172--缸体夹紧定位机构设计

缸体夹紧定位机构设计目录摘要………………………………………………………………1第一章机构方案概述………………………………………21.1设计方案的提出………………………………………………21.2具体设计方案……………………………………………………21.2.1设计方案一……………………………………………………21.2.2设计方案二……………………………………………………21.2.3设计方案三…………………………………………………21.3最终设计方案的确定…………………………………………3第二章工装设计说明…………………………………………32.1夹具的设计………………………………………………………32.1.1夹具的夹紧设计………………………………………………32.1.2夹具的定位设计………………………………………………42.2发动机缸体定位装置设计………………………………………52.3设备动力设计……………………………………………………62.4工装的操作说明………………………………………………9第三章打标机设备概述………………………………………103.1工业智能打标机发展和工作原理……………………………103.2缸体在线打标机设备简介……………………………………113.3缸体在线打标机主要技术指标………………………………11第四章使用注意事项…………………………………………114.1设备的检查……………………………………………………114.2系统正常操作的注意事项……………………………………12第五章小结……………………………………………………13第六章参考资料………………………………………………14摘要本设计是工业智能标记机中工装部分的设计,该机构可以方便的实现缸体的在线标记的夹紧定位，该设计主要通过设置挡料机构和压紧装置来实现发动机机缸体的定位，通过设置进退气缸和移位气缸来控制打印头的移动和定位，通过导向装置的应用来实现工件的输送轨迹的调整。整体动力由压缩空气提供，通过气缸和步进电机共同作用来实现打印工作。该设计工装主要用来实现刚体地在线标记。关键词：移动板气缸定位打印导向板。 ABSTRACT The industrial design is smart suits, marking machine part design, the agency can facilitate the realization of Gangti online marking Jiajin positioning, the design, mainly through the establishment of institutions and turned expected to achieve top device engine plane Gangti positioning through a trapped tanks and killer tanks to control the print head movement and positioning, through guidance devices used to track the delivery of the final adjustment. Overall impetus provided by compressed air through tanks and electrical motors role to achieve common printing. The principal used to achieve rigid body suits designed to online marking. Key words： Mobile board Tanks Positioning Print Steering board.第一章机构方案概述1.1设计方案的提出为了满足发动机缸体的在线标记，结合机械设计理论和实际生产情况的需要，在深入了解了工业智能打标机的工作原理和工作过程之后，我对该机构的工装部分设计了如下几个方案。1.2具体设计方案1.1.1设计方案一方案一：缸体从生产线上过来进入打印位置时采用托盘机构将发动机缸体放在托盘上，通过轨道输送到打印位置，然后采用定位销将托盘固定进行打印，打印头采用悬吊式，设置行走导轨，采用打印头走而工件不走的方式进行打印。打印完毕后，工件被输送到下一个工位，打印头回到初始位置进入等待下一个循环。该设计执行机构基本可满足工件的打印要求，但是也存在一定问题，首先采用托盘机构要浪费大量托盘，还不利于工件在生产辊道上的传送，其次大量工件在一定位置等待标记，不但要占用大量的生产空间还影响生产效率，另外打印头采用悬吊式，实际设计使用时也存在很大难度，首先打印头在缸体上标记时要承受很大的工作压力，要保证工件的精确打印有很大难度。其次打印头采用气压打印，打印部分和控制部分有大量的连接线和供气气管，这不利于在行走导轨上的安装和维护1.1.2设计方案二方案二：采用吊装机构，在工件进入生产线的指定位置后，通过吊装机构直接将工件吊装到打印位置进行打印。打印位置预先设计好工件的定位装置，打印完毕后工件吊走进入下一个工位。打印机进入下一个循环。该设计方案的优点是可以实现工件的精确打印。但不足之处也很明显。首先工件采用吊装机构不但要占用大量空间还提高了生产成本。另外该方案还存在的问题是难以实现自动化的高速生产，不适合现代生产的需要。1.1.3设计方案三方案三：采用整体式结构，直接将工装部分连接在辊道上，在生产线上设置工件的挡料机构，工件到位后设置压紧装置，挡料装置和压紧装置均采用气动控制。打印部分设置进退机构和移位机构，进退机构和移位机构亦采用汽缸控制。该方案是在总结前两种方案的基础上提出来得。直接将工装连接在辊道上不但更简洁节约生产空间而切还能节约生产成本，提高了生产加工的自动化程度。打印部分采用进退机构可以方便的调节打印深度和便于工件在生产线上的顺利通过，移位机构亦可控制打印针对不同位置的打印。该设计方案不但简洁美观，而且符合现代自动控制的设计理念。1.3最终设计方案的确定通过比较各种方案的优缺点，考虑实际工作的需要以及技术协议的要求，我最终选择了方案三作为潍柴道依茨工业智能标记机中工装部分设计的设计方案。第二章工装设计说明标记机工装部分设计是在参考了技术协议，提出多种设计方案并由公司工程师进行指导后选定的一种相对最优方案。2.1夹具的设计2.1.1夹具的夹紧设计工件在夹具中定位后一般应夹紧。使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏。由于工件在加工过程中要受到各种力的作用，会形成变形或者位移，从而影响工件的加工质量。所以工件的夹紧也是保证加工精度的一个十分重要的问题。为了获得良好的加工效果，一定要把工件在加工过程中的位移，变形等控制在加工精度所允许的范围内。图表1底角夹紧机构设计一般应满足以下主要原则：1夹紧时不能破坏工件在定位元件上获得的位置。2夹紧理应保证工件位置在整个加工过程中不变或不产生不允许的震动。3使工件不产生过大的变形和表面损伤。4夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度，手动夹紧机构必须保证自锁，机构夹紧机构应有联锁保护装置，夹紧行程必须足够。5夹紧机构必须安全，省力，方便，符合人工操作习惯。6夹紧机构的复杂程度，自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。上述前三条要求是保证加工质量和安全生产的，因此必须无条件予以满足，它是衡量夹紧装置好坏的最基本的准则。其他要求的重要性决定于具体条件，其中有些要求在选择夹紧力的方向和作用点时应有所考虑，有些则在拟定夹紧装置的具体结构时或进行夹具的整体设计时考虑。图表2机架工件进行正确的夹紧关键是选择合适的夹紧点，夹紧点的选择是达到最佳最最佳状态的首要因素。只有正确地的选择夹紧点之后。才能估算出所需要的适当的夹紧力。如果选择的夹紧点不当，不但增大夹紧变形，甚至不能夹紧工件。所以夹紧点的选择是夹具设计中所要处理的第一个问题。夹具设计的一般原则：1尽可能使夹紧点和支撑点对应，使夹紧力作用在支撑上，这样会减少加紧变形，钻有定位支撑的地方对应出都应选择为夹紧点并施以适当的夹紧力，一面在加工过程中工件远离定位元件。2夹紧点的选择应尽量靠近加工表面，且选择不致引起过大变形的位置。减少变形的措施：有时共建在加工过程中很难找到一个合适的夹紧点，这时可以采用一些措施减少加紧变形。1增加辅助支撑和扶助夹紧点。2分散着力点和增加压紧件接触面积。图表3槽钢2.1.2夹具的定位设计工件的定位远离采用六点定位原理，六点定位原理是采用六个按一定规则不值得约束点，限制工件的六个自由度，使工件实现完全定位。这里要清除每个店都必须起到限制一个运动自由度的作用，而绝不能用一个以上的点来限制同一个自由度。因此，这六个点决不能随意布置。定位分为完全定位，不完全定位根据工件表面的加工要求，有时需要将工件的六个自由度全部限制，称为完全定位。有时需要限制的自由度少于六个，称为不完全定位。在技工过程中，有时为了使定位元件帮助承受力，常常也会对无位置要求的自由度也加以限制，只要这种方案符合六点定位原理，是允许的，有时也是必要的。工件定位过程中有时也会出现欠定位和过定位。根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制，这就称为定位的正常情况，它可以是完全定位，也可以是不完全定位。根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度没有被完全限制，或者自由度被两个获两个以上的约束重复限制，称之为非正常情况，前者又称为欠定位，他不能保证位置精度，是绝对不允许的。后者称为过定位，加工过程中一半是不允许的，他不能保证正确的位置精度，但在特殊场合下，如果用得得当，不仅过定位是允许的，而且会成为对加工有力的因素。常用的定位元件有支撑钉，支撑板，定位销，锥面定位销，V型块，定位套，锥度心轴等等。他们可以根据不同的定位要求，实现各种定位。2.2发动机缸体定位装置设计该工装的设计就是在遵循以上夹具相关设计理论的基础上，通过优化选择进行的一个设计。该设计工装在满足该型号发动机的在线标记要求的同时，还具有多项技术优势，该工装的优点在于通过导向板1的使用，避免了发动机在导轨上运动时的轨迹不统一问题，可以实现工件的粗略定位。导向板2采用发黑处理，除了起到导向作用外，还能用来固定工件的上部避免由于工作环境的影响造成的定位误差。保证了打印时的快速精确定位。精确定位采用可以实现高度自动化的气缸进行，工件定位由两个压紧气缸和一个挡料气缸组成。挡料装置由挡料轴座，挡料轴，挡料块以及顶杆组成。挡料轴放在轴座内通过顶杆和气缸相连挡料轴上部连接挡料块，挡料块直接和工件接触，解决了缸体在生产线上的定位。该挡料装置所有零件均经过发黑处理，不但可以满足工件的精确定位要求，还解决了挡料气缸由于直接受力造成的损坏过快和定位不够精确的问题，极大的节约了成本提高了生产效率。该系统可以方便的实现工件的定位，并且具有高速，高效以及安全等优点。设备机架采用2mm钢板焊接而成既保证了安全性又能保证其他部分的安装精度，避免由于长时间使用可能造成的定位精度不够现象的发生。图表4辊道移动板的应用是本工装最为成功的设计之一，通过移动板的使用解决了方案一，二中遇到的打印部分和工件不能同时进行有效安装的问题。打印部分固定在移动板上，由气缸控制可以方便的实现打印头的X，Y方向的快速精确移动。X轴气缸（移动气缸）可以在大范围实现打印头的移动即可以实现发动机缸体不同品种的标记要求（标记位置不同）又可消除由于长时间使用造成的打印面不到位现象，还可以方便工件进入下一道工序。Y轴气缸（进退气缸）可以实现标记头的进退，同时为了消除由于定位，铸造等因素带来得标记面位置的偏差等问题，在标记部分底板的设计上采用了靠板设计，保证了每次标记头进退到标记位置时，标记针到打印面的距离都是相同的。标记头底板主要起到了固定支撑打印部分的作用，同时用来固定X轴导轨，该导轨通过滑块和移动板相连，在汽缸的作用下实现X方向的快速移动。另外所有