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1、毕业大作业题 目：牙刷传动杆轴承嵌入治具专 业： 机械制造与自动化班 级：13级学 号： XXXXXX学 生：XXXXXX指导教师：XXXXXX完成日期：2021年11月10日大连工人大学2021年 9 月 制牙刷传动杆轴承嵌入治具摘要：文中设计是一种半自动化的产品两次嵌合治具。该机械治具主要有底座， 支撑柱，气缸及其零部件组成， 采用气压及继电设备控制。 气压缸的压力大于人 体力量，运动距离为40-100MM,下压力量最大在9.9Kgf/c川。再进展两次嵌入其 机械的主要动作为， 上下直线运动， 左右直线运动两种。 该机械设备有过载保护 及断电空间停顿功能。可以用于大批量生产任务,来提高生产
2、效率及产品质量。关键词： 气缸 继电器 控制按钮 限位开关一、机械自动化概述机械自动化已广泛地应用于工业、国防、科技、生活等各个领域。产业部门 应用最多的当推汽车工业和电子工业， 在金属加工、 塑料成型、 机械制造等行业 也有普遍应用，并逐渐向纤维加工业、食品工业、家用产品制造等行业开展。在 工业生产和其它应用领域，由于工作的需要，人们经常受到高温，腐蚀，有毒气 体以及人的有限体能等种种劣势的限制， 工作效率很低。 自从机械自动化问世以 来，相应的各种难题应刃而解。机械自动化由耐高温，防腐蚀的材料制成，工作 效率极高，而且不受体能的限制，非常方便。机械自动化是一种通过增加动作、 力量、技巧等来
3、完成人无法完成的工作；机械自动化最显著的特点是通用性和机电一体化。1.通用性，除了专门设计的专用机械设备外，一般机械在执行不同的作业任 务时具有较好的通用性。 比方，更换机械中组成的治具时， 便可执行不同的作业 任务。2.机电一体化，这是机械和微电子技术严密集合的一门技术，他的开展使冷 冰冰的机器有了人性化， 智能化。 机械技术涉及的学科相当广泛， 但是归纳起来 是机械学和微电子技术的应用， 特别是计算机技术的应用密切相关。 因此，机械 技术的开展必将带动其它技术的开展， 机械技术的开展和应用水平也可以从一个 人对机械技术和工业技术的情况。机械自动化技术从上个世纪开场开展应用以来， 已经得到了
4、迅速的开展， 特 别是近年来计算机的高度集成化， 开场采用了计算机集成制造系统， 大大加快了 机械自动化的开展， 但我国仍处于初级操作阶段的自动化， 与世界主要国家的差 距是很大的； 我国有丰富的劳动力资源， 每年城镇新增就业人口达两千多万， 且 今后每年的就业人数还会增加。 机械自动化最大限度地提高劳动生产率， 劳动力 的过剩和分工的转移就是一个现实问题。二、设计原理自动化主要由执行机构、 驱动机构和控制系统构成。 执行机构又包括主动轴 副动轴。主动轴安装在最前端，任务是来准确的挤压、移开工件，一般机械的运 动有两种： 一个是上下直线运动， 另一个是左右直线运动。 因此其必须安装有液 压缸、
5、电液脉冲马达、 电磁阀等作为其执行机构的动力局部或辅助系统。 驱动机 构主要有四种：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。其主要以电气和气 压驱动为主， 只有少量的运用液压和机械驱动。 液压驱动主要是驱动大体积的重 型工业设备如：锅炉等。它的优点是压力高、体积小、力量大动作平稳。缺点是 构造繁琐、本钱高、而且需要配备压力源。气压驱动的元件是气压缸、气压马达 等。一般采用 2 6 个大气压，也有一些更大的，具体要根据实际情况来定。虽 然它的力量比拟小、体积比拟重，但是出于廉价，而且不影响动作，因此在实际 生产中应用比拟广泛。机械运动的控制要素主要包括工作的顺序、 运动的时间、到达的位置等，具
6、体还要加上点控和连续控制。控制系统可根据动作的要求设计数字顺序， 然后再根据运动的程序，控制机械的运开工作。为了使其程序更简单、修改更容易，本设计采用电气控制系统来完成操作。图2-1为治具整体构造示意图三、主要构造及控制系统说明一躯干和传动系统(1)当气压缸下沉时，需要考虑被冲压物体的重量、大小和惯性。同时还要考 虑产品的受力情况，以保证制品的完好性。为了防止工件在受力时有损坏， 所以 我们要在治具的支撑局部加上弹性垫。(2躯干：躯干是由底盘和手臂两大局部组成的。底盘是支撑机械的重量的机构，在本设计中只起到支撑的作用。单向气缸是 机械的主要局部，是用产品二次潜入时给予产品的力的产生局部。图3-
7、1为气缸示意图下列图单向气 缸双向移动气 缸图3-2为产品整体构造图图3-3为产品原点示意图二控制按钮控制按钮是一种利用人手来操作，并具有能使弹簧复位的一种控制开关， 在 低压电路中，常用于发布动作命令，远距离控制各种电磁开关，再用电磁开关控 制电动机等。控制按钮常开按钮控制常用设备的起动， 常闭按钮控制常用设备的 停顿。三电磁式继电器电磁式继电器是一种电子原件，一般由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成, 利用电磁铁控制工作电路通断的开关。 广泛用于电力拖动控制系统中，其构造及 工作原理与接触器类似，也是由电磁机构和触点系统组成。继电器只能用于切换 电流较小的控制电路或保护电路（各触点允许通过的
8、电流多为5A）,继电器可对多种输入信号量的变化作出反映，而接触器只能对电压信号作出反响机械重复 动作，完 成嵌件工塑料成 型部品四行程开关的应用行程开关又称限位开关，行程开关是用以反响工作机械的行程， 发出命令以 控制其运动方向和行程大小的开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。其作 用原理与按钮一样，区别在于它不是靠手指的按压而是利用生产机械运动部件的 碰压使其触头动作，从而将机械信号转换为电气信号，使运动机械按一定的位置 或行程实现自动停顿、反向运动、变速运动或自动往返运动等。在实际生产中， 将行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程 开关时，行程开关的触点动作
9、，实现电路的切换。因为这种特性，行程开关广泛 用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进展终端限位保护，防止生产事故 的发生。四、控制流程启动控制按钮，使主气缸接到命令，进展下压动作，当产品接触到A点限位开关时，通过A点限位信号让气缸上升；到达 B点时，发出信号，双向气缸平行移动;作循环4-20以此完成一次动B点限位五、机械运动控制系统的设计在进展硬件设计的同时可以着手软件的设计工作。 软件设计的主要任务是根 据控制要求将工艺流程图转换为梯形图， 这是机械运动应用的最关键的问题， 程 序的编写是软件设计的具体表现。 在控制工程的应用中， 良好的软件设计思想是 关键，优秀的软件设计便于工程技术人
10、员理解掌握、调试系统与日常系统维护。机械运动控制系统的程序设计思想由于生产过程控制要求的复杂程度不同， 可将程序按构造形式分为根本程序和模块化程序。根本程序：既可以作为独立程序控制简单的生产工艺过程， 也可以作为组合 模块构造中的单元程序： 依据计算机程序的设计思想， 根本程序的构造方式只有 三种：顺序构造、条件分支构造和循环构造。模块化程序：把一个总的控制目标程序分成多个具有明确子任务的程序模 块，分别编写和调试， 最后组合成一个完成总任务的完整程序。 这种方法叫做模 块化程序设计。我们经常采用这种程序设计思想，因为各模块具有相对独立性， 相互连接关系简单， 程序易于调试修改。 特别是用于复
11、杂控制要求的 生产过程。六、总结经过近期的设计与学习， 成功的通过了各项操作检测和调试， 本文主要介 绍了自制的机械自动化的控制的设计应用。证明了机械的动作原理，设计要求， 程序设计方法。到达所需要求， 并能够成功的将部品进展嵌入， 本系统稳定性好， 而且可靠性良好。通过对机械整个系统的设计，是对以前所学知识的一个总结， 也使本人进一步的了解机械工程的工作流程、控制及编程等一系列复杂的知识， 更深层次的学习系统的设计和分析， 在学习旅途中的辛苦与疲惫中找到乐趣与甘 甜，鼓励自己以后能够解决更多的难题。在设计中，我深刻的体会到了，只有通 过理论与实际的结合、 资料的大量搜索和仔细的琢磨， 才使机械运动控制系统设 计得以圆满完成。参考文献1吴明亮，蔡夕忠.可编程控制实训教材M.:化学工业，2005.82桂香.机电类专业毕业设计指南J.：机械工业，2005.13瞿大中.可编程控制与实验P华中科技大学,2002.12.4殷建国.工厂电气控制技术M.:经济管理,2006.9.齐占庆机床电气控制技术G.:机械工业,2006.1.余雷声.电器控制与PLC应用M.:机械工业，1996: 58-63
