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1、图书分类号：密 级：毕业设计(论文)玻璃成型机传动系统设计THE DESIGN OF GLASS MOLDING MACHINE TRANSIMISSION SYSTEM 学生姓名学院名称机电工程学院专业名称机械设计制造及其自动化指导教师2011年5月27日 徐州工程学院毕业设计(论文)徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担
2、。论文作者签名： 日期： 年 月 日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘要根据国内自动吹制设备开发不广泛和对灯具需求量日益增长的的现状，本
3、课题拟通过设计一系列的四轴联动机构，能够同时实现顶住玻璃棒的双轴相对移动和加热燃气头的横纵向移动，达到自动吹制灯具的目的。整个课题大致分玻璃成型机的四轴联动机构机械设计和轴移动位置检测设计。本课题分别对主轴，横向移动系统，纵向移动系统进行了设计。横向移动系统采用步进电机直接带动齿轮，再通过齿轮传动带动轴转动，最后通过滚珠丝杠将轴的旋转运动变为喷火头的直线运动。关键词 传动；横向移动系统；纵向移动系统；检测全套图纸，加153893706AbstractAccording to the development of domestic auto-blowing equipment is not wi
4、dely and the growing demand for the status of lighting, the subject of a series of four-axis to be linked through the design of institutions that can withstand the simultaneous biaxial glass rods relative movement of the head and the heating gashorizontal and vertical movement, to achieve the purpos
5、e of automatic blowing lamps.The whole issue broadly divided into the glass forming machine axis linkage axis mechanical design and position sensing design. This paper on the spindle, horizontal feed system, vertical feeding system and turret parts were studied.Horizontal feed system: direct drive s
6、tepper motor using gears, drive shaft and then rotate through the gears, and finally through the ball screw shaft of the rotary motion into linear motion of tool holder.Vertical feed systems: Theory and horizontal feed system similar.Keywords Transmission; horizontal feed system; vertical feed syste
7、m; detectionII徐州工程学院毕业设计(论文)目 录摘要IIAbstractIII1 绪论11.1 玻璃吹制的发展背景及趋势11.1.1 国内外玻璃吹制系统的发展概况11.1.2 玻璃吹制技术的发展趋势11.2 自动吹制比手工吹制的优势21.2.1 手工吹制技术22 玻璃成型机的总体方案设计52.1 系统原理分析52.2 系统的工艺和气路图62.2.1 系统的工艺62.2.2 玻璃成型机的控制气路图62.3 系统的控制方案72.4 主要传动机构83 玻璃成型机的传动及组件设计103.1滚珠丝杠螺母副103.1.1工作原理与结构103.1.2滚珠丝杠副的主要尺寸、精度等级113.1.3
8、滚珠丝杠副的安装113.2 齿轮设计123.3 传动轴设计173.4 纵向移动系统193.4.1纵向移动系统的总体设计193.4.2纵向移动系统传动齿轮的设计193.5横向移动系统233.5.1横向移动系统的总体设计233.5.2横向移动系统传动齿轮的设计234 控制部分设计284.1 主轴电机的选择284.2 横向驱动电机的选择284.3 FM353步进电机的选择与分析284.4 控制电路314.5 PLC外部控制接线电路324.6 操作面板的设计32结 论34致谢35参考文献36II1 绪论1.1 玻璃吹制的发展背景及趋势1.1.1 国内外玻璃吹制系统的发展概况随着知识经济时代的到来、科技
9、的发展和进步，人们的物质生活逐渐丰富起来，而审美观念也发生了巨大的变化，生活方式和审美意识也在发生着奇妙变化，由于审美情趣的不同、年龄的各异、文化层次和地域的不同，也产生了不同的爱好。随着生活水平的提高，人们的审美观念也越来越高，再加上对于手工个性化玻璃制品的喜爱，这种手工玻璃制品越来越受到人们的欢迎。现今新材料和新工艺不断涌现，人们的需求也不仅仅停留在功能要求和审美的普遍性上，玻璃作为重要材料之一，其表面和内在质地的多样性与丰富性给视觉带来的审美与精神 t2,理因素，赋予了设计师新的灵魂，并已逐渐为设计师所关注。吹制玻璃是一种融传统审美和现代时尚于一体的现代装饰艺术，设计师们通过这种材料表达
10、了对美的追求和艺术的创造，在晶莹剔透的材质上反映出对时代的气息和崭新的境界。传统的生产工艺与现代审美相结合，引领着吹制玻璃艺术的发展潮流。结合现代主义的人文观，追求回归自然、返璞归真的审美观念影响着人们对美的需求，独一无二的设计理念及符合大众的审美观，让每一件玻璃制品尽显出它独一无二的魅力，而呈现出一种和谐之美、宁静之美。传统的手工玻璃吹制技术作为玻璃成型的核心技术大约持续了2000多年，吹制玻璃是一项不易掌握而且很景的活计。吹制工需经长期培训，培训费用很高，故愿意干此项工作的工人越来越步，因而，急需发展自动化吹玻璃技术。现已开发的畋玻璃的机器只能生产又小又轻的茼单的玻璃器件。而且生产的批量还
11、大，因此急需更安全更高效的技术诞生到19世纪末，出现了用压缩空气进行玻璃吹制的技术，到20世纪引进了机械化革命，进入了自动化的时代，逐步进入了机械代替手工吹制的全自动时代。1.1.2 玻璃吹制技术的发展趋势1.高速高精高效化速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。吹制灯具的庞大需求量要求吹制技术一定要能够高速高精高效的批量生产，以满足日趋增长的消费需求。玻璃成型机是灯具企业的必备设备，用于吹制各种造型的灯泡，通过设计高效高速的传动机构来达到批量生产的目的，解决吹制灯具越来越无人可用的难题。2.安全化吹制玻璃是一项不易掌握而且很景的活计。吹制工需经长期培训，培训费用很高，故愿意干此项工作的
12、工人越来越步，因而，急需发展自动化吹玻璃技术。现已开发的吹玻璃的机器只能生产又小又轻的茼单的玻璃器件，而且生产的批量还要大。传统的吹制技术安全性很低，现在的批量生产要求对于安全性提出了更大的要求，在满足生产要求的同时要最大的估计到安全性的保证。3.实时智能化早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展，由此产生了实时智能控制这一新的领域。1.2 自动吹制
13、比手工吹制的优势1.2.1 手工吹制技术吹制技术利用玻璃在 定的温度范围内具有可塑性的特点，使用中空的铁棍从炉中挑出玻璃料，一个人在一端吹气，另一端的玻璃科即被吹成球形，这时可以采用剪刀等工具来塑形，也可以使用模具吹制技术通常需要几个人合作完成。1.2.2 自动吹制技术利用四轴联动机构，能够同时实现顶住玻璃棒的双轴相对移动和加热燃气头的横纵向移动，达到自动吹制灯的目的。1.2.3 优势 由以上比较可派生的优点：(1)降低了工人的劳动强度；(2)节省了劳动力；(3)减少了工装；缩短了新产品试制周期和生产周期；(4)可对市场需求作出快速反应等等。(5)更加安全可靠。1.3 玻璃成型机器的组成金属石
14、英玻璃成型机的设备主要由机床电机控制器、头仓、尾仓，骆动马达、定模夹、控制柜、火支架、控制面板(一些相应的控制参数可通过控制面板愉入)等部件组成。玻璃成型机的整体结构如图1-1,1-2所示，局部图如图1-3所示。(1)控制面板板上包括开机、急停，状态指示灯等所有控制需要的健。拉制面板的左上角还有一个计数器(自带电池)，用来计算产品的个数（可以复位）。(2)头仓头仓前端有一段圆柱型，中间带有一个5mm的夹头，用来夹料用。(3)尾仓尾仓和头仓类似，料可以先夹在头仓然后尾仓前进，夹紧。也可以将料夹在尾仓然后往头仓送。效果是一样的，只要根据现场工艺及设备的要求选择其中的一种。(4)驱动马达主要是对尾仓
15、和火支架的步进电机进行控制。以期保持一定的速度到达要求的位置，实现准确的定位。(5)定模夹主要是对加热以后的料管进行夹紧、定性，由电磁阀控制实现开、闭，由于存在器械上的延时，因此夹模延时时间的参数设置有严格要求。此工序对整个产品的质量影响甚大，因此参数的设定需根据经验，并且多次实验，只有达到要求时才可以固定下来。对于不同规格的产品，其参数也完全不同，要重新调整过后才可使用。(6)控制柜控制柜的大小尺寸设计要完全根据所选择和设计的硬件大小，尽量做到体积小、易固定，同时还需美观。(7)火支架火支架上包含两个火头大火苗和小火苗，两者协调工作，以达到倾热、加热的效果，火支架的移动速度、距离由PLC的FM353幻实现精确的定位
