铜锭质量鉴定翻转平台设计及运动仿真.
目目 录录插图清单插图清单 表格清单表格清单 摘摘 要要 Abstract 第第 1 章章 绪论绪论.- 1 - 1.1 引言.- 1 - 1.2 课题研究的目的和意义.- 1 - 1.3 同类设备的发展状况.- 1 - 第第 2 章章 翻转平台的总体设计翻转平台的总体设计.- 6 - 2.1 机械设计过程.- 6 - 2.2 翻转平台设计步骤.- 7 - 第第 3 章章 翻转平台的具体设计翻转平台的具体设计.- 9 - 3.1 初始参数的拟定- 9 - 3.2 机构的选择及各部分采用形式的确定- 9 - 3.3 铜锭翻转过程分析- 12 - 3.4 翻转平台的设计选用- 12 - 第第 4 章章 翻转平台的相关说明翻转平台的相关说明.- 14 - 4.1 安装调试说明.- 14 - 4.2 操作说明.- 14 - 4.3 日常保养.- 14 - 4.4 翻转平台的缺点.- 14 -第第 5 章章 翻转平台的建模与运动仿真翻转平台的建模与运动仿真.- 16 - 5.1 主要零件的三维建模.- 16 - 5.2 翻转机构的运动仿真.- 18 - 第第 6 章章 总结与展望总结与展望.- 20 - 6.1 全文总结.- 20 - 参考文献参考文献.- 21 - 致致 谢谢.- 22 -插图清单插图清单图 1-1 新型软轴卷扬提升机构2图 1-2 提模机构主框架结构简图3 图 1-3 地下垃圾桶提升机构简图4 图 1-4 长江航标浮筒清洗装置4 图 1-5 机构运动简图4 图 2-1 机械产品设计进程6 图 3-1 链式翻转机 构10 图 3-2 推举式翻转机 构10 图 3-3 框架式翻转机 构11 图 3-4 翻转机构起始位 置12 图 3-5 翻转机构最终位 置12 图 5-1 曲柄 116 图 5-2 连杆 316 图 5-3 连杆 417 图 5-4 翻转板 517 图 5-5 翻转机 构18图 5-6 位移曲 线18 图 5-7 速度曲 线19 图 5-8 加速度曲 线19表格清单表格清单表 3-1 翻转变位机构9铜锭质量鉴定翻转平台设计及运动仿真铜锭质量鉴定翻转平台设计及运动仿真摘摘 要要翻转机构已经普遍存在于社会生产中，有着各式各样的种类，例如框架式、头尾架 式、链式，也有各式各样的用途。本文主要阐述了铜锭质量鉴定翻转平台的设计过程， 设计包括其主要部分翻转机构的设计，还大概描述了其他部分诸如底座框架、支架的设 计。针对生产流水线上铜锭质量大规模鉴定而设计的翻转平台，对其翻转机构的翻转中 心、翻转速度、夹紧形式进行了考虑。翻转平台是由电动机来提供驱动力的，并且驱动 力通过曲柄传递给四杆机构来带动翻转板的运动使得铜锭能够翻转。同时对翻转平板按 照一定的比例使用了 UG 进行建模，对其各个部件进行组合转配，并对翻转板作了运动仿 真，根据设定的初始参数测绘出位移、速度、加速度曲线图。关键字：关键字：铜锭；翻转机构；运动仿真Copper ingots qualification flip platform design and motion simulationAbstractFlip agencies have ubiquitous in social production, has a wide variety of species, such as frame, head and tail frame, chain, there are a variety of purposes. This article focuses on the identification of copper ingots quality flip-platform design process, including the design of the main part of the design tilting mechanism, but also about the other parts, such as described in the base frame, frame design. For large-scale copper ingots mass production line is designed to identify the flip platform flip center of its turnover mechanism, flip speed, clamping form considered. Flip the platform is to provide the driving force from the motor, and the driving force is transmitted through the crank to drive the movement of four-bar mechanism to flip the board makes copper ingots can be flipped. Flip plate while using a certain percentage according to UG modeling, combined with their respective transfer member, and the plates were inverted motion simulation, the initial parameter setting according to the mapping of displacement, velocity and acceleration curves.Keywords: Copper ingots; flip mechanism; motion simulation- 1 -第第 1 1 章章 绪论绪论1.1 引言 随着当今社会不断的快速发展进步，高效率的利用能源成为人们日益重视的问题。 能源的有效利用不仅可以削减垃圾污染废弃物的排放量，使得国家也有一定的资格竞争 于世界之林，同时也与社会和谐发展的主题相符合。铜锭质量鉴定翻转机构的设计是一 个高效率的机械产品，采用电动机连接连杆机构，实现铜锭的翻转，从而获得所需的加 工要求，进行更进一步的生产，操作简单使用方便，能够使得工人不再需要手动翻转工 件，节省了资源，缩减了人们的工作强度。最重要的是铜锭质量鉴定翻转机构能够有效 地节省能源，与现今社会和谐发展的主题相符，在伴随着能源不断匮乏的大前提下，加 工制造的水平有着显著的提高，相信铜锭质量鉴定翻转机构的应用会越来越广。 1.2 课题研究的目的和意义 随着经济的迅速发展，基础建设迅猛增长，对各类工程机械的要求大幅增加。在铜 锭质量鉴定流程中，翻转平台具有重要的地位，在此计划中要求是铜锭 180°的翻转，以 便于检测质量。为了使得安装的铜锭具有较高的安装质量，因此必须对相应安装设备作 出能够提高生产效率以及生产质量的严格要求，在铜锭质量鉴定过程中，铜锭需做大幅 度翻转，相对于以前或者一些规模相对较小的工厂常规的操作流程是使用吊车来吊起铜 锭，然后提高铜锭的一端缓慢行动再放下来来达到翻转铜锭的目的，对于铜锭这个工件 来说，这类操作方法不太适用，需要受到行车能够吊起最高高度的限度。另一种是挂在 翻转机上来翻转，但这种方法由于工件旋转直径较大，夹紧位置高，操作安全性较差。 还存在一种方法翻转形式好比于翻书一样，翻转的形式虽然可以有操作位置较低的要求， 但是它需要占有的较大的空间，若是先进行低位置的装夹，再使得工件提升到一定的位 置后再来翻转，等实现后再再进行下降拆卸，导致生产效率低下，而装置的成本则过高。 经研究表明，铜锭翻转的过程有着明显的安全隐患，在机械制造等领域大量存在。针对该情况，设计铜锭质量鉴定翻转平台，适用于铜锭的翻转，在使用操作过程中， 安全可靠，操作简单。 1.3 同类设备的发展状况 翻转机构，当今存在各种各样的类型，如头尾架式、链式、环式、推举式、框架式 等，已广泛存在于社会生产中，并能够实现各种工件的翻转运动。虽然目前国内存在着 能够制造出系列标准的头尾架式翻转机构的工厂，然而大部分翻转机构还未有统一的规 格，未形成系列。 此外，自动电焊机所操作的翻转机构大部分为框架式以及推举式，这在中国和国外 都能够连续生产，它们都是基于对点位的控制，根据所要翻转的具体任务来决定点数的 多少，但 2 点(每隔 180°)、4 点（每隔 90°） 、8 点（每隔 45°）为其主要的操作点数， 翻转机构的速度有恒速也有变速，恒速的比较多，但也有变速的。 主要有两种形式的提升机构如机械式以及液压式，各种各类的提升设备均已有较为 完善的标准系列。本篇毕业论文简单的说明下机械与液压这两类提升机构的区别以及各 自在社会生产中的相关运用。- 2 -1.3.1 起升机构的组成 起升机构有机械式和液压式这两种。 机械式起升机构包括： （1）啮合式驱动装置 a）用于主要为提升件货的绳索卷绕式起升机构 b）用于双绳或四绳抓斗的绳索卷绕式起升机构 c）链条卷绕式起升机构。 d）螺杆或针齿条以及齿条起升机构 （2）驱绳轮起升机构的摩擦式驱动装置 液压式起升机构： a)缸起升机构 b)压马达驱动的绳索卷绕起升机构 1.3.2 机械式起升机构的应用 TDR-80 型单晶炉中就有种新型的提升机构软轴卷扬提升机构，在专门的半导体 生产中具有重要的位置，为生产提供了便利。如图 1-1 所示：图 1-1 新型软轴卷扬提升机构主箱体 1 在设备中主要起着密封和支撑设备的作用，减速器与传动轴 2 通过花键相 连接，花键的主要特点是它的槽比较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱比较 少，而且花键的齿数比较多，它的接触面积比较大，因而可承受较大的载荷，同时轴上 零件与轴的对中性好，导向性好，所以经常适用于定心精度要求高、传递转矩大或经常 滑移的联接的场合，对本设备来说就比较实用。力矩通过花键传递到轴 2 上，在通过轴 2 带动其他构件旋转，因此当花键受力而使得卷扬轮开始转动的时侯，螺纹套也同样受力 矩的作用转动，但由于限位开关 11 的作用，使得一些部件固定不动，因此卷扬轮就只能 被牵引螺纹套拖着形容方向滑动。新式的软轴提升机构和传统的卷扬提升机构的主要不同表现在新型提升机构的提拉- 3 -过程是以卷扬提升来实现的，在提升的过程中还能作水平移动，不仅方便快捷，而且还 保证了机构的对中性和稳定性。 图 1-2 为 EGI.TM 设备的提模机构，它的每个单元的结
