識，使我的知識一天天充實著，同時又有了一份成就感，使我的設計信心大增；在設計后期，看完書查完資料以后，再來看課題，感覺與以前就不相同了，能了解課題要做些什么，怎么來做。雖然還有許多不懂的地方。</p><p>　　畢業(yè)設計是一項系統(tǒng)工程，既要熟悉課題的要求，又要讀書查資料，還要撰寫論文，最后還要答辯，在這一

79、系列的環(huán)節(jié)中，任何細節(jié)都不能馬虎，唯有腳踏實地。因此，通過這一次畢業(yè)設計，我感覺學到了許多許多，以前雖然學習了機械課程，但書本知識都只學了一點皮毛，更談不上熟悉。但這次畢業(yè)設計以后，我感覺我對機械設計類的知識已有了更深的認識，同時，氣缸和步進電機專業(yè)方面的其他知識我也有了一定的增長。</p><p><b>　　4 致謝</b></p><p>　　畢業(yè)設計是學習階段

80、一次非常難得的理論與實際相結合的機會，通過這次比較完整的手提帶輸送機構設計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，和實際設計的合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都是我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也得到了不同的程度的提升。這是我們都希望看到的也是我們進

81、行畢業(yè)設計的目的所在。</p><p>　　雖然畢業(yè)設計內(nèi)容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種標準件的適用條件，各種設備的選用標準，各種零件的安裝方式，我都是隨著設計的不斷深入而不斷熟悉并學會應用的。和老師的溝通交流更使我從經(jīng)濟的角度對設計有了新的認識也對自己提出了新的要求。</p><p>　　這次的畢業(yè)設計可以說是對我們以后的工作很有幫助的，不僅是因為通過設計我們學到了很多開始懂

82、的東西，在設計中，我們遇到了很多的問題，那些在我們以后的工作中的是經(jīng)常會碰到的，至少到那時候，不會不知所措。</p><p>　　提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設計讓我積累了無數(shù)實際經(jīng)驗，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學習中表現(xiàn)出更高的應變能力，更強的溝通力和理解力。</p><p>　　順利如期的完成本次畢業(yè)設計給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同

83、時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心，今后我更會關注新技術新設備新工藝的出現(xiàn)。</p><p>　　在這里，我還要感謝一直關心我的設計輔導老師和幫助過我的同學。是他們的幫助讓我完成了此次艱難的畢業(yè)設計。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 機械設計，濮良貴，紀名剛，高等教育出版社，2009年5月</p>

84、;<p>　　[2]針刺法非織造布工藝技術與質(zhì)量控制[M]，馮學本編著，北京: 中國紡織出版社,2008</p><p>　　[3] 基DSP的工業(yè)縫紉機控制系統(tǒng)設計[J]，賁禮進 王 正高 曹瑩，電子產(chǎn)品世界，2009年9月P32-35</p><p>　　[4]工業(yè)縫紉機電機控制器[J]，石峰，輕工機械，2008年26卷第5期 </p><p>　

85、　[5]平網(wǎng)印花機的技術進步[J]，陳立秋，印刷，2004年第23期</p><p>　　[6]基于永磁無刷直流電機的工業(yè)縫紉機控制系統(tǒng)設計[J]，楊輝玲，宋正強，印刷，2006年第37卷第1期 </p><p>　　[7]基于臺達機電產(chǎn)品的針刺無紡布生產(chǎn)線集成應用[J]，吳吉昌， 吳木榮，《國內(nèi)外機電一體化技術》2007年第10卷第6期</p><p>　　[8]

86、機械設計計算手冊，王三民，化學工業(yè)出版社，2009年1月</p><p>　　[9]Autodesk Inventor Professional 2010中文版從入門到精通，胡仁喜，康士廷，劉昌麗，機械工業(yè)出版社，2010年1月</p><p>　　[10]步進電動機及其驅(qū)動控制系統(tǒng)，劉寶廷，程樹康，哈爾濱工業(yè)大學出版社，1997年11月</p><p>　　[11

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