王尧 - 毕业设计说明书

景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）

5.1 主动元件的选择 ???????????????????? 20 5.1.1 电动机驱动 ?????????????????? 20 5.1.2 气缸驱动 ??????????????????? 20 5.2 传动件的选择设计 ??????????????????? 20 5.2.1 非标准件传动 ????????????????? 20 5.2.2 齿轮齿条传动 ????????????????? 22 5.3 主动气缸的选择 ???????????????????? 26 5.3.1 气缸行程选择 ????????????????? 26 5.3.2 气缸理论推力 ????????????????? 27 5.3.3 气缸缸径选择 ????????????????? 27 5.3.4 结论及安装 ?????????????????? 27 6 机架及附属部件的设计 ???????????????????? 29 6.1 传动部分机架设计 ?????????????????? 29 6.1.1 结构设计 ??????????????????? 29 6.1.2 尺寸设计 ??????????????????? 30 6.2 轴承盖的设计 ????????????????????? 31 6.3 轴承端盖的设计 ???????????????????? 31 6.4 磨削部分机架设计 ??????????????????? 32 6.4.1 结构设计 ???????????????????? 32 6.4.2 尺寸设计 ???????????????????? 33 6.5 防尘罩的设计 ????????????????????? 35 6.6 对中弹片设计 ????????????????????? 36 7 气动元件 ?????????????????????????? 38 8 结论 ???????????????????????????? 40 9 经济分析报告 ???????????????????????? 41 致谢 ????????????????????????????? 43 参考文献 ??????????????????????????? 44 升降气缸固定件强度计算 ???????????????????? 45

IV

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1 引言

1.1 课题意义及背景

陶瓷是我国古代的伟大发明之一，且是人民日常生活中所不可缺少的日用品。日用陶瓷工业是我国的传统产业。我国不仅是全球最大的日用陶瓷生产国和输出国，同时也是最大的消费国。因此发展日用陶瓷工业对于我国提升全球经济地位有举足轻重的作用。机械工业肩负着为国民经济各个部门提供技术装备的重要任务。当下诸多工厂和企业都已经步入了机电一体化的行列。机电一体化技术发展的状况标志着一个国家机械电子科学技术的发展水平，因此，发展机电一体化技术是发展我国机械电子科学技术的必由之路，也是振兴我国机械电子工业的主攻方向。作为传统产业的日用陶瓷产业也不会落下时代步伐，正逐步向更加完善的机电一体化生产道路迈进。

发展陶瓷产业的主要发展对象其中之一就是陶瓷机械设备。陶瓷产品品种的开发、产量、质量的增加和提高，产品成本的降低，劳动生产率的提高，都与陶瓷机械设备的发展有着密切的联系。企业要在市场中占有一席之地，就必须以最快的速度率先推出满足要求、质量上乘、价格合理、服务完善而且符合环保要求的产品，即在满足功能的前提下综合考虑 Time（时间）、Quality（质量）、Cost（成本）、Service（服务）、Environment（环境）的要求。

日用陶瓷在烧成后，底部往往沾有颗粒废渣，导致在日常使用中会伤手、伤家具表面漆，所以其在出厂前需要对底部进行磨削。目前国内大多数厂家仍采用人工方式对日用陶瓷进行磨底， 具有效率低、劳动强度大、环境差等缺陷。

1.2 课题现状

在国外，SAMA机械制造有限公司是一家专业生产日用陶瓷和技术陶瓷工业设备的德国公司，成立于1996年，拥有非常丰富的陶瓷机械生产经验。 1997年6月，SAMA公司正式加入Sacmi集团。SAMA机械制造有限公司已研发成功陶瓷磨底生产线。

该自动化生产线为在线磨削，其磨具位于传送带中间，当制品运输到加工区域后，吸盘下降并吸附住制品，然后开始旋转，起到磨削的作用，整条生产线需进行3遍磨削。

在国内，陶瓷制品磨底生产线设计研发的厂家就寥寥无几，大多数都还停留在机磨底机的设计研发。

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所以，在国内发展全自动陶瓷磨底生产线是非常具有前景的。 1.3 研究内容

本次设计，主要在传统单机磨底机的加工工艺上，结合自动化设备与传送带。致力于设计出，全新的自动化磨底生产线。

该生产线主要创新在于，离线加工，全程自动化操作。无需大量人力物力即可高效地完成庞大数量的陶瓷制品磨底工艺。

本篇主要是对生产线的磨削部分进行设计，主要有： 1.磨削方法的设计； 2.生产线磨头的设计； 3.生产线吸盘机械手的设计； 4.机架及附属部件的设计。

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2 碗类制品磨底生产线总体方案设计

2.1 碗类制品磨底生产线总体方案设计

本条生产线主要分为两个部分：其一为制品的输送部分；其二为制品的磨削部分。

传送部分采用固定式带式输送机进行制品的输送，制品上线为人工手动上线，下线方式为机械臂吸取制品下线。

磨削部分采用离线磨削，机械臂吸取制品与磨盘接触进行磨削加工。 2.2 碗类制品磨底生产线磨削部分的方案设计

方案1：线上磨削，通过移动磨具保持制品在传送带上进行加工； 方案2：离线磨削，通过移动制品使其进行离线磨削加工

磨削方式采用离线磨削；由电机带动磨盘转动，吸盘机械臂固定制品与之接触进行磨削。磨盘成90度垂直放置。制品通过传送带传送至指定区域后，由传感器扫描到制品后；发送信号至控制终端；吸盘机械臂吸取制品，并将其运输到磨盘处进行加工磨削。之后送回传送带，完成一个工作循环。

2.3 磨削工作循环

一个磨削工作循环分为13个步骤，每一个循环结束后。系统复位准备开始进行下一个工作循环。 步骤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 项目 传感器扫描到制品 升降气缸伸出 与制品接触后，吸盘将制品吸住 升降气缸缩回 主动气缸伸出 带动齿条使齿轮顺时针旋转90度 升降气缸伸出，使制品与磨盘接触 制品磨削 升降气缸缩回，使制品与磨盘脱离 主动气缸缩回 3

备注 传感器将信号传至控制终端 真空发生器工作