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（优秀毕业全套设计）液晶面板模组移栽机结构设计

开面板模组后，旋转臂回程，等待下个面板流入移栽机机械手满足了液晶显示生产企业的需要，其优点主要有机械手能持久耐劳可把人从繁重的枯燥无味的劳动中解放出来，并能扩大和延伸人的功能。人在连续长时间工作后，总会感觉到疲劳和厌倦，而机械手只要注意维护和检修，即可胜任长时间的单调重复劳动。由于机械手的动作准确，因此可以稳定和提高产品的质量，同时又可以避免人为的操作才错误。从而明显的提高劳动生产率和降低成本。机械手设计.设计要求手臂部件是机械手主要的执行部分，其作用是支撑手腕及抓取机构，其中包括被抓取的工件或工具。其他些装置传动机构或驱动装置有时也安装在手臂上。机身则是直接支撑和带动手臂部件，并实现手臂的回转升降等运动。因此，手臂的送放运动越多，机身的结构和受力状况也越复杂。设计时应注意以下几个问题.刚度刚度是指手臂和机身在外力的作用下抵抗变形的能力。由于机械手的手臂般都要悬伸，包括水平或垂直悬伸，因此手臂和机身的刚度十分重要。手臂悬伸量越大，刚度越差，且刚度随悬伸的距离变化而变化，因而悬伸量对机械手运动性能位置精度和负荷能力都有较大的影响。为提高手臂的刚度，除尽量缩短手臂悬伸量外，还应合理地选择手臂截面形状，合理地确定手壁壁厚和材质，及合理地布置受力构件的位置和方向。.精度机械手的精度最终反映在手部的位置精度上，很大程度上取决于手臂和机身的精度。影响精度的因素较多，主要有手臂和机身的刚度手部和腕部的连接刚度，定位装置的精度等。.平稳性手臂和机身的质量运动速度和负荷较大，因而产生的冲击和振动也比较大。因此，它们的工作平稳性非常重要，直接影响机械手的工作质量和寿命，设计时应予以足够的重视。设计时除力求结构合理紧凑重量轻惯性力小外，还应采取有效的缓冲措施，以便于吸收冲击能量，提高机械手的工作平稳性。.其他要求对于些特殊条件下工作的机械手，设计时还应满足其他的特殊要求。例如，高温条件下工作时，应考虑热辐射影响，腐蚀性介质环境下工作时，应考虑防腐蚀措施多用途作用环境下工作时，应考虑控制检测维修等等。.手臂机构方案设计根据图，可以在主视图和俯视图中画出皮带轮外径安装带轮中心线和带轮宽度，如图所示。各尺寸值如表所示。图移栽机内部同步带轮与外壳之间的相对距离表移栽机外壳的位置尺寸代号名称数值带轮至外壳外边缘距离带轮顶圆与外壳的内壁的距离带轮端面与外壳的内壁的距离带轮端面与外壳的内壁的距离.带轮根据运动方案，在移栽机传动过程中，共有组同步带轮运动。其中，第组中两带轮的轮径相等第二组带轮中，根据前面论述，当轮与外壳相对皮带转过后，轮相对轴相对转过。因此，第级皮带传动的传动比为第二级皮带传动比为。即移栽机工作过程中，由第级轴带动外壳转动，由于移栽机旋转臂摆动角速度较低，且考虑夹取的面板质量较小，因此，初步估计同步带传动过程中，工作功率约为，运动过程中载荷变化较小，因此，取值为.。级带轮计算.计算功率.选定带型根据功率速度，由参考文献选用型.计算带轮直径和验算带速计算小带轮基准直径根据参考文献，初选小带轮的基准直径为。验算带速由于机械手的旋转的不大，速度远小于，故带速合适。计算大带轮基准直径根据公式，计算大带轮的基准直径.带轮外径的计算根据基准直径，查参考文献，得出带轮的外径为确定中心距和基准长度根据公式计算带的中心距，初定中心距根据公式计算带的基准长度由参考文献选带的基准长度根据公式计算实际中心距中心距变化范围为。.验算带轮的包角.计算带的根数计算单根带的额定功率由和，查参考文献查得据，和型带，查参考文献得查参考文献得计算带的根数取根带带轮机构的图见附图二级带轮计算.计算功率.选定带型根据功率速度，由参考文献选用型.计算带轮直径和验算带速计算小带轮基准直径根据参考文献，初选小带轮的基准直径为。验算带速由于机械手的旋转的不大，速度远小于，故带速合适。计算大带轮基准直径根据公式，计算大带轮的基准直径根据参考文献，圆整为。.带轮外径计算根据基准直径，查参考文献，得出带轮的外径为确定中心距及基准长度根据公式计算带的中心距，初定中心距根据公式计算带的基准长度由参考文献选带的基准长度根据公式计算实际中心距中心距变化范围为。.验算包角.计算根数计算单根带的额定功率由和，查参考文献查得据，和型带，查参考文献得查参考文献得计算带的根数取根带带轮机构的图见附图。.外壳外壳的结构设计根据图，外壳机构如图。根据外壳的形状，零件毛坯为铸造件，材料为图外壳结构图外壳尺寸的确定为机械手伸长量，根据设计要求机械手总臂长初定壁厚ξ，.,。.轴主轴的设计为了满足轴上零件的定位紧固及拆卸方便，轴般设置成阶梯状，各段有不同的直径。主轴的结构如图所示。图主轴的结构确定轴的最小直径按机械设计中式初步计算轴的最小直径，选取轴的材料为调质处理。根据机械设计表，取于是得式中轴的输入功率轴的等效转速，对于传递转矩为主的转轴，计算时可忽略弯矩，按照扭矩强度条件确定轴直径，根据实际实际情况，轴主要受扭矩作用，摆动工作。因此，根据此轴段配合齿轮，其的孔径。因此，轴与齿轮连接部分的轴径。轴承的选择与确定各段轴尺寸齿轮宽度为定位轴肩，故取,查标准,选用深沟球轴承，轴承代号为，因此，确定该部份轴径，轴肩部用于固定轴承内圈，按照所选轴承内圈尺寸，确定轴肩处轴径，轴肩固定带轮，轴径，。根据圆柱形轴伸标准，。根据外壳的尺寸，计算得。由于实际运用中，主轴受扭矩作用对主轴影响很小，主轴材料选用，并经过调质处理，其因此，根据经验可知，所选主轴轴径是能满足工作要求的，故对该轴不做强度校核。第二级轴的设计第二级轴主要起中转作用，在皮带传动过程中，为了防止皮带的攒动，保证带轮在运动过程中的平稳，这里选择级传动缩短中心距及皮带长度。在设计过程中，第二级轴固定在外壳壁上不动，它与皮带轮之间发生相对转动。轴的结构为了保证皮带轮在轴上能正确定位，且保证轴承的定位。第二级轴的装配图如图所示。图第二级轴的结构设计考虑到该处轴所受的弯矩不大，且所受扭矩可以忽略不计，因此，根据经验确定该处轴径最小值为，故。端用于固定轴与外壳，另端利用挡圈固定轴承内圈。轴承的选用及轴径的确定轴承的选用依据轴径及所受力的类型而定，查标准,选用深沟球轴承，轴承代号为，轴肩部分用于固定轴承内圈，按照所选轴承内圈尺寸，确定轴肩处轴径，。根据外壳的尺寸，计算得。此处轴承均采用酯润滑，故未采用密封圈。第三级轴的设计第三级轴主要用于固定摆动盘以及带轮。由以上论述中可知，在运动过程中需要保证摆动盘的平动相对于外壳摆动。这就要求摆动盘必须与带轮固定在起，且在摆动盘中需装配轴承轴的结构设计为了保证皮带轮在轴上能正确定位，且保证轴承的定位。第三级轴的装配图如图所示。图第三级轴的结构设计如上图所示，根据设计要求，将轴的端设计成法兰盘形状，并通过螺钉固定在轴架上，此时，轴保持与外壳保持相对不动，通过选择深沟球轴承支撑带轮与摆动盘，并将带轮与摆动盘运用螺栓连接起来，从而实现带轮与摆动保持相对不动，而与外壳保持相对转动的设计要求。在传动过程中，轴主要受径向拉力，且该径向拉力较小。而轴向方向几乎不受力。因此，为了保证运动稳定，这里选择轴径。轴肩部分的轴径尺寸根据轴承型号确定。轴承的选用及轴径的确定轴承的选用依据轴径及所受力的类型而定，查标准,选用深沟球轴承，轴承代号为，轴肩部分用于固定轴承内圈，按照所选轴承内圈尺寸，确定轴肩处轴径,处设计成法兰盘形状，其轴径,。此处轴承均采用酯润滑，故未采用密封圈。根据外壳的尺寸，计算得，。此轴段同时起定位作用,.此处轴承均采用酯润滑，故未采用密封圈。.抓取机构抓取机构方案设计抓取部件用于抓取显示器模组。它由两大部分组成旋转带轮和抓取装置。旋转带轮带动抓取装置进行翻转运动。根据所要求的夹取的液晶显示器面板尺寸要求，其行程变动较大，单独靠气缸杆是无法保证夹紧力的。因此，这里确定为负压吸盘。抓取部件的结构如图所示。图抓取机构结构图如上图所示，垫板通过螺栓与带轮连接紧固。同时负压吸盘机构也用螺钉紧固在垫板上，当带轮转动时，带动抓取机构翻转。吸盘上装有感应器，用于判定气缸夹紧是否到位。抓取部件的方案设计为保证皮带轮能方便快速夹取面板，并且在移动过程中，夹具能反向旋转过定角度。夹具头部分采用了如下运动方案当轮在外部皮带轮带动下逆时针转动时，带动摆动轮架转动实际为平动。所以，若视外壳为参考系，则转动过程中，摆动轮架绕轴转动，同时带动轮绕轴顺时针转过。如图所示。图抓取头部运动方案抓取结构设计.抓取机构的原理机械手的抓取机构又称手部或爪部，是用来抓取工件或握持工件的部件。随着被抓取对象的形状大小重量材质以及表面状况的不同，抓取机构的结构也不同，按工作原理不同，抓取机构基本上可分为夹钳式和吸附式两类。.抓取机构的设计要求具有足够的夹紧力手指间应具有定的开闭角保证工件的准确定位具有足够强度和刚度考虑被抓取对象的要求.抓取机构的设计抓取机构的选择液晶显示面板为玻璃平板面板，表面平整光滑无孔和无油气流负压式手部具有结构简单，重量轻，表面吸附力分布均匀，吸附效果好故采用吸附式抓取机构。按形成负压或者真空的方法，气流负压式手部可分为真空式气流负压式和挤压排气式吸盘。