点胶机点胶部分的机械结构设计论文

施晶晶 点胶机械手的结构设计 1 第一章 绪论 点胶机又称涂胶机、滴胶机、打胶机、灌胶机等，专门对流体进行控制。并将流体点滴、涂覆于产品表面或产品内部的自动化机器，可实现三维、四维路径点胶，精确定位，精准控胶，不拉丝，不漏胶，不滴胶。点胶机主要用于产品工艺中的胶水、油漆以及其他液体精确点、注、涂、点滴到每个产品精确位置，可以用来实现打点、画线、圆型或弧型。 如今根据市场特定的需求，改进现有点胶机，用于专业的不同的胶水点胶。 1.1 点胶机特点 可替代人工作业， 实现机械化生产；单机即可操作，简单便利、高速精确；SD 卡存储方式，方便资料管理及机台间文件传输；可搭载双组分泵送系统，构成双液全自动点胶机；可加装点胶控制器及点胶阀等配件构成落地式点胶设备；可搭载螺丝锁付机构，配置成自动锁螺丝机；可按需升级为在线机器人，用于各种自动化装配；承载能力强、加工空间大。 1.2 工作原理 伺服电机带动螺杆转动推进各活塞 ，将胶压进与活塞室相连的进给管中，当活塞处于上冲程时 不挤胶 ，当活塞向下推进滴胶针头时，胶从针嘴压出。滴出的胶量由活塞下冲的距离决定，可以手工调节，也可以在 软件 中自动控制 。 1.3 常见问题 点胶机最常遇到的问题是阀门问题，下列为解决胶阀使用时经常发生的问题的有效方法。 胶阀滴漏此种情形经常发生予胶阀关毕以后。 95%的此种情形是因为使用的针头口径太小所致。 太小的针头会影响液体的流动造成背压， 结果导致胶阀关毕后不久形成滴漏的现象。过小的针头也会影响胶阀开始使用时的排气泡动作 .只要更换较大的针头即可解决这种问题。锥形斜式针头产生的背压最少， 液体流动最顺畅。液体内空气在胶阀关毕 后会产生滴漏现象， 最好是预先排除液体内空气，或改用不容易含气泡的胶 .或先将胶离心脱泡后在使用。 施晶晶 点胶机械手的结构设计 2 1、出胶大小不一致 当出胶不一致时主要为储存流体的压力筒或空气压力不稳定所产生。 进气压力调压表应设定于比厂内最低压力低 10至 15psi.，压力筒使用的压力应介于调压表中间以上的压力， 应避免使用压力介于压力表之中低压力部分。 胶阀控制压力应至少 60psi 以上以确保出胶稳定。 最后应检查出胶时间 .若小于 15/1000 秒会造成出胶不稳定 .，出胶时间愈长出胶愈稳定。 2、流速太慢 流速若太慢应将管路从 1/4” 改 为 3/8”。 管路若无需要应愈短愈好。 除了改管子，还要改出胶口和气压，这样完全加快流速。 3、流体内的气泡 过大的流体压力若加上过短的开阀时间则有可能将空气渗入液体内 . 解决方法为降低流体压力并使用锥形斜式针头。 4、胶水堵塞 此种情形主要因过多的湿气或重复使用过的瞬间胶。应确保使用新鲜的瞬间胶。将管路以未含湿气的 Aceton 丙酮彻底清洗过。使用的空气应确定完干燥且于厂内空压与胶阀系统间加装过滤器。（以上方法如仍然无效，则应使用氮气） 。 5、点胶时断胶原因 第一：检查胶水是不是有问题（比如胶水中含 有气泡，有颗粒沉淀物之类等），这种情况下会使点胶机产生点胶断胶的问题； 第二：点胶控制器是否工作正常，因其工作的不正常或者其本身性能的不足，也会出现点胶断胶的问题。 施晶晶 点胶机械手的结构设计 3 6、 UV胶 UV 胶即紫外线固化胶。 确定使用黑色的管路。 勿直接添加 UV 胶于压力筒旧有的 UV 胶上。 先将原有 UV 胶放掉， 再胶 UV胶倒入空的压力筒 . 压力筒内的 UV 胶往往经过一段时间后会产生气泡而造成出胶不稳定。 1.4 厂商需点胶水类型 AB 胶两个胶管外径为 21.5、 21.5，内径为 19.3、 19.3，长为104 （单位： mm） 1-4-1 1.5 厂商胶量要求 每次点胶胶水量误差 0.1，胶水轨迹要求均匀 施晶晶 点胶机械手的结构设计 4 第二章 点胶机械手设计 2.1 概念设计 2.1.1点胶方式选择 点胶可以是气动点胶、螺杆推胶、喷胶等，此 AB 胶密封，不能倒出来，胶水粘度比较高，要求对胶水量的把握精度比较高，根据胶水的性质和顾客的需求我们选用螺杆推胶！ 2.1.2模型设计 2-1-1 模型图 2.1.3标准件的名称确定 伺服电机 *1 减速器 *1 滚珠丝杆 *1 气缸 *1 混个胶管 *1 减速器 *1 施晶晶 点胶机械手的结构设计 5 胶水开关 *1 2.2实体设计 2.2.1 胶管夹具设计 胶管尺寸如下图所示： 2-2-1 胶管图 2-2-2 胶管 图 2-2-3 胶管图 根据胶桶的尺寸初步设计夹具为：长宽高 =50 35 95 （ mm）槽的拉深深度为 4mm，以便于胶水放入，夹具分为两部分，制造精度为 IT12，材料为铝合金，铸造成型，表面氧化处理。 施晶晶 点胶机械手的结构设计 6 2-2-4 胶管夹具图 2-2-5 胶管夹具图 2-2-6 胶管夹具图 边上的凹槽是用来与另一零件配合，使其能挂起来 ，切除深度为 3mm，宽度为 7.3mm， 初定孔距为 38.18mm，初定尺寸为自定义，倒角距离为 8mm（如需改进按装配时实际情况进行数字调整），是为了装配的时候不于气缸发生干涉 。 利用 M4碟形螺丝固定到胶桶夹具固定件上，用 M4的蝶形螺丝锁紧胶管夹具。 因为受力不大，所以用廉价铝合金材料制作，表面氧化处理以保护表层。 施晶晶 点胶机械手的结构设计 7 2.2.2混合胶管的选择 混胶管又叫 AB 混胶管，双液混合管，混合管，螺旋混合管，静态混合管。 是专门用于双组份胶水自动混合。混合管是属于静态混合管，主要是应用在 50ML的 AB 胶枪前端和 AB 胶点 胶设备的出胶口， AB 胶混合管其作用是使 AB 胶自动混合均匀。接口是卡口形式或螺旋式，混合管内管芯为螺旋状，其工作原理与建筑上使用的搅拌机相似。当胶水从 AB 胶筒出来流经混合管时，被螺旋叶片多次的切割、重组后，分成若干个小份，这样以达到混合均匀的目的。混合管适用 1：1和 2： 1的胶水混合， 4： 1和 10： 1 的胶水需用橙色管芯的混合管，其规格参数与其面相同，两者不同的是管芯的材质。根据不同的胶水特性，比如胶水的粘稠度、干胶时间、点胶速度和点胶量，混合管配备了不同的型号。 我们所用 AB 胶水是 1:1混合，出胶速度较低， 对胶量的把握精度要求较高，所以选择出胶口径最小的混合管，胶水接口外径为 7mm，混合管尺寸数据： 出胶口内径 0.85mm、接口内径 7mm、螺旋节数 17、螺旋长度 53mm、螺旋直径 3mm、总长63mm 2-2-7 混合胶嘴图 施晶晶 点胶机械手的结构设计 8 2.2.3 气缸的选择 如下图所示，气缸的作用是带动点胶阀开关，对于 点胶阀的开关所需的力几乎可以忽略不计，但是需要有一定的饱压力来保证胶水不溢出，开关需要往复行程，行程为 5mm。我们选用亚德客气缸 SDA16*5-B 2-2-8 气缸装配图 2-2-9 亚德客气缸型号 2-2-10 型号说明 施晶晶 点胶机械手的结构设计 9 2.2.4气缸与 Y型点胶阀连接件的设计 两个 M5 的螺孔，一个是 用来紧定 Y型点胶阀开关的，另一个是用来与气缸连接，小孔是 Y型点胶阀开关连接的，小孔内径要大点，于是实现气缸与 Y型点胶阀之间的连接，力的传动，螺纹高度 19mm 的选择是依据气缸连接螺纹和Y型点胶阀开关总长度而确定的，宽度 16mm 是依据螺丝 M5 8来确定的，精度要求 IT12，材料为铝合金，铸造成型，表面氧化处理。 2-2-10 气缸与 Y 型点胶阀连接件 2-2-11 气缸与 Y 型点胶阀连接件 施晶晶 点胶机械手的结构设计 10 2.2.5点胶气缸固定基座的设计 如下图所示，选择 M5 的螺纹孔，上面的那个是用来固定基座用的，下面是用来调节基座垂直度用的（用无头螺丝），上坐台四个螺纹孔的位置关系是由气缸自身固定螺丝之间的距离来决定的， R=3.75 的孔是根据 Y型点胶阀的大小来确定，孔径大小要比阀的直径达 1mm 左右即可，使其便于安装，精度要求 IT12，材料为铝合金，铸造成型，表面氧化处理。 2-2-12 点胶气缸固定基座图 2-2-13 点胶气缸固定 基座 2-2-14 点胶气缸固定基座图 施晶晶 点胶机械手的结构设计 11 2.2.6点胶旋转片的设计 此零件是用来固定 Y型点胶阀的，限制绕 Z轴的旋转运动，沉孔是固定点胶旋转片的，孔距是任意定的，但与气缸与 Y型点胶阀连接件上的螺纹孔要相对应，精度要求 IT12，材料为铝合金，铸造成型，表面氧化处理。 2-2-15 旋转片图 2-2-16 旋转片图 施晶晶 点胶机械手的结构设计 12 2.2.7点胶蝇嘴固定座的设计 两个 M4 的螺纹孔是用来与点胶安装板连接，螺纹深度为 12mm，侧面两个 M3 的螺纹孔是用来紧定 Y 型点胶阀用的， 6.5 的孔径大小是根据 Y 型号点胶阀来确定的，其位置确定是根据 Y型点胶阀基座 R=3.75 来确定，并保持两者之间的同轴度要，精度要求 IT12，材料为铝合金，铸造成型，表面氧化处理。 2-2-17 点胶蝇嘴固定座图 施晶晶 点胶机械手的结构设计 13 2.2.8 点胶安装板的设计 跑道式的孔（ R=2.75mm）是起到板件在安装的时候的调节作用的，因为气缸与胶管夹具之间出现干涉的情况，跑道式的孔可以调节上 下位置以消除干涉， U型孔功能一样，板的材料为铸铝，所以大件中容易出现缩松的现象，所以中间开一个 25mm*27mm 的矩形孔以防止缩松现象的出现，两个 4.5 的孔是用来安装点胶蝇嘴固定座用的， M4 的螺纹孔是用来调节点胶安装板与点胶蝇嘴固定座的垂直度的，精度要求 IT12，材料为铝合金，铸造成型，表面氧化处理。 2-2-18 点胶安装板图 施晶晶 点胶机械手的结构设计 14 2.2.9 滚珠丝杆的选择 挤胶水的工作原理：私服电机带动丝杆旋转，丝杆带动推杆挤压胶水挤压 ,因此丝杆的精度会影响到胶水量的精度。 点胶机工作环境：因 为挤压胶水的量是很少的，所以丝杆旋转工作速度很慢（具体速度要根据点胶产品胶水需求量来确定）；经过试验将 50mL 胶水挤压出来的零界压力为 N 滚珠丝杆简介： 滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成，功能是将旋转运动转化成直线运动，是艾克姆螺杆的进一步延伸和发展，滚珠丝杠的发展将轴承从滚动动作变成滑动动作。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。 1、按照国标 GB/T17587.3-1998 及应用实例，滚珠丝杠（已基本取代梯形丝杆，俗称丝杆）是用来将旋转运动转化为直线运动；或将直线运动转化为旋转运动的执行元件，并具有传动效率高，定位准确等 2、当滚珠丝杠作为主动体时，螺母就会随丝杆的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动，被动工件可以通过螺母座和螺母连接，从而实现对应的直线运动。 施晶晶 点胶机械手的结构设计 15 主要特点 滑动丝杠副和驱动力相比 1/3 由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间有很多滚珠在做滚动运动 ,所以能得到较高的运动效率。与过去的滑动丝杠副相比驱动力矩达到 1/3 以下 ,即达到同样运动结果所需的 动力为使用滚动丝杠副的 1/3。在省电方面很有帮助。 高精度的保证 滚珠丝杠副是一般是用世界最高水平的机械设备连贯生产出来的，特别是在研削、组装、检查各工序的工厂环境方面 ,对温度、湿度进行了严格的控制，由于完善的品质管理体制使精度得以充分保证。 微进给可能 滚珠丝杠副由于是利用滚珠运动 ,所以启动力矩极小 ,不会出现滑动运动那样的爬行现象 ,能保证实现精确的微进给。 无侧隙、刚性高 滚珠丝杠副可以加与预压 ,由于预压力可使轴向间隙达到负值 ,进而得到较高的刚性 (滚珠丝杠内通过给滚珠加予压力 ,在实际用于机械装置等时 ,由于滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强 )。 滚珠丝杠选择标准： 1-公称直径 即丝杠的外径，常见规格有 12、 14、 16、 20、 25、 32、 40、 50、 63、 80、100、 120，不过请注意，这些规格中，各厂家一般只备 1650 的货，也就是说，其他直径大部分都是期货（见单生产，货期大约在 3060 天之间，日系产品大约是 22.5 个月，欧美产品大约是 34 个月）。公称直径和负载基本成正比，直径越大的负载越大，具体数值可以查阅厂家产品样本。这里只说明两个概念：动额定负荷与静额定负荷，前者指运动状态下的额定轴向 负载，后者是指静止状态下 施晶晶 点胶机械手的结构设计 16 的额定轴向负载。设计时参考前者即可。需要注意的是，额定负荷并非最大负荷，实际负荷与额定负荷的比值越小，丝杠的理论寿命越高。推荐：直径尽量选1663。 2-导程 也称螺距，即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离，常见导程有 1、 2、 4、6、 8、 10、 16、 20、 25、 32、 40，中小导程现货产品一般只有 5、 10，大导程一般有 1616、 2020、 2525、 3232、 4040（ 4 位数前两位指直径，后两位指导程），其他规格多数厂家见单生产。导程与直线速度有关，在输入转速一定的情况下，导程越 大速度越快。推荐：导程尽量选 5 和 10。 3-长度 长度有两个概念，一个是全长，另一个是螺纹长度。有些厂家只计算全长，但有些厂家需要提供螺纹长度。螺纹长度中也有两个部分，一个是螺纹全长，一个是有效行程。前者是指螺纹部分的总长度，后者是指螺母直线移动的理论最大长度，螺纹长度 =有效行程 +螺母长度 +设计裕量（如果需要安装防护罩，还要考虑防护罩压缩后的长度，一般按防护罩最大长度的 1 8计算）。在设计绘图时，丝杠的全长大致可以按照一下参数累加：丝杠全长 =有效行程 +螺母长度 +设计余量 +两端支撑长度（轴承宽度 +锁 紧螺母宽度 +裕量） +动力输入连接长度（如果使用联轴器则大致是联轴器长度的一半 +裕量）。特别需要注意的是，如果你的长度超长（大于 3米）或长径比很大（大于 70），最好事先咨询厂家销售人员可否生产，总体的情况是，国内厂家常规品最大长度 3米，特殊品 16米，国外厂家常规品 6米，特殊品 22米。当然不是说国内厂家就不能生产更长的，只是定制品的价格比较离谱。推荐：长度尽量选 6 米以下，超过的用齿轮齿条更划算了。 4-螺母形式 各厂家的产品样本上都会有很多种螺母形式，一般型号中的前几个字母即表 施晶晶 点胶机械手的结构设计 17 示螺母形式。按法兰形式分大约 有圆法兰、单切边法兰、双切边法兰和无法兰几种。按螺母长度分有单螺母和双螺母（注意，单螺母和双螺母没有负载和刚性差异，这一点不要听从厂家销售人员的演说，单螺母和双螺母的主要差异是后者可以调整预压而前者不能，另外后者的价格和长度大致均是前者的 2倍）。在安装尺寸和性能允许的情况下，设计者在选用时应尽量选择常规形式，以避免维护时备件的货期问题。推荐：频繁动作、高精度维持场合选双螺母，其他场合选双且边单螺母。推荐：螺母形式尽量选内循环双切边法兰单螺母。 5-精度 滚珠丝杠按 GB 分类有 P类和 T类，即传动类和定位 类，精度等级有 1、 2、3、 4.几种，国外产品一般不分传动还是定位，一律以 C0C10 或具体数值表示，一般来说，通用机械或普通数控机械选 C7（任意 300 行程内定位误差 0.05）或以下，高精度数控机械选 C5（ 0.018）以上 C3（ 0.008）以下，光学或检测机械选 C3 以上。特别需要注意的是，精度和价格关联性很大，并且，精度的概念是组合和维持，也就是说，螺杆的导程误差不能说明整套丝杠的误差，出厂精度合格不能说明额定使用寿命内都维持这个精度。这是个可靠性的问题，与生产商的生产工艺有关。推荐：精度尽量选 C7。以上说的都是主要参数，在选用型号时还得用到以下参数：珠卷数，珠径，制造方式代码，预压等级等。分别说明如下：珠卷数：这个参数一般标注在型号的导程后，如 4010-4，这个“ -4”就是珠卷数，因为有循环方式的问题说起来比较复杂，用户可以简单的理解为滚动体的循环圈数，“ -4”就是 4 个循环，这个数值越大表示负载越大螺母长度越长。珠径：这个参数是指滚动体的直径，型号中不会体现，但是在各厂家的技术参数表中会标识，一般与公称直径和导程相关，用户不必理会。但是有些用户因使用不当导致滚珠掉出螺母外需要重装滚珠时这个参数是 要注意的，尺寸一般精确到 0.001，当然，不推荐用户自行安装，否则厂家不会提供无偿维护，即使产品仍在保修期内。如有滚珠意外掉落的情况，应通知供应商协助安装。制造方式代码：滚珠丝杠的制造方式主要是两种：轧制和磨制，前者也称滚轧制造或转造，一般用 F表示。后者也称研磨制造。一般用 G 表示。因工艺的不同，两者能达到 施晶晶 点胶机械手的结构设计 18 的精度等级不同，目前，轧制方式能达到的最高精度是 C5 级，我所知的只有REXROTH 可以达到这个精度。而磨制可以成产出更高精度的产品。不过请注意，两种制造方式与精度、性能没有逆向必然性，也就是说如果你选用的精 度是 C7，那么与它是怎么制造出来的无关。事实上我碰到许多厂家的专业销售人员都未必知道两者之间的详细区别，所以多说几句：轧制属于批量制造，磨制属于精确制造，前者的生产效率远远高于后者，但是前者的制造设备成本也远远高于后者。换句话说，磨制丝杠的进入门槛较低，轧制生产的进入门槛较高，能生产轧制丝杠的厂家一般也能生产磨制丝杠，而能生产磨制丝杠的厂家不一定能生产轧制丝杠。所以，同精度产品如果该可以买到轧制品就不要买磨制品，原因很简单：便宜。另外说明一点，轧制和磨制仅指螺杆，螺母全是磨削制造。预压：也称预紧。关于预压， 用户不必了解具体预紧力和预紧方式，只需按照厂家样本选择预压等级即可。等越高螺母与螺杆配合越紧，等级越低越松。遵循的原则是：大直径、双螺母、高精度、驱动力矩较大的情况下预压等级可以选高一点，反之选低一点。 滚珠丝杆品牌： THK 滚珠丝杆、 NSK 滚珠丝杆、 KSS 滚珠丝杆 、 台湾 TBI 滚珠丝杆、 ABBA 滚珠丝杆、昆山丝杆（上银） HIWIN 滚珠丝杆、（银泰） PMI 滚珠丝杆 PVP 滚珠丝杆、 HSK 滚珠丝杆等 。 现公司所有丝杆都用上银，考虑到采购的方便，于是选用 THK 内循环滚珠丝杆，因为胶水高 96.5mm，所以丝杆长 度要大于等于 96.5mm。 综合各方面的因素选择丝杆螺母型号： R12-5B1-FSW-160-230.008 2-2-19 R12-5B1-FSW-160-230.008 参数 施晶晶 点胶机械手的结构设计 19 2-2-20 滚珠丝杆图 2.2.10导柱的设计 材料： 45钢（表面镀铬） 做 4 根 10h8 ，表面粗糙度为 0.2um 的轴，以起到导向与支撑的作用，选 10 这个尺寸是因为有 10 的麻花钻，钻制与导柱相配合的孔，导 柱两端各有 M3 的螺孔，其作用为，在螺丝的配合下实现与其他零件的紧固，导柱长度为170mm，导柱导柱长度与丝杆有效行程相对应。 2-2-21 导柱图 2-2-22 导柱图 施晶晶 点胶机械手的结构设计 20 2.2.11导套的设计 材料： cr12mov 特钢（冷作模具钢 主要特征：高碳、高铬类型莱氏体冷作模具钢） 导套和导柱是间隙或正好配合所以选择 10H7，内表面粗糙度为 0.1um。外径大小为 12f6 表面 粗糙度为 0.2um。虽然材料是高硬度的，但是因为厚度比较薄所以高度矮一点，选择 15mm，倒角为 0.5mm。 2-2-23 导套图 2-2-24 导套图 3.2.12代号为 J004的零件是设计 其在固定机械手的时候起到固定作用。螺纹是 M5，圆柱直径是 6， 1 长192 慢慢，无螺纹部分是 165mm，比起导柱 170mm 短了 5mm，是为了方便安装，倒角为 0.5，材料是 45 钢，精度为 IT10，圆柱刚度有待验证。 2-2-25 J004 图 施晶晶 点胶机械手的结构设计 21 2.2.13 锁紧座的设计 这个零件的作用是通过螺丝来锁紧胶管夹具，用来固定在其他零件上。螺孔距是根据胶管夹具锁紧螺孔距来定，其数值应该一样。其余数据是根据任意制定，只要能包住胶管夹具即可，未标倒角的为 2mm。 2-2-26 锁紧座图 2-2-27 锁紧座图 2-2-28 锁紧座图 施晶晶 点胶机械手的结构设计 22 2.2.14 代号为 J001 的零件是设 计 零件的作用：固定胶管夹具、连接导柱的作用。深为 22*62 的槽是用来固定胶水夹具用的，其尺寸是根据 2.2.1 上的尺寸为参照，设计准则是间隙配合，再用螺丝锁紧。 材料为铝合金，精度为 IT12。具体图纸见附件。 2-2-29 J001 图 3-2-30 J001 图 2-2-31 J001 图 2-2-32 J001 图 施晶晶 点胶机械手的结构设计 23 2.2.15 推杆的设计 如图所示，推杆大体在 162.5mm，但要考虑到还要安装推块、安装方便，我就选取总长度 165mm，螺纹高度为 15mm，选择 M4的螺纹孔，倒角为 0.5mm， 材料为 45钢。 2-2-33 装配图 2-2-34 推杆图 施晶晶 点胶机械手的结构设计 24 2.2.16推胶头的设计 推胶头是与推杆连接，通过推杆传递推力，达到挤压胶水的作用。 根据胶管内径 R=9.65mm 来确定推胶头 的尺寸为 R=9.5mm，厚度为 10mm，其内部打沉孔 4 的定位是根据如图 3-2-31 导柱孔距 30mm，与图 3-2-1 孔间距22.5 来定 75.425.20305.9 其沉孔距离圆心偏移量为 4,75mm，材料为 45钢，圆角半径为 0.5mm。 2-2-35 推胶头图 施晶晶 点胶机械手的结构设计 25 2.2.17代号为 J006的零件的设计 其中 M6 是根据推杆上螺纹尺寸来定，螺孔距离是根据图 3-2-31 上的导柱孔距来确定，其距离尺寸相等 ， 12 是根据 12 的导套来确定， 22 是用来装螺母的，切除 10mm是为了给锁紧螺母的螺丝留有空间， R=10是为了给代号为给 J004的零件留有安装空间，孔的倒角 0.5mm，未注圆角为半径为 R=0.5mm，材料为铸铝，表面氧化处理。详图见附件。 2-2-36 J006 图 2-2-37 J006 图 2-2-38 J006 图 施晶晶 点胶机械手的结构设计 26 2.2.18代号为 J005的零件的设计 零件是作用是通过锁紧代号为 J004 的零件来固定点胶机械手。材料为铝板筋，精度为 IT12， 6.5 的孔是根据代号为 J004 的零件的直径为 6来定的，两者间存在间隙配合，用 M5 的紧定螺丝来紧定， 46mm 慢慢孔距是根据代号为 J001 的零件来确定的， 31mm 是根据安装时来确定，未标倒角为 1mm，图纸请见附录。 2-2-39 J005 图 2-2-40 J005 图 2-2-41 J005 图 施晶晶 点胶机械手的结构设计 27 2.2.19 代号为 J007的零件的设计 此零件与代号为 J005 的零件相安装，起到加强刚度的作用。具体图请看附件。 2-2-42 J007 图 2.2.20 滑板的设计 4个 M5 的螺纹孔是用来固定点胶机械手的， 6 个通孔是将整体固定在基座上的。材料为铝板筋，表面氧化处理。 2-2-42 滑板图 2-2-43 滑板图 2-2-44 滑板图 施晶晶 点胶机械手的结构设计 28 2.2.21 电机的选择 1、轴向力到扭矩的计算 dLTan :导程角 （度） L：滚珠中心直径 （ mm） d:进给螺杆导程 （ mm） tan1FF F：丝杆切向力 (N) F1：推胶零界力 (N) 21dFT T：扭矩 (N*m) d1:丝杆公称直径 (m) 2、 已知条件 L=10mm d=25mm F1=30N d1=0.022m 3、 计算扭矩 NdLT a n 85.7 12514.3 10 NFF 55.2385.730t a n 1 mNdFT *2 5 9 05.02022.055.232 1 施晶晶 点胶机械手的结构设计 29 4、 电机的选择 选择松下的私服电机 根据松下的私服电机的选型手册选择扭矩为 0.32N*m 的电机。 2-2-45 私服电机 2.2.22 联轴器的选择 1、联轴器的选择标准 选择联轴器品种、型式 了解联轴器（尤其是挠性联轴器）在传动系统中的综合功能，从传动系统总体设计考虑，选择联轴器品种、型式。根据原动机类别和工作载荷类别、工作转速、传动精度、两轴偏移状况、温度、湿度、工作环境等综合因素选择联轴器的品种。根据配套主机的需要选择联轴器的结构型式，当联轴器与制动器配套使用时，宜选择带制动轮或制动盘型式的联轴器；需要 过载保护时；宜选择安全联轴器；与法兰联接时，宜选择法兰式；长距离传动，联接的轴向尺寸较大时，宜选择接中间或接中间套型。 联轴器转矩的计算 传动系统中动力机的功率应大于工件机所需功率。根据动力机的功率和转速可计算得到与动力机相联接的高速端的理论转矩 T ；根据工况系数 K 及其他有 施晶晶 点胶机械手的结构设计 30 关系数，可计算联轴器的计算转矩 Tc 。联轴器 T 与 n 成反比，因此低速端 T 大于高速端 T 。 初选联轴器型号 根据计算转矩 Tc ，从标准系列中可选定相近似的公称转矩 Tn ，选型时应满足 Tn Tc 。初步选 定联轴器型号（规格），从标准中可查得联轴器的许用转速 n 和最大径向尺寸 D 、轴向尺寸 Lo ，应满足联轴器转速 n n 。 根据轴径调整型号 初步选定的联轴器联接尺寸，即轴孔直径 d 和轴孔长度 L ，应符合主、从动端轴径的要求，否则还要根据轴径 d 调整联轴器的规格。主、从动端轴径不相同是普遍现象，当转矩、转速相同，主、从动端轴径不相同时，应按大轴径选择联轴器型号。新设计的传动系统中，应选择符合 GB/T 3852 中规定的七种轴孔型式，推荐采用 J 1 型轴孔型式，以提高通用性和互换 性，轴孔长度按联轴器产品标准的规定。 选择联接型式 联轴器联接型式的选择，取决于主、从动端与轴的联接型式，一般多采用键联接，为统一键联接型式及代号，在 GB/T 3852 中规定了七种键槽型式，四种无键联接，用得较多的是 A 型键（平键单键槽）。 定联轴器品种、型式、规格（型号） 根据动力机和联轴器载荷类别、转速、工作环境等综合因素，选定联轴器品种，根据联轴器的配套、联接情况等因素选定联轴器型式；根据公称转矩、轴孔直径与轴孔长度作校核验算，以最后确定联轴器的型号。在轴系传动中一般均存在不同程度两轴线相对偏移 ，应选用挠性联轴器；当轴系传动中工作载荷产生冲击、振动时，则应选用弹性联轴器，从减振、缓冲效果和经济性考虑，宜选用非金属弹性元件弹性联轴器。 我国普遍存在联轴器选用不当的现象，例如在冶金机械和重型机械的轴系传动中广泛选用齿式联轴器。在冶金机械和重型机械低速重载轴系传动中冲击、振动和两轴偏移是相当突出的不利因素，只有选用减振、缓冲效果好的弹性联轴器 施晶晶 点胶机械手的结构设计 31 才能改善传动系统工作状态，而齿式联轴器无论是鼓形齿和直齿均为刚性可移式联轴器。根据不具备减振、缓冲功能，而且还存在要润滑密封，需定期维修，制造工艺复杂，成本高等一系 列缺点，鼓型齿式联轴器理应所有齿都啮合（点接触），由于制造误差的存在，全部齿都啮合是不可能的，承载能力大是理论值。过去联轴器品种少，选择的余地小，如今有很多弹性联轴器问世，其中扇形块弹性联轴器和弹性活销联轴器是代替齿式联轴器的合理选择之一。 2、 选择联轴器 扭矩为 0.32N*m,丝杆安装轴直径为 22mm，私服电机