毕业设计（论文）-自动涂胶机设计

《毕业设计（论文）-自动涂胶机设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、北华大学学士学位论文第一章绪论近年来，伴随着生产和技术的发展，机电一体化有了很大的发展,自动涂胶机在我国机械设备的装配与维修中得到了广泛的应用，不仅提高了劳动生产率，同时也节省了能源和材料。尤其是汽车行业，对汽车零部件的结合面有一定的密封性要求,其结合面都需要涂胶，涂胶的精度对汽车的性能至关重要，自然对自动涂胶机提出了更高的要求。以往涂胶都是依靠工人的手工来完成，涂胶的效率极低，而且很难保证涂胶的均匀性和胶体的厚度。自动涂胶机既能保证涂胶的均匀性又能有效的节省材料，大大提高了工作效率和工作质量，减少了工人的劳动强度。因此针对不同的工作需要,自动涂胶机

2、可以采用框架式机器人或多自由度机器人来实现对结合面进行涂胶，同时，这项技术的应用也意味着每天给国家企业带来巨大的经济效益。本次设计的目标是为第一汽车集团设计一台自动涂胶的设备（轴承座与减速器间的密封圈）使它能在实现日常工作目的的基础上，尽量使机械结构合理的简化，降低成本，增加其实用性和性价比。此机构采用框架式机械手操作机，由步进电机作为驱动装置,X,Y轴联动可合成各种平面的各种曲线,XYZ轴联动可合成空间曲线或直线(但必须考虑胶的流动)。保证系统可靠性及涂胶精度的前提下降低造价,提高性能/价格比。本次设计的自动涂胶机硬件控制采用的是MCS-51单片机

3、进行三坐标联动运动进行控制，通过汇编语言编程来实现涂胶机的X向、Y向、Z向运动的数据量，来控制涂胶的速度和均匀性。随着数控技术、机电行业的不断发展及对机器性能的高要求，自动涂胶机一定会有着更广泛的应用前景。29北华大学学士学位论文第二章自动涂胶机的总体结构设计2.1设计任务和内容设计一台自动涂胶机，对汽车密封圈进行自动涂胶，利用步进电机进行驱动控制，保证涂胶的范围、速度和均匀性。机械系统设计包括机械结构设计和各种标准件的选取。硬件系统设计就是用单片机及驱动电路来控制X向、Y向、Z向电机的正常工作2.2设计要求机械部分要考虑整体布局，工作行程要能满足要

4、求，传动装置要平稳且准确，还要兼顾速度，另外需考虑经济性，该设备要求成本低，尽量选用标准件，减少额外的工作量。设备的使用寿命不低于15年，每年工作330天，每天工作12小时，载荷持续率为90%，需要批量生产。电路部分主要是芯片的选取和电路的扩展连接，及三个电机控制电路的设计。2.3自动涂胶机总体方案的拟定由于涂胶过程中存在拐点涂胶量的控制，可通过改变X、Y向运动速度调节也可单一Z向运动调节，以保证涂胶均匀，此次设计采用后者方式，原因是一个电机工作方式比较好控制。三向运动的形式不尽相同，所以共用了三个电机，通过程序控制分别做相应运动，来保证涂胶的厚度和

5、均匀性。Z向是用来控制出胶的量的，且要求传动平稳，故选用丝杠螺母工作，丝杠螺母有自锁能力，可保证涂胶的厚度和均匀性。通过改变Z向丝杠螺母的转速，以保证Z轴的升降速度，来达到涂胶的要求。由于X，Y向运动要求平稳、准确，所以采用了滚珠丝杠传动，滚珠丝杠传动效率高、刚度好、传动精度高且使用寿命长。导向机构承载大，且需要平稳，所以X、Y向采用滚动导轨，滚动导轨承载较大，且导向准确。为了满足传动比和结构简化的要求，采用齿轮系统进行变速，齿轮的结构紧凑、工作可靠、寿命长且传动比稳定。29北华大学学士学位论文第三章自动涂胶机机械部分设计3.1总体结构设计考虑到整个

6、机构的平衡性，故将承载夹持部分的弯臂方向与Y向电机在一条线上。涂胶机装置传递要求精度很高，为了使涂胶机的结构简单，齿轮间隙的调整采用偏心轴套进行消隙，滚珠丝杠增加了紧定螺钉，消除了轴向间隙，同时与键配合下也消除了周向间隙。具体结构框架如下图3.1：图3.1结构框架3.2传动装置设计3.2.1电机和连轴器的选取1）Z向电机的选取：电机的选取原则是满足精度要求即步距角，满足输出功率要求即转矩问题。步距角：脉冲当量：δ=0.008I=1.0电机的型号：55BF003电机的参数如下：相数步距角电压相电流最大静转矩最高空载启动频率31.5/32730.6861

7、800转子转动惯量质量外径Φ长度轴径0.617×105kgm20.835570629北华大学学士学位论文因为密封圈的密封性要求很高，每次出胶的量不是很多，所以挤胶力不是很大，故选用步距角为1.50/步，扭矩偏小点的便可以满足要求，经过计算，挤胶的力度一般在1N～25N之间，选用保持转距为0.686N·m的55BF003型步进电机，便可以满足扭矩要求，所以选择55BF003型号的步进电机，就能满足设计的要求。Z向联轴器的选取：由于z向电机的输出轴的轴径为Φ6为了使其结构简单且拆装方便，故采用过盈配合套筒连轴器，采用高压油膨胀的方式使V型套筒发生轴向窜动

8、使两轴连接在一起，具体结构如图3.2所示：图3.2联轴器2）X向电机的选取：中拖板和上拖板加上涂胶装置总重量