雙模輪胎硫化機(jī)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【通過答辯畢業(yè)論文+CAD圖紙】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 目 錄 一 設(shè)計(jì)任務(wù)書 二 硫化機(jī)的用途與分類 三硫化機(jī)的結(jié)構(gòu) 及參數(shù) 四機(jī)械手 五微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 六設(shè)計(jì)總結(jié) 七參考文獻(xiàn) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、設(shè)計(jì)內(nèi)容 (1) 硫化機(jī)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) (2) 微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) (3) 控制程序設(shè)計(jì) 二、應(yīng)完成的內(nèi)容： （ 1）硫化機(jī)主機(jī)圖 （圖幅不小于 （ 2）硫化機(jī)機(jī)械手部裝圖 （圖幅不小于 （ 3）機(jī)械手控制程序清單 （ 4）機(jī)械手控制程序磁盤文件 （ 5）機(jī)械手控制電路（總圖幅不小于 （ 6）機(jī)械手 程序框圖 （總圖幅不小于 （ 7） 硫化機(jī)中非標(biāo)零件圖（總圖幅不小于 （ 8） 設(shè)計(jì)說明書 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 硫化機(jī)的用途與分類 輪胎定型硫化機(jī)主要用于空心輪胎（汽車胎、工程胎、飛機(jī)胎、摩托車胎、力車胎等）的外胎硫化。 輪胎定型硫化機(jī)是在普通個(gè)體硫化機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。本次設(shè)計(jì)的硫化機(jī)名為雙模輪胎定型硫化機(jī)，其型號(hào) 220 X 2。該硫化機(jī)主要適用于普通外胎及子午線結(jié)構(gòu)外胎等充氣輪胎定型硫化。能自動(dòng)進(jìn)行裝胎、定型、硫化、卸胎及后充氣冷卻等一系列工藝操作。采用蒸鍋式（或熱板式） 加熱，可使用兩半膜，也可以使用活絡(luò)膜，并配備有充氣裝置，供用戶硫化尼龍簾布線輪胎時(shí)配套使用。 我國(guó)輪胎定型硫化機(jī)的發(fā)展十分迅速，自 1963 年開始設(shè)計(jì)制造 型硫化機(jī)從無到有取得很大的成績(jī)。國(guó)產(chǎn)定型硫化機(jī)已基本形成系列。近年來，對(duì)于定型硫化機(jī)組開展了研制工作，已取得了可喜的發(fā)展。 輪胎定型硫化機(jī)按不同角度分類 按膠囊特點(diǎn)可分為： A 型定型硫化機(jī)的（膠囊向下收藏）； B 型定型硫化機(jī)（膠囊向上收藏）； 定型硫化機(jī)（膠囊成“ U”型收藏）。 按加熱方式可分為：罐式定型硫化機(jī)；夾套式定型 硫化機(jī)；板式定型硫化機(jī)。 按傳動(dòng)方式可分為：連桿式定型硫化機(jī)；液壓式定型硫化機(jī)，液壓鎖環(huán)式定型硫化機(jī)。 按是否用膠囊可分為：有膠囊定型硫化機(jī)；無膠囊定型硫化機(jī)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 硫化機(jī)的結(jié)構(gòu)及參數(shù) 一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 本機(jī)屬 曲柄連桿傳動(dòng)，采用蒸鍋式（或熱板式）加熱，升降翻轉(zhuǎn)式開合模。膠囊伸直或收縮由中心機(jī)構(gòu)操縱；機(jī)械手升降、轉(zhuǎn)動(dòng)、卸胎機(jī)構(gòu)進(jìn)出均采用水缸驅(qū)動(dòng)；后充氣采用二位四點(diǎn)式裝置；控制系統(tǒng)采用 編程控制程序控制。本機(jī)主要由機(jī)器、傳動(dòng)裝置、中心機(jī)構(gòu)、蒸汽室、裝胎機(jī)構(gòu) 、卸胎機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、活絡(luò)模操縱裝置、管路系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成。 系統(tǒng)主要參數(shù)和功能 序 號(hào) 項(xiàng) 目 參 數(shù) 1 蒸汽室數(shù)目 2 個(gè) 2 蒸汽室內(nèi)徑 1525 最大合模力 4220 X 2 模型高度 258 適用鋼圈直徑 16 24 主電機(jī) 3 890 r/ 機(jī)械手爪張開（閉合）直徑 632（ 360） 膠囊真空度 0 05 置顯示 微 機(jī) 系 統(tǒng) 放大 控制執(zhí)行系統(tǒng) 硫化機(jī)機(jī)械手 控制面板 反饋電路 控制輸入 位置信號(hào)反饋 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 9 過熱水壓力 2 8 0 硫化蒸汽壓力 0 7（熱板 1 動(dòng)力水壓力 0 7 ， 2 動(dòng)力空氣壓力 2 1 2 5 3 控制氣源壓力 0 36 4 最大充氣壓力 1 4 5 開（合）模理論時(shí)間 約 100s 16 垂直開模距離 662 7 抓胎器最大升降行程 1622 8 外型尺寸（長(zhǎng) X 寬 X 高） 7010X 5522X 5953 9 總重 約 60 t 20 動(dòng)力空氣壓力 2 硫化內(nèi)壓 最大 28kg/2 23 硫化外壓 最大 7cm/2 四、機(jī)械手 一 機(jī)械手 示意圖 : 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 功 能： 機(jī)械手的作用是將生胎從存胎器上提取送至下模上定位，并在定型過程中對(duì)膠囊進(jìn)入胎內(nèi)起導(dǎo)向作用；硫化后，將輪胎從卸胎裝置上取出，放至放胎位置。 二、機(jī)械手工作原理 機(jī)械手由鉤爪，連桿及托架板汽缸等組成，機(jī)械手由雙向汽壓驅(qū)動(dòng)，當(dāng)汽缸向下時(shí) ,八瓣鉤胎爪 張開至最大，當(dāng)汽壓缸向上時(shí)，鉤胎胚是不會(huì)脫落的，因?yàn)檫B桿在張開時(shí)接近一字行，足以平衡鉤胎爪胚的作用力。這種機(jī)械手鉤胎爪設(shè)成錐體對(duì)偏心 25 125變形厲害的生胎同樣能抓起來。 機(jī)械手球鼻其主要是配合裝胎時(shí)定型。根據(jù)輪胎規(guī)格調(diào)節(jié)定型彈簧，當(dāng)膠囊受內(nèi)壓囊筒翻出進(jìn)入胎胚時(shí)，膠囊的凹處與球鼻的球面吻合接觸，當(dāng)膠囊內(nèi)壓繼續(xù)增加，球鼻及定型盤受壓上升，彈簧經(jīng)定型板傳給膠囊一個(gè)大小相等方向相反的作用力控制住膠囊的中心定位，當(dāng)定型壓力達(dá)到一定值時(shí)，定型桿上升，碰到行程開關(guān)，發(fā)出信號(hào)，膠囊內(nèi)壓降低定型完畢，機(jī)械手 及球鼻返回。 三、觸胎桿 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 觸胎氣是機(jī)械手的主要執(zhí)行部件，其作用是感知胎的位置及大小。由于觸胎桿的主要作用是感觸，因此其特點(diǎn)主要是：力求結(jié)構(gòu)緊湊，以減少慣性力。 現(xiàn)取導(dǎo)桿 82 直徑為 15 導(dǎo)向板 72 厚為 6 觸胎板 54厚取 6手指設(shè)計(jì) 硫化機(jī)機(jī)械手的手部是用來抓持工件的部件， 將直接影響到工業(yè)機(jī)械手的工作性能，它是工業(yè)機(jī)械手的關(guān)鍵部件之一。 計(jì)時(shí)要注意的問題： (1) 結(jié)構(gòu)盡量緊湊重量輕，以利于腕部和臂部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (2) 手指應(yīng)有一定的開閉范圍。它的大小不僅與工件的尺寸有關(guān)，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 而且應(yīng)注意手部接近工件的運(yùn)動(dòng)路線及其方位的影響。 (3) 手指應(yīng)有足夠的夾緊力，除考慮夾持工件的重力外，還應(yīng)考慮工件在傳送過程中的動(dòng)載荷 (4) 應(yīng)能保證工件在手指內(nèi)準(zhǔn)確定位。 零件的計(jì)算 V= (h =02150 =329931(m= v G= 800*329931/109=) 其中 g 取 10N/文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 取 G=26（ N） 力的計(jì)算： f 為手指與工件的靜摩擦系數(shù)，工件材料為 40 號(hào)鋼，手指為鋼材，查表 2f=以 64 =43（ N） 驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 14 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 為斜面傾角， ， 為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率，這里為平摩擦傳動(dòng)， 查表 這里取 以 )(43154 0 取 p=55(N) 五大小臂的設(shè)計(jì) 1）小臂的設(shè)計(jì) 臂部 是機(jī)械手的主要執(zhí)行部件，其作用是支撐手部和腕部，主要用來改變工件的位置。手部在空間的活動(dòng)范圍主要取決于臂部的運(yùn)動(dòng)形式。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 1 設(shè)計(jì)時(shí)注意的問題 (1) 剛度要好，要合理選擇臂部的截面形狀和輪廓尺寸，空心桿比實(shí)心桿剛度大的多，常用鋼管做臂部和導(dǎo)向桿，用工字鋼和槽鋼左支撐板，以保證有足夠的剛度。 (2) 偏重力矩要小，偏重力矩時(shí)指臂部的總重量對(duì)其支撐或回轉(zhuǎn)軸所產(chǎn)生的力矩。 (3) 重量要輕，慣量要小，為了減輕運(yùn)動(dòng)時(shí)的沖擊，除采取緩沖外，力求結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，以減少慣性力。 (4) 導(dǎo)向性要好。 2. 小臂結(jié)構(gòu)的 設(shè)計(jì) 把小臂的截面設(shè)計(jì)成工字鋼形式，這樣抗彎系數(shù)大，使截面面積小，從而減輕小臂重量，使其經(jīng)濟(jì)、輕巧。 選 10 號(hào)工字鋼。理論重 ,120, 1 . 2 6 1 k g /m 3 ,小臂長(zhǎng)為 800 較核： N） 取 100N 其受力如下圖 : 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 F=100+105=205（ N） ).(M P 0(2 其中 h 為工字鋼的高度， 所以 M P 005 33 所以選 10 號(hào)工字鋼合適。 3. 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 大軸的直徑取 25料為 45號(hào)鋼。 受力如下圖 : 驗(yàn)算： )(1 2 401010 124 221 F=205N M P 0010(240 232 所以合適 2) 大臂的設(shè)計(jì) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 1. 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 把大臂的截面設(shè)計(jì)成工字鋼形式，這樣抗彎系數(shù)大，使截面面積小，從而減輕小臂重量，使其經(jīng)濟(jì)、輕巧。 選 14 號(hào)工字鋼。理論重 ,165, 6 . 8 9 0 k g /m 3 ,小臂長(zhǎng)為 950 較核： N） 取 160N 其受力如圖 : F=100+105+160=365（ N） ).(00)052)2()( 2大臂21小臂210M P 0(2 其中 h 為工字鋼的高度， 所以 M P 065 33 所以選 10 號(hào)工字鋼合適。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 驗(yàn)算： )(2 0 011014 21 F=320N M P 0010( 0 0 1 2321 所以合適 大軸軸承的選擇：因?yàn)樯陷S承只受徑向，下軸承受軸向力和徑向力，所以選用圓錐滾子軸承，按機(jī)械零件手冊(cè)表 91（ 97 7304E， d=20mm 3 1 .5 k e=承的校核 因?yàn)榇颂庉S承做低速的擺動(dòng)，所以其失效形式是，接觸應(yīng)力過大，產(chǎn)生 永久性的過大的凹坑（即材料發(fā)生了不允許的永久變形），按軸承靜載能力選擇的公式為： 000 其中0決于軸承的使用條件。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 S 此處 上軸承受純徑向載荷 , )(200110 所以 )( 0 0 1000 因此軸承合適 . 下軸承受徑向和軸向載 荷 , R 為徑向載荷 A 為軸向載荷 X Y 分別為徑向軸向載荷系數(shù)，其值按機(jī)械設(shè)計(jì)表 13 5查取 因?yàn)?所以 10 0 0 1000 所以 )( 0 0 1000 因此軸承合適 小軸承受力很小，所以不用教核 如果 10C 為基本額定動(dòng)載荷， P 為所受當(dāng)量動(dòng)載荷），可按公式 : 估算 其中 : 為滾動(dòng)軸承摩擦因數(shù)， F 為軸承載荷， d 為軸承內(nèi)徑。 查表得 ， 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 所以也可以用此公式估算 所以 ).(0 2 2 0 1 0 10 0 1 查表得 ， 所以也可以用此公式估算 所以 ).(0 0 4 1 ) 6 0 7 4 0 2 0 1 總 取 五微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 定型硫化機(jī)的自動(dòng)化水平是較高的，一般對(duì)內(nèi)溫、內(nèi)壓及蒸汽室內(nèi)（或蒸汽夾套）等的溫度均能測(cè)量、記錄與控制。整個(gè)硫化周期亦有采用程序控制的（包括后充氣作業(yè)），此外還設(shè)有定型控制裝置，模型清潔與涂隔離劑裝置，膠囊預(yù)熱裝置，膠囊泄漏檢查器，膠囊使用次數(shù)記錄器，安全桿與壓力開關(guān)（蒸汽室有內(nèi)壓時(shí)不能打開）等，故定型硫化機(jī)基本 上可不用手操作，只需要在硫化機(jī)前的存胎器的胎座能保證供應(yīng)生胎，整個(gè)周期即可自動(dòng)連續(xù)進(jìn)行。 按定型硫化機(jī)的控制方法可分為單機(jī)自控和群控形式兩種。 目前，單機(jī)自控在國(guó)內(nèi)外使用較為普遍，它們的控制通常由主令控制（包旋凸輪和微機(jī)開關(guān)組成），時(shí)間繼電器、時(shí)序控制器、行程開關(guān)、壓力開關(guān)及繼電器、電磁閥元件組成，由這些元件來實(shí)現(xiàn)，硫化過程中各工序的自動(dòng)控制。 一、 基本原理 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 橡膠制品的硫化過程，就是將其放在一定溫度，一定壓力的硫化模腔內(nèi)，保持一定的時(shí)間，進(jìn)行一種高分子反應(yīng)，橡膠硫化性好壞 取決于其所達(dá)到的硫化程度。 過硫會(huì)使產(chǎn)產(chǎn)品發(fā)脆，欠硫化使產(chǎn)品發(fā)軟，表面出現(xiàn)“白霜”。因此，在橡膠制品生產(chǎn)過程中，硫化工藝是必不可少的重要一環(huán)，也是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)重大影響的關(guān)鍵一步。 為了使橡膠達(dá)到性能的最佳的硫化程度，傳統(tǒng)的做法是，通過控制硫化時(shí)間來完成整個(gè)硫化過程，這一種方法稱為定時(shí)硫化工藝，它是以模腔內(nèi)溫度和壓力恒定作為前提條件的。但是為了降低成本，橡膠廠一般采用飽和蒸汽作為熱介質(zhì)的，由于生產(chǎn)組織和環(huán)境的復(fù)雜性，以及某些機(jī)械和電氣設(shè)備的故障，使得模范作用熱鍋爐的蒸汽壓力經(jīng)常產(chǎn)生或大或小的波動(dòng)，從而這種供熱系統(tǒng)不能使硫化模腔內(nèi)的溫度保持不 變。對(duì)于大廠來講，鍋爐大，熱慣性大，加上采用開環(huán)或閉環(huán)溫度穩(wěn)定系統(tǒng)來調(diào)節(jié)飽和熱蒸汽壓力，尚可減小溫度波動(dòng)的幅度，而對(duì)于小廠來講，這個(gè)問題就顯得更加突出了。同時(shí)，就是時(shí)間控制，也因這樣那樣的原因而不能得到準(zhǔn)確保證。因此，定時(shí)硫化工藝不能實(shí)現(xiàn)最佳硫化。 根據(jù)橡膠硫化理論，硫化效應(yīng)是衡量膠料硫人程度深淺的一個(gè)尺度。因此，只要使橡膠制品獲得最佳硫化效應(yīng)，就可使其達(dá)到最佳硫化程度?；谶@種等效硫化概念來控制橡膠制品硫化過程的方法，稱為等效硫化工藝。 在硫化濕度恒定的情況下，硫化效應(yīng)： E=I t=k(10 t 式中 I 硫化強(qiáng)度 K 硫化濕度系數(shù) T 從橡膠制品特定部位實(shí)測(cè)得的硫化溫度 t 硫化所經(jīng)歷的時(shí)間 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 規(guī)定硫化所采用的標(biāo)準(zhǔn)溫度 在一定范圍內(nèi)，忽略 k、 隨 T 的非線性變化，因而有范德霍夫方程 2 K k(10 選 0，因而 t，因此等效硫化工藝可根據(jù)溫度的變化，隨時(shí)間調(diào)整硫化時(shí)間，確保最佳硫化效應(yīng)的實(shí)現(xiàn)。 二、 設(shè)計(jì)思想 定型硫化機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)的控制，主要是控制主電機(jī)的工作過程，當(dāng)機(jī)械手把生胎存放好后，主電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)橫梁 合模，定時(shí)器 時(shí) 15 秒，合模后進(jìn)行硫化，定時(shí)器 時(shí) 76 分鐘，得到最佳硫化輪胎，主電機(jī)又開始工作，帶動(dòng)橫梁開模，定時(shí)器 延時(shí) 15 秒，然后這樣重復(fù)下去，硫化第二個(gè)輪胎，為了安全起見，在橫梁的極限位置裝上限位器。 三、 硬件的設(shè)計(jì) 為保證主電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，主電路中接入兩個(gè)接觸器 控制電路中也有兩個(gè)輔助觸點(diǎn) 在控制電路中，可用電氣控制，也可用單片機(jī)來進(jìn)行控制，但單片機(jī)本來龍去脈就有蕊片集成度過高，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊小而全的特點(diǎn)， 51 單片機(jī)在簡(jiǎn)單的場(chǎng)合下應(yīng)用，幾乎不需要增加其他的 硬件資源，就可構(gòu)成一個(gè)最小應(yīng)用系統(tǒng)，使用非常方便。不過對(duì)于復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)合，最小應(yīng)用系統(tǒng)往往不能滿期足要求，必須在片外擴(kuò)展相應(yīng)的資源，單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展包括程序內(nèi)存儲(chǔ)器 擴(kuò)展，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ 展， I/O 擴(kuò)展，定時(shí) /計(jì)數(shù)擴(kuò)展，中斷系統(tǒng)擴(kuò)展，以及其他特殊功能的擴(kuò)展。 橡膠硫化機(jī)單片微型電腦控制器的模擬輸入量為溫度和內(nèi)壓信號(hào)，需 A/D 轉(zhuǎn)換，從精度考慮， 8 位就夠了，其它輸入信為：起動(dòng)信號(hào)，上限位置信號(hào)，和下限位置信號(hào)。起動(dòng)信號(hào)由機(jī)械手放外買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 胎，離開模子后按動(dòng)電鈕開關(guān)給出，單片機(jī)只有接收到起動(dòng)信號(hào)才能開 始硫化，并自動(dòng)達(dá)到最佳硫化程度，自動(dòng)開模結(jié)束硫化過程。上、下限位置相應(yīng)于開、合模的極限位置信號(hào)，顯然，起模位