点胶机设计—悬臂式结构设计

点胶机设计—悬臂式结构 I 摘要本设计为点胶机设计—悬臂式结构，末端执行器是一个固定在Z轴上的点胶头，X、Y、Z三个方向上都是由步进电机带动滚珠丝杠，将电机轴的旋转运动转化成工作平台的直线运动，实现了点胶机在规定工作范围内各个点的点胶、涂胶工作。在PLC控制下，该结构能按照程序自动在相应的点完成点胶、在一段距离内完成涂胶工作，也可由手动控制到达工作范围内的各个点以及完成回零工作。选用的步进电机用电脉冲信号进行控制，将电脉冲信号的个数和频率分别转化成为末端执行器的位移和移动速度。关键词：点胶机、悬臂式、步进电机、滚珠丝杠、PLC点胶机设计—悬臂式结构 II ABSTRACT This design for glue machine design­the cantilevered structure, end actuator is a fixed in the Z axis at a point on the rubber head, X, Y, Z three direction is by stepping motor drive the ball screw, will the motor shaft rotation movement into working platform linear motion, realize a little gum machine in the provisions within the scope of work of various points point glue, glue work. In the PLC control, this structure can be in accordance with the procedures in the corresponding points finish glue, in a distance work to finish glue, can also be made by manual control to work within the scope of the various points, and complete back to zero. The selection of stepping motor power pulse signal control, the electrical impulses of the number and frequency signal into a respectively at the end of the implementation of the displacement and speed. Key words: Glue machine, cantilevered, step motor, the ball screw, PLC点胶机设计—悬臂式结构 III 目录1绪论­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­1 1.1国外研究现状及发展趋势­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­1 1.2国内研究现状及发展趋势­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­1 2设计方案­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­3 2.1机械部分­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­3 2.2电气部分­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­3 2.3控制部分­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­3 2.4传动部分­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­4 3计算说明­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­5 3.1Z轴（上下）方向传动部件的选型与校核­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­5 3.2X轴（左右）方向传动部件的选型与校核­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­11 3.3Y轴（前后）方向传动部件的选型与校核­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­19 4电气控制部分­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­28 4.1控制要求­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­28 4.2设计方案­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­28 4.3PLC简介­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­28 4.4驱动器的选用­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­29 5结论­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­30 附录Ⅰ电气控制图­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­31 附录ⅡPLC控制流程图­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­32 附录ⅢPLC控制程序图­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­33 参考文献­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­35 致谢­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­36点胶机设计—悬臂式结构 1 1绪论点胶机在行业中的影响很广。在工业生产中，很多地方都需要用到点胶，比如集成电路、印刷电路板、彩色液晶屏、电子元器件（如继电器、扬声器）、汽车部件等等。传统的点胶是靠工人手工操作的。随着自动化技术的迅猛发展，手工点胶已经远远不能满足工业上的要求。手工点胶具有操作复杂、速度慢、精确度低、容易出错，而且无法进行复杂图形的操作，更无法实现生产自动化等缺点。市场上要求一种速度快，效率高，精度高的设备。因此就出现了全自动点胶机器人。在科技就是第一生产力的今天，全自动点胶机器人的出现为点胶行业带来前所未有的机遇和发展。人们为了与点胶机器人简单方便地交流，把想法传达给机器人，使机器人按照人的意志和点胶工艺的要求来运动，就发明了一种示教编程器系统。这种示教编程器可以很简易地控制点胶机器人，发送各种运动指令，执行各种图形的点胶。 [14] 1.1国外研究现状及发展趋势目前单液点胶机已经做得很成熟，世界品牌主要是日本仲氏NLC、EFD和I&J、武藏MUSASHI等。国内单液点胶机目前在通用性上做得可以，在普通的控制器和自动化设备这块技术比较成熟，然而在高精度要求还是有很大差距。双组份的点胶机目前国外的机器挺多，技术也相对成熟，只是价位太高。国内双液点胶技术已经走向成熟，国内点胶机知名品牌浙江湘瑞（XRui）胜翔自动化、深圳世椿（SECOND-AUTO）、东莞赛恩斯(SES）、欧宝(Oupel)、特盈（TWINWIN)、腾盛（TENSUN)目前已经有专业双液设备存在,而且质量稳定,价格合适，很适合国内用户使用。1.2国内研究现状及发展趋势随着我国经济的高速发展，特别是近几年机械工业的持续稳定发展，给点胶机行业带来难得的发展机遇，点胶机产品在国民经济各部门中属于应用量大面广的产品之一。据有关部门调查显示，点胶机产品应用在各主要行业分别是:建筑占、环保占、轻工占、冶金占、矿山占、船舶占、水泥占、电力占、地铁和隧道占、纺织占、煤炭占、化工占、石油占、空分装置占。然而，点胶机产品尚未涉及或将要涉及的领域还有许多，即点胶机产品的潜在市场。例如：煤矸石综合利用、新型干法熟料技改项目、烟气脱硫、垃圾焚烧热电联产、高炉喷煤、改造温室用点胶机等等。随着电子胶水的普遍应用，点胶设备的应用也会更加广泛和多样化。目前，点胶机设计—悬臂式结构 2 单组份的点胶技术相对成熟，其发展方向是自动化和高精度。在普通的点胶机，如一些点胶控制器，国内的模仿技术已经很成熟，市场竞争十分激烈，价格一落千丈，甚至几百的机器都已经出现。但是国内的点胶机普遍存在精度不高，打胶不够稳定现象，一些高科技行业，说到选购点胶机，肯定只能找世界品牌。所以，在高精度这块，有待各位有志之士进一步努力呀。当市场竞争激烈，唯有质量和服务能够让自己脱颖而出。在自动化这块，国内的三轴平台，圆周点胶机等等已经有多年的发展历史，如果只是普通的精度，那么使用国内点胶机和平台就可以了。目前从事这些单组份设备的生产和研究的厂家也比较多，市场竞争逐渐激烈，不过可以挖掘的空间还是十分之大。而对于双组份的点胶设备，这可是一个远未成熟的领域：国际上稍微可以一点的点胶机，动辄十几万几十万，让许多厂家望而止步。而国内目前的双液机技术还有很大差距，价格稍微低些，然而产品质量还有待进一步改进。随着AB胶的日益广泛使用，灌胶等等工艺的要求也会更高，双液点胶机是点胶机行业另外一个极具潜力的开发领域。点胶机设计—悬臂式结构 3 2设计方案2.1机械部分机械部分分为X、Y、Z三个方向，每个方向都做直线运动，共有六个自由度。整个机械结构采用悬臂式结构，Y轴（前后）部分固定在工作台上，Z轴（上下）部分与X轴（左右）部分连接，以悬臂式的形式连接在Y轴上。三个方向的运动是由滚珠丝杠螺母副把电机的圆周运动转化成为直线运动来实现的，到达指定位置后，由点胶控制器控制点胶