本文關(guān)鍵詞：自動供螺釘裝置設(shè)計與研究

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【摘要】：隨著制造業(yè)迅速發(fā)展，自動化裝配生產(chǎn)線在機械制造、模具制造、電子等行業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。自動供釘裝置是自動化裝配生產(chǎn)線必不可少的設(shè)備，它為自動化裝配提供所需要的零件，能讓這個生產(chǎn)線快速有效的進(jìn)行生產(chǎn)。其包括給料器，隔料機構(gòu)，剔除器，定向機構(gòu)，輸料機構(gòu)及驅(qū)動裝置等。 在自動化裝配中螺釘?shù)墓┙o方式一般有兩種，第一種是已經(jīng)排列好的帶狀螺釘傳送；第二種是零散的螺釘自動選排傳送，此螺釘傳送方式目前被廣泛應(yīng)用。我國研發(fā)的自動供螺釘裝置可靠性差、故障率高，因此大多數(shù)的自動化裝配設(shè)備需要從國外引進(jìn)。 本論文所研發(fā)的自動供螺釘裝置，其設(shè)計的目的是將儲存在儲料器里雜亂無章的螺釘整齊、有序的排列在輸料軌道上，然后分離螺釘并將其輸送到軌道的末端，讓自動裝配生產(chǎn)線快速有效的進(jìn)行生產(chǎn)，具體介紹如下： 首先，對供釘方式進(jìn)行了比較與選擇，了解給料器、隔料機構(gòu)、輸料機構(gòu)的形式，分析了它們的優(yōu)缺點，提出了結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，詳細(xì)設(shè)計了自動供螺釘裝置的隔料機構(gòu)，對自動供螺釘裝置關(guān)鍵件進(jìn)行設(shè)計計算和強度校核，從計算的數(shù)值及校核的結(jié)果來看，此設(shè)計合理可行。 其次，應(yīng)用ANSYS Workbench模塊對曲柄連桿機構(gòu)進(jìn)行了靜力學(xué)和運動學(xué)分析。在對曲柄連桿機構(gòu)進(jìn)行分析的時候，充分考慮到了曲柄連桿機構(gòu)工作時的約束和載荷等與實際工作相吻合。對曲柄連桿機構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析后，得到了它的位移、應(yīng)力、應(yīng)變圖，由圖中可以看出，曲柄連桿機構(gòu)的上支撐座位移最大，底部的支撐座位移最小；最大應(yīng)力和應(yīng)變出現(xiàn)在兩個連桿的夾角處；最小應(yīng)力和應(yīng)變分布在上下支撐座處。曲柄連桿機構(gòu)材質(zhì)為304不銹鋼，，分析出來的最大應(yīng)力2.4025Mpa，低于材料的許用應(yīng)力，所以滿足強度要求；最大應(yīng)變值為8.4025×10-6mm/mm，低于材料的極限應(yīng)變，所以滿足要求。對曲柄連桿機構(gòu)進(jìn)行運動學(xué)分析后，得到了它的位移、角速度及角加速度和時間的對應(yīng)關(guān)系，由圖可以看出，曲柄連桿機構(gòu)運動時的位移、角速度、角加速度與時間都按一定的規(guī)律變化，變化周期為0.5s，總體運動比較平穩(wěn)，沒有較大的沖擊。 最后，了解并比較了電器控制元件的作用及功能，對自動供螺釘裝置的控制電路進(jìn)行了設(shè)計，并根據(jù)不同的功能對硬件的驅(qū)動電路進(jìn)行歸類，基本達(dá)到了裝置對于硬件控制的需求。 總之，本文設(shè)計出的自動供螺釘裝置可以將零散的螺釘輸送到軌道末端，能讓這個生產(chǎn)線快速有效的進(jìn)行生產(chǎn)。另外應(yīng)用ANSYS Workbench模塊對此裝置中的曲柄連桿機構(gòu)進(jìn)行了靜力學(xué)和運動學(xué)分析，得出其總體運動比較平穩(wěn)，沒有較大的沖擊，符合要求。
【關(guān)鍵詞】：自動化裝配 自動供螺釘 靜力學(xué)分析 運動學(xué)分析 電路設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TP278;TH122
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 1. 緒論11-21
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢12-18
• 1.2.1 裝配技術(shù)及發(fā)展概況12-13
• 1.2.2 自動化裝配生產(chǎn)線的發(fā)展現(xiàn)狀13-16
• 1.2.3 裝配生產(chǎn)線中的自動供釘技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用16-18
• 1.3 本課題的研究內(nèi)容18-19
• 1.4 本章小結(jié)19-21
• 2.自動供釘裝置結(jié)構(gòu)方案設(shè)計及布局21-53
• 2.1 供釘方式的比較與選擇21-31
• 2.1.1 給料器形式比較21-26
• 2.1.2 隔料機構(gòu)比較26-29
• 2.1.3 輸料機構(gòu)比較29-31
• 2.2 自動供釘裝置的整體分析31-43
• 2.2.1 傳動的類型及其優(yōu)缺點比較31-38
• 2.2.2 螺釘?shù)囊?guī)格及種類38-41
• 2.2.3 自動供釘裝置的總體結(jié)構(gòu)41-42
• 2.2.4 自動供釘裝置的設(shè)計要求42-43
• 2.3 自動供釘裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計43-51
• 2.3.1 自動供釘裝置的結(jié)構(gòu)方案比較43-47
• 2.3.2 自動供釘裝置的結(jié)構(gòu)方案確定及布局47-49
• 2.3.3 自動供釘裝置工作的工藝流程49-50
• 2.3.4 自動供釘裝置的隔料機構(gòu)設(shè)計50-51
• 2.4 本章小結(jié)51-53
• 3 自動供釘裝置關(guān)鍵件設(shè)計計算53-69
• 3.1 滾珠絲杠及電機選型計算53-60
• 3.2 曲柄連桿機構(gòu)的設(shè)計計算60-67
• 3.3 本章小結(jié)67-69
• 4. 曲柄連桿機構(gòu)的靜力學(xué)和運動學(xué)分析69-79
• 4.1 有限元方法簡介69
• 4.2 有限元分析軟件 ANSYS WORKBENCH 的簡介69
• 4.3 曲柄連桿機構(gòu)的靜力學(xué)分析69-74
• 4.3.1 曲柄連桿機構(gòu)的三維建模70
• 4.3.2 曲柄連桿機構(gòu)的靜力學(xué)分析70-74
• 4.4 曲柄連桿機構(gòu)運動學(xué)分析74-77
• 4.5 本章小結(jié)77-79
• 5 自動供釘裝置控制部分設(shè)計79-87
• 5.1 控制系統(tǒng)設(shè)計要求79
• 5.2 控制系統(tǒng)設(shè)計思路79-80
• 5.3 AT89S52 簡介80
• 5.4 硬件元件介紹80-81
• 5.5 開關(guān)量電路81-82
• 5.6 直流電機驅(qū)動電路82-83
• 5.7 報警裝置驅(qū)動電路83-85
• 5.8 本章小結(jié)85-87
• 6.總結(jié)與展望87-89
• 6.1 總結(jié)87
• 6.2 展望87-89
• 致謝89-91
• 參考文獻(xiàn)91-95
• 附錄 A95-97
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄97-98

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：709601