李连升 机油冷却器芯分子总成装配机械手设计
上下箱体安装轴承处孔的同轴度,应先用螺栓将上下箱体紧固后,再同时一次性加工上下孔。为了定位,在加工完上下孔后,在紧固的情况下配钻一个销孔。装配时,在该销孔内打入销,进行准确定位。
4.2 装配
4.2.1气缸的选择
1.气缸的选择要点
可根据主机的需要进行设计,但尽量直接选用标准气缸 (1).安装形式的选择
安装形式由安装位置,使用目的等因素决定。在一般场合下,多用固定式安装方式:轴向支座前法兰(MS1?MF1式)后法兰(MF2式)。在要求活塞直线往复运动的同时又要缸体作较大圆弧摆动时,可选用尾部耳轴(MP4式或MP2式)和中间轴销(MT4式)等安装方式。如需要在回转中输出直线往复运动,可采用回转气缸。有特殊要求,可选用特殊气缸
(2).输出力的大小
根据工作力的大小,考虑气缸载荷率确定活塞杆上的推力和拉力,从而确定气缸内径。气缸由于其工作压力较小(0.4~0.6MPa)其输出力不会很大,一般在10KN左右,输出力过大其体积(直径)会太大,因此气缸在气动设备上应尽量采用扩力机构,以减少气缸的尺寸。
(3).气缸行程
气缸(活塞)行程与其使用场合及其工作机构的行程相比有关,多数情况下不应使用满形成,以免活塞与气缸盖相碰,尤其用于夹紧等机构,为保证夹紧效果必须按计算行程多加10~20mm的行程余量。
(4).气缸的运动速度
气缸的运动速度主要由所驱动的工作机构的需要来决定。要求速度缓慢,平稳时,宜采用气液阻尼缸或采用节流调速。节流调速的方式有:水平安装推力载荷推荐使用排气节流,垂直安装举升载荷推荐使用进气节流;用缓冲气缸可使缸在行程中点不发生冲击现象,通常缓冲气缸在阻力载荷且速度不高时,缓冲效果
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才明显,如果速度高,行程终端往往会产生冲击。
2气缸的选择与校核
在机械手上我们需要采用两种不同类型的气缸,一种是QGS尾部法兰安装型气缸,另一种是QGK-2小型齿轮齿条摆动气缸。我们初选它们的缸径?40mm, 估
=G手臂+G吸盘+G螺母+G套筒=11kg,由算气缸推(拉)的总重量G总《机械设计手册 单行本 气压传动与控制》得:当推力做功时,气缸直径
D?4F1,已知数据: ??0.3,P?0.5MPa,解得 F1?188.4N,即 ?pηF1?19kg,估算?40mm气缸推(拉)的总质量小于校核?40mm气缸实际gm?推(拉)的总质量,所以选择缸径?40mm的气缸是符合要求的。
4.2.2机械手维护说明
1.维护的任务
维护的中心任务是保证供给气动系统清洁干燥的压缩空气;保证气缸得到规定的工作压力;保证气动系统的密封性;保证气缸执行按预定的要求工作。
2.管理的方法
维护工作可以分为日常的维护工作与定期的维护工作。前者是每天必须进行的维护工作,后者是每周,每月或每季度进行的维护工作。维护工作应该有记录,以利于今后的故障诊断与处理。维护管理者应能充分了解元件的功能、构造、性能。在购入元件时应根据生产厂家的样本等技术资料对元件的功能、性能进行调查。因生产厂家的试验条件与用户的实际使用条件有所不同,所以,有必要进行实际测试,根据数据进一步掌握元件的性能。
3.维护的原则
(1)理解元件的原理、构造、性能、特征 (2)检查元件的使用条件是否恰当 (3)事先掌握元件的使用方法及其注意事项 (4)事先掌握元件的寿命及其相关的使用条件
(5)事先了解故障易发发的场所、发现故障的方法和预防方法
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(6)准备好管理手册,定期进行检修,预防故障的发生 (7)做好能正确、迅速修理并且费用最低的备件
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第五章 设计工作总结
通过设计我掌握了设计的基本步骤,查阅资料的能力也得到了提高,另外在设计中我们和其他两个小组通力合作,无论是从方案的构思选定,还是从某一机构的设计,甚至零部件的选用,尺寸的确定,论文的成文,我们都在一起讨论完成,使我认识到团结协助的重要性。
机油冷却器的自动装配线由工件的自动输送、机械手装配、自动上料装置、定位装置、以及压力机构等实现。本设计主要研究机械手装配和自动上料装置。要实现装配自动化,首先要实现上料装置的自动换料。设计中采用圆盘式回转料仓,由步进电动机带动其运动,并用PLC进行控制。机械手准确无误的抓取工件也是实现装配线自动化的关键问题。根据散热片的结构特征,采用较合理的定位方案,并由托盘带动散热片上升,这些都可以保证机械手能够连续、准确地进行装配,从而在这一环节上实现自动化。
当然设计中还存在许多不足之处:圆盘工作台转动过程如何实现精确定位,虽然步进电机精度很高,但不排除误差的可能,在本设计中我采用弹性插销定位的方法,是否有更好的方法就有待实践的证明。另外,由于机油冷却器芯子机构和机械手抓取能力的限制,必须对芯子的结构作出改进才能实现装配自动化,这无形中加大了零件的成本,所以,我们的装配线还需要很大的改进。
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致 谢
在这两个多月的毕业设计过程中,通过李老师的悉心指导,我增长了许多知识。在这里我要特别感谢陈启银老师。在毕业设计中,无论什么时候,当我遇到问题时,陈老师总会不厌其烦、热心的讲解,引导我向正确的方向思考。在思考,发现问题、然后解决问题的过程中,我学会了很多东西。
我们与同组同学与在设计中互相帮助,共同讨论,解决了许多遇到的问题。通过这次设计中的相互协作,我更深刻的体会到团队的力量。
通过查阅大量设计资料,我对机械产品设计的基本过程有了进一步的了解。同时对大学阶段的课程也进行了系统的复习,对专业课也有了更深的认识。这些对于我以后的学习和工作都有很大的帮助。
最后我要感谢所有为我们毕业生付出辛勤劳动的老师们,谢谢你们了
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参考文献
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