作品名稱:硅膠裝料托盤智能搬運裝置設計
學校名稱:山東理工大學
參賽隊伍:智能機構先行者
參賽學生:國瑞坤 高穎 孫文莉
指導老師:賀磊 楊先海
當前國內企業在物料搬運上還存在著自動化程度低、人工參與度高、效率低下等問題。對與速度較快或者質量較大的物料搬運,極大的耗費工人體力,危險程度高,不利于保證工人健康。針對以上的相關問題出發,本課題旨在通過設計出一套自動化搬運裝置,在效率上、安全上以及自動化程度上進行極大的提高,改善目前企業所存在的現狀,解決相關問題。此課題的研究,將會使物流各環節間合理配合,有效銜接,提高企業生產水平和生產效率,減低生產成本,使企業在激烈的行業競爭中更具優勢,獲取最佳的經濟效益。另外的,通過對此機械的研究,可以推廣至其它領域相關實現要求的運用。具有一定的通用性,可以通過機構的調整或者控制方式的修改實現其它相似工作過程的應用。
本作品主要分析設計了一種物料搬運裝置,其功能主要實現硅膠裝料托盤從生產線末端出盤后搬運到干燥架上這步工序的自動化,具體研究內容如下:
⑴對硅膠裝料托盤搬運裝置的整體方案設計;
⑵對各個分機構,包括轉盤機構、連桿驅動機構、干燥架舉升機構、推送機構的方案對比分析,并進行擇優選定后,確定最終的方案;
⑶對選定的機構進行運動方案分析并進行設計計算,設計相關零件;
⑷進行尺寸優化和標準件選型,進行最終的虛擬制造和裝配分析。
結合生產實際,可將總功能分解成以下幾個分功能,包括取盤、運盤、放盤、托盤上架。考慮到企業的生產現狀,在保證實現以上功能的同時,還應該考慮到以下基本要求:
⑴運動協調要求 機構執行過程中,各機構運動協調,機構間配合可靠,托盤在取運、推送、上架過程中運動平穩,各機構間的動作循環周期應配合恰當,比如流水線出盤周期應與搬運機構的循環周期相同,以及推送機構循環周期與搬運機構和干燥架間的周期配合。
⑵設計尺寸要求 主要體現在各機構配合間的高度尺寸應相同且在各機構實現其功能的前提下,盡量減小機構的尺寸,縮小機構間的配合空間,達到節省空間的目的。
⑶安全要求與人性化要求 機器的操作應盡量簡單易懂,便于使用,安全可靠并且尺寸設計應考慮工人操作的便捷性,尺寸合適,操作舒適。
⑷使用與維護 維修方便,盡量使用互換性零件,便于日常維護保養;使用年限有保障,一般不低于8年。
⑸制造成本 包括機器加工成本和日常使用成本,機器的設計滿足需求下盡量使用能耗低的機構,且設計工序科學,機器運轉里程相對少,布局合理,盡量避免使用昂貴的材料和加工工藝。
⑹能源消耗 應提倡綠色可持續,符合國家環境管控要求與治理標準。