可回轉(zhuǎn)自動噴漆裝置

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1、 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計 課 題： 可回轉(zhuǎn)自動噴漆裝置 子課題: 同課題學(xué)生姓名: 繆 健

2、 專 業(yè) 數(shù)控技術(shù) 學(xué)生姓名 繆健 班 組 09數(shù)控(1)班 學(xué) 號 09020630 指導(dǎo)教師 周宏雷 完成日期 2011年12月 目 錄 摘要……………………………………………………………………………………………III ABSTRACT………………………………………………………………………………IV 第一章 緒論……………………………………………………………………

3、……………1 1.1 噴漆機的作用及基本結(jié)構(gòu)概述………………………………………………………1 1.2可回轉(zhuǎn)噴漆裝置課題的提出和現(xiàn)實意義……………………………………………2 1.3可回轉(zhuǎn)噴漆裝置課題的研究內(nèi)容和要求…………………………………………4 1.4 可回轉(zhuǎn)噴漆裝置課題的研究思路、過程和方法……………………………………4 第二章 總體設(shè)計 ………………………………………………………………………6 2.1 自動噴漆裝置的總體方案……………………………………………………6 2.2 自動噴漆裝置UG造型設(shè)計……………………………………………………6 2.3設(shè)計方案…………………

4、………………………………………………………6 2.3.1 產(chǎn)品噴漆過程中的夾具方案設(shè)計……………………………………………6 2.3.2 夾具自身在工作過程中的定位方案設(shè)計……………………………………7 2.3.3 傳動系統(tǒng)總體設(shè)計……………………………………………………………8 2.3.4旋轉(zhuǎn)裝置部分總體設(shè)計………………………………………………………8 2.5 設(shè)計總圖………………………………………………………………………………8 第三章 主要零部件設(shè)計………………………………………………………………10 3.1同步電機的計算與選擇……………………………

5、…………………………………25 3.1.1旋轉(zhuǎn)同步電機的計算與選擇…………………………………………………25 3.1.2進給同步電機的計算與選擇…………………………………………………25 3.2 同步帶傳動設(shè)計…………………………………………………………………12 3.3 軸的設(shè)計與校核…………………………………………………………………17 3.3.1頂針軸的設(shè)計與校核………………………………………………………25 3.3.2旋轉(zhuǎn)軸的設(shè)計與校核………………………………………………………25 3.3.3進給軸的設(shè)計與校核…………………………………………

6、……………25 3.4 傳動鍵的校核計算……………………………………………………………23 3.5 軸承的選擇與計算……………………………………………………………23 3.6導(dǎo)軌的選擇與計算…………………………………………………………………26 3.7齒輪的設(shè)計與計算…………………………………………………………………26 3.8聯(lián)軸器的設(shè)計與計算………………………………………………………………26 3.9 液壓缸的計算與選擇………………………………………………………………26 3.10 固定支座設(shè)計………………………………………………………………25 第四章 裝配與調(diào)試………

7、………………………………………………………………34 5.1 裝配方法與步驟…………………………………………………………………34 5.2自動走動裝置調(diào)試…………………………………………………………35 5.3 出現(xiàn)的問題及解決辦法……………………………………………………………36 第五章 使用與維護………………………………………………………………………38 6.1 主要技術(shù)指標………………………………………………………………………38 6.2 操作步驟……………………………………………………………………………38 6.3 使用注意事項………………………………………………………

8、…………… 38 6.4 維護保養(yǎng)……………………………………………………………………………39 第六章 展望………………………………………………………………………………40 結(jié)語……………………………………………………………………………………………42 參考文獻………………………………………………………………………………………44 致謝……………………………………………………………………………………………45 附件……………………………………………………………………………………………46 可回轉(zhuǎn)自動噴漆裝置設(shè)計 摘 要 隨著社會的不斷發(fā)

9、展，市場的競爭也越來越激烈，因此各個生產(chǎn)企業(yè)都迫切地需要改進生產(chǎn)技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，家具裝飾行業(yè)中對噴漆機的要求越來越高，性能也越來越全面。 本設(shè)計為噴漆機的機械部分，噴頭是沿軌道橫豎向運動，液壓缸則帶動噴頭做升降運動，旋轉(zhuǎn)電機帶動產(chǎn)品勻速轉(zhuǎn)向。它的工作范圍是其所能行駛地段的長方體空間中產(chǎn)品的正反面。 通過對噴漆機的噴頭運行機構(gòu)部分和產(chǎn)品旋轉(zhuǎn)部分的總體設(shè)計計算，以及同步電動機、聯(lián)軸器、齒輪齒輪條、同步帶傳動、導(dǎo)軌、液壓缸等的計算選用，完成了噴漆機的機械部分的設(shè)計。噴漆機運行和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，維修容易。 關(guān)鍵詞 噴漆機； 運行機構(gòu)； 旋轉(zhuǎn)機構(gòu)； 設(shè)計 Can t

10、urn automatic spray paint design of the device ABSTRACT Abstract: With the continuous development of society, the market competition is also more and more intense, so all production enterprise is in urgent need to improve production technology, improve the production efficiency, furniture decora

11、tion industry to paint in the machine needs more and more high, performance is also more and more comprehensive. The design of mechanical parts of the machine for spray paint, nozzle is along the rails to movement namely, hydraulic cylinder driving shower nozzle is make lifting movement, rotate th

12、e motor to drive product at a constant speed. It's the job of the range is it can to driving section of space in the face of positive and negative of cuboids products. Through to the shower nozzle spray paint machine operation organization part and products of the overall design calculation of rot

13、ation, and synchronous motor, gear, gear shaft coupling, the article synchronous belt transmission, guide, hydraulic cylinders of the calculation of the selection, finished painting the machine mechanical part of design. Spray paint machine operation and rotating mechanism simple structure, convenie

14、nt tear open outfit, easy maintenance. Keywords: Spray paint machine; Operation organization; Rotating mechanism; design 第一章 緒 論 1.1噴漆機的作用及基本結(jié)構(gòu)概述 　噴漆機其實就是噴涂機，使用原理都一樣將涂料分散成霧狀噴涂于被涂物表面的一種涂裝設(shè)備。 噴漆機 噴漆機是人們對噴涂機的一種俗稱。噴涂機是一種噴漆機的專業(yè)術(shù)語，但它與噴漆房、噴漆室是不相同的。噴漆房，噴漆室是一種為工件噴涂而設(shè)計制造的一個大型房間

15、 　　噴漆機及配件的類型很多：有噴槍，涂膠機，電弧噴漆機，高壓無氣噴漆機（如SY2200型電動噴涂機），雙組份噴漆機，噴漆槍，空氣噴槍，氣動式雙隔膜泵，自動攪拌壓力輸送桶，靜電噴粉設(shè)備，新型噴粉設(shè)備，火焰粉末噴漆系統(tǒng)等等。有些落后設(shè)備漸漸被新型噴涂機所替代。就拿現(xiàn)在的新型噴涂機來說，它跟過去傳統(tǒng)的噴漆方法有著質(zhì)的不同。 　　傳統(tǒng)的噴涂機是利用壓縮空氣將油漆涂料霧化，其涂料的噴速一般為10米/秒，如此快的噴速導(dǎo)致涂料的過量噴涂和嚴重的反彈現(xiàn)象，并帶回大量的油漆分子造成涂料的四散飛揚，這樣不僅浪費了大量的涂料，又對空氣造成嚴重的污染，同時涂層表面容易出現(xiàn)瑕疵的現(xiàn)象。由于噴涂時反沖力很大涂料不易

16、附著在工件的角落里和邊緣上，因此要多噴上一些時間，造成附近的表面出現(xiàn)流掛現(xiàn)象。 而無氣噴涂很容易獲得厚度為30微米的涂層，相對節(jié)省涂料20-30%。無氣噴涂機是利用特殊的電動、氣動或其它動力驅(qū)動高壓泵使油漆涂料形成150～350Kg/cm2的高壓，通過特殊形狀和結(jié)構(gòu)的無氣噴嘴瞬時噴出，形成極細的扇形霧狀，其涂料的噴速為0.9米/秒。所有的涂料快速的噴到涂層表面而沒有反彈和飛濺現(xiàn)象，這樣不僅節(jié)約了40%的油漆涂料，而且漆霧幾乎沒有，可不帶口罩進行實地噴涂作業(yè)，因此減少了污染，起到保護環(huán)境的作用。由于高壓的作用效率比傳統(tǒng)噴涂機提高10～50倍，噴涂速度高達200～600平方米/小時，不僅可確保涂裝

17、質(zhì)量，也可大大縮短和保證涂裝周期。涂層質(zhì)量光亮平整。同時可以噴涂高粘度涂料，還可以節(jié)約稀料或在噴涂時不加稀料，無氣噴涂噴涂一遍即可達到0.05～0.25mm的薄涂層，甚至是1～2mm的厚涂層。因為無氣噴涂沒有反彈力在噴涂角落和邊緣時容易進入到角落里和邊緣上，使其得到均勻光亮平整的涂層。由于其涂料霧化機理是依靠涂料自身的高壓力形成為霧狀，霧化狀態(tài)的涂料不含壓縮空氣，所以稱為無氣噴涂。 1.3可回轉(zhuǎn)噴漆裝置課題的提出和現(xiàn)實意義 因為傳統(tǒng)的噴漆 作業(yè)采用人工操作方式 ,生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)質(zhì)量差 , 不但存在光澤、平坦性、垂流性、針孔、氣泡等質(zhì)量問題，而且工作環(huán)境惡劣 , 經(jīng)證實，噴漆過程中

18、使用 的粘合劑和涂料尤其有害，這些材料中通常含有溶劑和異氰酸鹽苯、甲苯、二甲苯（簡稱“ 三苯”），它們都和皮炎及職業(yè)性哮喘有關(guān) [1] 。嚴重威脅著操作人員的人身健康。利用噴漆裝置進行噴漆作業(yè)，可以實現(xiàn)生產(chǎn)自動化,提高工效和施工 質(zhì)量，更主要的是可以減輕操作工人的勞動強度,改善工作環(huán)境,降低環(huán)境污染,保 證操作工人的身心健康。為此提出可回轉(zhuǎn)噴漆裝置的設(shè)計。 可回轉(zhuǎn)噴漆裝置的優(yōu)勢有： 第一、極高的涂裝效率。噴涂效率高達每小時500-1200平方米，是傳統(tǒng)滾筒施工的10倍以上。 　　第二、極佳的表面質(zhì)量。噴涂涂層平整、光華、致密、無刷痕、滾痕、和顆粒。 　　第三、延長涂層使用壽命。高

19、壓無氣噴涂能使涂料顆粒深入物體空隙，使漆膜也物體面形成機械咬合，增強涂料附著力，延長使用壽命。 第四、節(jié)省涂料。刷涂厚度均勻，一般在30-250微米， 1.4 課題的研究內(nèi)容和要求 1.4.1 本課題研究的主要內(nèi)容有： 可回轉(zhuǎn)自動噴漆裝置完成X軸、Y軸運行的伺服機構(gòu)、噴頭上下移動的機構(gòu)和電機帶動工件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。 1.4.2 課題要求: 通過廣泛征求家具生產(chǎn)企業(yè)意見，明確了可回轉(zhuǎn)自動噴漆裝置的要求是： 1．適用于各類長方體形家具特別是木門的噴漆加工需要； 2．噴漆速度在4m2/min左右，并可調(diào)； 3．節(jié)省涂料，刷涂厚度均勻； 4．傳動平穩(wěn)、操作方便，

20、工作可靠； 5．便于維護、維修； 6、機動性好，經(jīng)簡單改造可適用于其他類型的家具生產(chǎn)。 1.5 課題的研究思路、過程和方法 第二章 總體設(shè)計 可回轉(zhuǎn)自動噴漆裝置，主要包括旋轉(zhuǎn)機構(gòu)及噴漆機臺，其特征在于旋轉(zhuǎn)機構(gòu)系設(shè)于該裝置之機架中間，藉由同步電機經(jīng)過聯(lián)軸器及回轉(zhuǎn)軸帶動壓板使工件做360度回轉(zhuǎn)；噴漆機臺為上述機架的上方，而噴槍置于液壓缸活塞桿上，可根據(jù)需要進行上下自由移動，同時用兩動力機構(gòu)驅(qū)動帶動液壓缸，使噴槍作X軸、Y軸的往復(fù)運動；由上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與噴漆機臺的配合動作，使涂裝工作物上下左右各方向之表面均勻噴漆。 第三章

21、主要零部件設(shè)計 3.1電動機選擇 電動機已經(jīng)標準化、系列化，一般由專門工廠按標準系列成批大量生產(chǎn)，設(shè)計時要選出具體型號以便購買。 選擇電動機的內(nèi)容包括三個方面：⑴電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式；⑵電動機的容量；⑶電動機的轉(zhuǎn)速，最后確定電動機具體型號。 3.11旋轉(zhuǎn)同步電機的選擇 由于旋轉(zhuǎn)同步電機在噴漆過程中是不怎么工作，在換面的時候工作的所以電機的轉(zhuǎn)速不做要求，而旋轉(zhuǎn)電機的工作負載為工件自生翻轉(zhuǎn)的阻力和旋轉(zhuǎn)軸的摩擦力。所以負載比較大，經(jīng)試驗及估算，扭矩為200 Nm。 電動機的靜功率 0 1000 j j Fv Pj h = 式

22、（3.1） 式中： —靜阻力 —初選運行速度（m/s） —機構(gòu)傳動效率，可取=0.94~0.96 —電動機個數(shù) Pj=200×0.3581/940=0.0796(kw)=79.6（w） 所以查資料選著了煙臺彤凌機電有限公司生產(chǎn)的相交流永磁低速同步電機做旋轉(zhuǎn)電機，功率為300w。扭矩為230 Nm。 3.12伺服同步電機的選擇 首先確定調(diào)速電機拖動負載所需要的扭矩。最簡單的方法是在負載軸上加一杠桿，用彈簧秤拉動杠桿，拉力乘以力臂長度既是負載力矩?；蛘吒鶕?jù)負載特性從理論上計算出來。工作中，負載主要來滑塊運動中

23、在導(dǎo)柜上中的摩擦力和各傳動件間的摩擦力，負載并不大，經(jīng)試驗及估算，扭矩為22.4Nm。 計算電動機的靜功率 0 1000 j j Fv Pj h = Pj=22.4×0.3581/940=0.0085(kw)=8.5(w) 電動機所需的輸出功率為P0=Pw/η 式中：η為電動機帶動導(dǎo)軌滑塊的效率。 由【1】可知同步帶傳動效率ηw=0.98。因此， η=ηw P0=Pw/η=8.5/0.98=8.674(w) 一般電機的額定功率為 Pm=(1-1.3)P0=(1-1.3)×8.674=8.674-11.2762(w) 計算得到功率很小。故查資料選擇了無錫歐龍微型電機有限公司生產(chǎn)的2IK---6IK型三相混合式調(diào)速電機作為驅(qū)動電機。電機型號為60KTYZ，功率為14W。見圖3.6 。 圖3.6 電機外形及安裝尺寸圖 該電機主要技術(shù)參數(shù)見表3-1。 表3-1 電機型號及技術(shù)參數(shù)