【多方位氣動(dòng)內(nèi)徑檢測(cè)機(jī)設(shè)計(jì)12000字（論文）】

多方位氣動(dòng)內(nèi)徑檢測(cè)機(jī)設(shè)計(jì)摘要：由于氣動(dòng)技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、傳動(dòng)迅速、平穩(wěn)可靠、防磁防爆、節(jié)能環(huán)保等一系列優(yōu)點(diǎn)。使其廣泛被應(yīng)用于各工業(yè)部門(mén)及醫(yī)療器械等行業(yè)中，已成為自動(dòng)化中必不可少的一部分。再其廣泛的操作技術(shù)下，本課題對(duì)氣動(dòng)技術(shù)在檢測(cè)領(lǐng)域進(jìn)行研究，并以此設(shè)計(jì)一套專(zhuān)用的檢測(cè)設(shè)備。本課題針對(duì)汽車(chē)元件中某閥體配件進(jìn)行尺寸檢測(cè)，根據(jù)其造型，尺寸，工藝進(jìn)行專(zhuān)用檢測(cè)儀器，夾具設(shè)計(jì)。并且部件運(yùn)動(dòng)及量具檢測(cè)采用壓縮空氣作為主要驅(qū)動(dòng)力來(lái)源。首先介紹氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用及現(xiàn)狀，以及本設(shè)計(jì)與其它檢測(cè)系統(tǒng)作對(duì)比，并闡述了本課題的研究意義及背景。根據(jù)被測(cè)元件參數(shù)及工藝明確了設(shè)備整體檢測(cè)方式，其次，設(shè)計(jì)檢測(cè)設(shè)備工作臺(tái)面，并對(duì)設(shè)備本身元件進(jìn)行選型與設(shè)計(jì)。最后，在設(shè)備設(shè)計(jì)完成的基礎(chǔ)上對(duì)其運(yùn)動(dòng)順序進(jìn)行程序編輯，電路設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：壓縮空氣、夾具設(shè)計(jì)、內(nèi)徑檢測(cè)機(jī)目次TOC\o"1-3"\h\u22004摘要 I7539目次 Ⅲ163231緒論 1318981.1氣壓傳動(dòng)概括 1287201.2課題研究背景及意義 158351.3我國(guó)氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 2245341.4內(nèi)徑檢測(cè)方式 2160461.5本章小結(jié) 4131272氣動(dòng)內(nèi)徑檢測(cè)機(jī)整體設(shè)計(jì)方案 5304602.1設(shè)計(jì)參數(shù) 5129392.2運(yùn)行流程與檢測(cè)方式 539392.3氣動(dòng)內(nèi)徑檢測(cè)機(jī)整體設(shè)計(jì)方案 6583框架選擇 8242713.1支架設(shè)計(jì)與選型 8275023.2工作臺(tái)面設(shè)計(jì) 8228863.3檢測(cè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 9279533.3.1檢測(cè)探頭設(shè)計(jì) 933683.3.2推進(jìn)缸選型 10322323.3.3檢測(cè)組零部件設(shè)計(jì) 12209053.3.4氣動(dòng)量?jī)x選型 12237033.3.5直線(xiàn)滑軌選型 141743.4設(shè)備工裝設(shè)計(jì) 17326263.4.1夾具設(shè)計(jì) 17217593.4.2自由度分析 18261113.4.3夾緊缸選型 18103593.5本章小結(jié) 19167274內(nèi)徑檢測(cè)機(jī)電氣回路設(shè)計(jì) 20214584.1可編程控制器程序設(shè)計(jì) 20192604.2電氣回路設(shè)計(jì) 22178805總結(jié)與討論 2311047參考文獻(xiàn) 241緒論1.1氣壓傳動(dòng)概括作為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化傳動(dòng)與控制的關(guān)鍵技術(shù)之一，氣動(dòng)技術(shù)具備了無(wú)污染、高效節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低成本、安全可靠，以及防火防爆，抗電磁干擾、輻射等特點(diǎn)。它的水平直接影響機(jī)電產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。氣動(dòng)技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大，氣動(dòng)行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位越來(lái)越重要，是一個(gè)正在高速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。[1]在當(dāng)前全面倡導(dǎo)綠色、節(jié)能發(fā)展的大環(huán)境下，氣動(dòng)技術(shù)因?yàn)榫哂邪踩?、高效、?jié)能、低成本、無(wú)污染及壽命長(zhǎng)等特性，已然成為工業(yè)機(jī)械、工程建設(shè)機(jī)械及國(guó)防尖端產(chǎn)品中不可或缺的技術(shù)手段。未來(lái)，我國(guó)需大力發(fā)展氣動(dòng)技術(shù)，積極提倡自主創(chuàng)新，舉步高精度、高效率、高速化及高功率密度的方向發(fā)展，為氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展注入新鮮活力，滿(mǎn)足社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要。[2]相較于傳統(tǒng)零件測(cè)量，機(jī)械式的量具打百分表或千分尺具備了高精度這一優(yōu)點(diǎn)，但無(wú)法批量操作，檢具具備了同時(shí)多批量檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，但無(wú)法得知被測(cè)尺寸具體值。而本次設(shè)備以壓縮空氣為主要?jiǎng)恿?lái)源，輔以專(zhuān)用氣動(dòng)檢測(cè)機(jī)，對(duì)檢測(cè)達(dá)到傳動(dòng)迅速、平穩(wěn)可靠、數(shù)值顯示、示值精確、同時(shí)多方位檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。降低檢測(cè)時(shí)間，極大提高了檢測(cè)效率。對(duì)比兩種傳統(tǒng)檢測(cè)方式，氣動(dòng)檢測(cè)在不失測(cè)量精度的同時(shí)又具備了傳統(tǒng)檢測(cè)方式的便捷性。1.2課題研究背景及意義隨著《中國(guó)制造2025》的到來(lái)，工業(yè)發(fā)展愈加離不開(kāi)機(jī)械智能化及自動(dòng)化，各行各業(yè)對(duì)工人的需求量都在大幅度的提高，勞動(dòng)密集型企業(yè)對(duì)工人、場(chǎng)地、成本需求愈加嚴(yán)峻迫切，為提高生產(chǎn)效益，智能機(jī)械緊跟時(shí)代的步伐。在實(shí)踐中逐步提煉技術(shù)路線(xiàn)，“十四五規(guī)劃”中也初步擬定新的“四個(gè)化”，“數(shù)值化、信息化，網(wǎng)絡(luò)化、智能化”作為氣動(dòng)產(chǎn)業(yè)化的“新四化”。[3]本次論文課題是針對(duì)一款發(fā)動(dòng)機(jī)的箱蓋設(shè)計(jì)一套專(zhuān)用的機(jī)械檢測(cè)設(shè)備，從被測(cè)元件整體參數(shù)及加工工藝出發(fā)，并對(duì)檢測(cè)工藝做出要求，不對(duì)工件產(chǎn)生損耗及干擾。在獲得一塊質(zhì)量有保障的廉價(jià)產(chǎn)品之前，企業(yè)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的投入必須是低成本、高效益，而多元化的機(jī)械能完美滿(mǎn)足減低工人成本及管理生產(chǎn)空間的要求，在進(jìn)行產(chǎn)品個(gè)體定制裝配設(shè)計(jì)的前提下，降低工人成本的投入，培養(yǎng)工人素質(zhì)，提高工人操作技術(shù)，節(jié)省工作空間，提高生產(chǎn)效益，增加工作時(shí)長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。以智能機(jī)械自動(dòng)化取代傳統(tǒng)的工人手工作業(yè)。以壓縮空氣作為主要?jiǎng)恿λa(chǎn)的機(jī)械設(shè)備不具備電力機(jī)械的控制及精度，也不具備液壓機(jī)械的傳動(dòng)力度，但在本次設(shè)計(jì)的檢測(cè)機(jī)械中，對(duì)于批量工件檢測(cè)，在檢測(cè)組運(yùn)動(dòng)中不需精確定點(diǎn)啟、停，不需要兩者特點(diǎn)，故選用氣動(dòng)機(jī)械。1.3我國(guó)氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀自20世紀(jì)60年代以來(lái)，由于工業(yè)機(jī)械化和自動(dòng)化的發(fā)展迅速，氣動(dòng)技術(shù)在行業(yè)應(yīng)用中越來(lái)越廣泛，如應(yīng)用于機(jī)械制造、電子電器、汽車(chē)、列車(chē)、石油化工、輕工包裝和機(jī)器人等各個(gè)領(lǐng)域。在2009年國(guó)務(wù)院頒布的《裝備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》中，特別強(qiáng)調(diào)了要提高我國(guó)氣動(dòng)元件的制造水平，務(wù)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。目前，氣壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展速度，已經(jīng)成為一個(gè)獨(dú)立的專(zhuān)門(mén)技術(shù)領(lǐng)域。[4]氣動(dòng)技術(shù)被稱(chēng)作“廉價(jià)的自動(dòng)化技術(shù)”，在國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家早已被普遍應(yīng)用，且發(fā)展迅速，在現(xiàn)代化設(shè)備及生產(chǎn)線(xiàn)上幾乎都具備了氣動(dòng)系統(tǒng)。如美、日、德在十五年內(nèi)氣動(dòng)元件銷(xiāo)售額平均增長(zhǎng)10％～15％，是機(jī)械工業(yè)的1～1.5倍，發(fā)展速度也高于液壓行業(yè)。[1]在實(shí)際應(yīng)用中，氣動(dòng)技術(shù)不單單是應(yīng)用在生產(chǎn)方面，在醫(yī)療，食品，乃至在檢測(cè)方面都取有相應(yīng)的成就。1.4內(nèi)徑檢測(cè)方式多數(shù)量具工作原理是將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為可直接觀測(cè)的指示值或等效信息的計(jì)量器具。[5]內(nèi)徑檢測(cè)按檢測(cè)介質(zhì)不同可分為電動(dòng)量檢測(cè)，機(jī)械式檢測(cè)，光學(xué)量檢測(cè)，氣動(dòng)量檢測(cè)。（1）電動(dòng)量測(cè)量電動(dòng)量?jī)x作為較為普遍的電動(dòng)量測(cè)量，是指把被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)再進(jìn)行測(cè)量的幾何量測(cè)量?jī)x器。能用于測(cè)內(nèi)外孔徑的主要有電動(dòng)測(cè)微儀和圓度儀兩種儀器。電動(dòng)測(cè)微儀又可以分為電容式、電感式、光電式、電接觸式四種方式。目前電感、電容測(cè)微儀應(yīng)用比較多，雖然電感、電容測(cè)微儀在測(cè)量精度和抗干擾能力上較以前己經(jīng)有了很大的提高，但依然存在測(cè)量精度易受材料性質(zhì)和外界干擾等問(wèn)題。國(guó)防科大研制成功的電容三點(diǎn)法測(cè)量?jī)x，在采用誤差補(bǔ)償和誤差分離技術(shù)后，工件直徑的測(cè)量不確定度達(dá)到了±0.8μm/100mm。圓度儀是測(cè)量被測(cè)孔橫截面的圓形輪廓，然后通過(guò)最小二乘法等擬合算法來(lái)得到直徑值。測(cè)量時(shí)，傳感器測(cè)頭與被測(cè)件孔表面接觸，并隨主軸一起繞被測(cè)件回轉(zhuǎn)，被測(cè)表面偏離理想圓的起伏變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。缺點(diǎn)是存在主軸回轉(zhuǎn)誤差、接觸力引起的彈性變形誤差。直徑測(cè)量不確定度達(dá)到±0.2μm。[6]（2）機(jī)械式測(cè)量機(jī)械測(cè)量以機(jī)械傳動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)被測(cè)量的測(cè)量，常用的測(cè)量?jī)x器有游標(biāo)卡尺、千分尺、百分表和千分表、測(cè)微儀等。這類(lèi)測(cè)量?jī)x器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作便捷、成本低廉，性能較為穩(wěn)定且便于攜帶。缺點(diǎn)是使用壽命低，測(cè)量前進(jìn)行校準(zhǔn)，測(cè)量時(shí)需人工手動(dòng)調(diào)整，目測(cè)結(jié)果，且使用時(shí)磨損較為嚴(yán)重，難以實(shí)現(xiàn)高精度的測(cè)量。此類(lèi)測(cè)量?jī)x器的不確定度大約為±（1—5）μm/100mm，只適用于中等精度的尺寸測(cè)量。[7]（3）光學(xué)量測(cè)量光學(xué)量?jī)x在幾何量測(cè)量領(lǐng)域里應(yīng)用非常廣泛，光學(xué)量?jī)x顧名思義是采用光學(xué)法進(jìn)行孔徑的非接觸測(cè)量，一般以線(xiàn)紋尺、光柵、激光干涉儀作為長(zhǎng)度基準(zhǔn)。光學(xué)法又包括光學(xué)投影放大、光學(xué)掃描、光散射法及光衍射法等。光學(xué)影像法是最基本的非接觸式測(cè)量方法。用儀器目鏡分劃板上的刻線(xiàn)對(duì)被測(cè)孔的影像進(jìn)行瞄準(zhǔn)，即對(duì)被測(cè)輪廓的兩邊進(jìn)行瞄準(zhǔn)，并由儀器的測(cè)量裝置讀出讀數(shù)，兩次讀數(shù)之差就足被測(cè)孔徑值。對(duì)小孔，可采用雙像法測(cè)量孔徑。其測(cè)量極限誤差一般為±3pm。小孔徑干涉儀是一種單觸頭接觸式測(cè)量?jī)x，其基本原理是應(yīng)用接觸式光波干涉法，將被測(cè)孔徑與階梯托塊相比較后由干涉系統(tǒng)瞄準(zhǔn)讀數(shù)，所以它可獲得較高的測(cè)量精度。采用這種方法測(cè)量時(shí)，應(yīng)注意測(cè)頭直徑的選擇和量塊尺寸的確定。光學(xué)掃描法用的比較多的有激光掃描CCD成像法，量程可從幾微米到幾百毫米，但精度一般也都在微米數(shù)量級(jí)。以日本佳能的激光掃描測(cè)徑系統(tǒng)CLTS為例，其測(cè)量量程在0.08mm至115mm，量程下限的測(cè)量精度為±0.3μm，分辨率為±0.1μm。量程上限的測(cè)量不確定度為±7μm，分辨率為±0.1μm，而美國(guó)ZYGO公司研制了量程為50mm，量程上限不確定度達(dá)到±0.25μm的激光掃描測(cè)徑系統(tǒng)。[8]（4）氣動(dòng)量測(cè)量氣動(dòng)測(cè)量技術(shù)經(jīng)過(guò)了80多年的發(fā)展已經(jīng)很成熟，氣動(dòng)測(cè)量是非接觸式測(cè)量，能夠在線(xiàn)測(cè)量工件并且具有自潔作用，對(duì)測(cè)量環(huán)境要求不高，用氣動(dòng)法測(cè)量孔徑時(shí)，主要是氣動(dòng)塞規(guī)法，基本原理是將氣動(dòng)塞規(guī)測(cè)量頭插入被測(cè)孔內(nèi)，當(dāng)氣流通過(guò)氣動(dòng)塞規(guī)的噴嘴流經(jīng)塞規(guī)和被測(cè)小孔之間的間隙時(shí)，因孔徑的變化，會(huì)引起氣體壓力或流量的變化，通過(guò)測(cè)量壓力和流量值的變化即可測(cè)出被測(cè)孔徑的大小。這種方法精度可達(dá)1μm甚至更高?，F(xiàn)今，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了數(shù)字式氣動(dòng)量?jī)x，能夠?qū)崿F(xiàn)更加簡(jiǎn)便、精確的測(cè)量。[9][10]（5）檢測(cè)原理比對(duì)以上四種不同原理的檢測(cè)方式在其測(cè)量過(guò)程與結(jié)果上都各具不同，而本次設(shè)計(jì)選用氣動(dòng)量測(cè)量是它對(duì)比電動(dòng)量及光學(xué)量測(cè)量毋需極高的精度就能達(dá)到被測(cè)零件的尺寸等級(jí)要求，且成本相對(duì)較低，維護(hù)方便，與動(dòng)作元件的工作介質(zhì)同出一源，相輔相成。對(duì)比機(jī)械式測(cè)量，氣動(dòng)量測(cè)量在檢測(cè)結(jié)果上更據(jù)穩(wěn)定，并且能進(jìn)行多工位同臺(tái)操作，且氣動(dòng)測(cè)量作為非接觸式測(cè)量，能具備高度集成化，高精度高準(zhǔn)確性，對(duì)工作環(huán)境低，高智能化等優(yōu)點(diǎn)。[11]以此對(duì)比，氣動(dòng)量測(cè)量從檢測(cè)要求、便捷性、器材成本、應(yīng)用范圍等方面都具備良好的優(yōu)勢(shì)，作為本次設(shè)計(jì)檢測(cè)較為適宜。1.5本章小結(jié)首先對(duì)當(dāng)今氣動(dòng)技術(shù)進(jìn)行概括，對(duì)氣動(dòng)技術(shù)進(jìn)行初步的了解，其次闡述了課題研究背景及意義，引出不同測(cè)量方式并作出比對(duì)，明確氣動(dòng)技術(shù)與智能機(jī)械相輔相成的契合度，確定設(shè)計(jì)方向，并以一臺(tái)以氣動(dòng)為主體的智能機(jī)械，設(shè)計(jì)初步工作流程。2氣動(dòng)內(nèi)徑檢測(cè)機(jī)整體設(shè)計(jì)方案2.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)工件每5s完成一次測(cè)量，對(duì)三個(gè)方位進(jìn)行檢測(cè)，設(shè)備外形尺寸不宜過(guò)大，參考尺寸為580×685×678mm，自重不超過(guò)100Kg，具體根據(jù)實(shí)際計(jì)算確定。被測(cè)尺寸如圖2.1所示,工件左側(cè)孔1直徑φ14mm、孔2直徑φ5mm；右側(cè)孔3直徑φ14mm；底部孔4直徑φ57mm。圖2.1工件模擬圖2.2運(yùn)行流程與檢測(cè)方式（1）運(yùn)行流程人工上料至專(zhuān)用夾具，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行徑向定位，按下啟動(dòng)按鈕，夾緊機(jī)構(gòu)鎖緊，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行軸向定位，氣源經(jīng)調(diào)壓閥提供穩(wěn)定氣壓至氣動(dòng)元件，驅(qū)動(dòng)氣缸推動(dòng)檢測(cè)探頭進(jìn)行工件檢測(cè)，探頭內(nèi)部進(jìn)氣，被測(cè)孔徑內(nèi)部通氣，涌出氣體流量經(jīng)集成模塊換算得出孔徑的值，與內(nèi)部設(shè)定值進(jìn)行比較，若工件達(dá)標(biāo)，則打點(diǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)工件非工作表面進(jìn)行打點(diǎn)，表示該工件合格，未達(dá)到尺寸公差內(nèi)即為不合格，不對(duì)工件進(jìn)行打點(diǎn)。工作流程：工件安裝→按鈕啟?！鶳LC運(yùn)行→尺寸檢測(cè)→顯示讀數(shù)→結(jié)果判斷，如圖2.2流程圖。圖2.2流程圖（2）內(nèi)徑檢測(cè)方式全機(jī)以電氣為主要驅(qū)動(dòng)力，完成機(jī)械動(dòng)作，以氣動(dòng)量?jī)x作為檢測(cè)機(jī)構(gòu)，完成工件檢測(cè)。設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具、檢測(cè)探頭、工作臺(tái)面及各部件限位塊，對(duì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)連接件進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)計(jì)算參數(shù)，進(jìn)行氣動(dòng)元件選型。最終完成零部件拼裝組合，輔以電路走線(xiàn)及可編程控制器的程序編寫(xiě)，最終完成內(nèi)徑檢測(cè)機(jī)的設(shè)計(jì)。根據(jù)氣動(dòng)探頭在被測(cè)孔內(nèi)釋放的空氣，根據(jù)空氣輸出流量，經(jīng)氣動(dòng)量?jī)x內(nèi)部比較，計(jì)算出被測(cè)內(nèi)徑數(shù)值，對(duì)比該值是否在合格公差范圍，完成檢測(cè)。2.3氣動(dòng)內(nèi)徑檢測(cè)機(jī)整體設(shè)計(jì)方案（1）工作框架：如圖2.3所示，①框架封件、②防護(hù)網(wǎng)、③工作臺(tái)面、④支撐框架、⑤腳座。（2）設(shè)備工裝：夾具、夾緊缸。（3）檢測(cè)機(jī)構(gòu)：檢測(cè)探頭組、推進(jìn)缸、連接板塊、導(dǎo)軌。設(shè)備工作框架由腳座、工作臺(tái)面、支撐框架、防護(hù)網(wǎng)、框架封閉件組成，分別決定設(shè)備移動(dòng)與否、元件工作場(chǎng)合、工作強(qiáng)度、承重、安全措施等方面。圖2.3工作框架圖工件檢測(cè)定義最大孔在豎直方向即Z軸方向，其余三孔在水平方向且平行于X軸，采用完全定位，夾具主要?dú)w為兩部分，底部夾具以及夾緊缸。工件左側(cè)設(shè)計(jì)兩組檢測(cè)組，右側(cè)一組，下方一組，檢測(cè)探頭與被測(cè)孔軸線(xiàn)存在同軸度要求，檢測(cè)組整體不宜過(guò)長(zhǎng)，過(guò)高，一方面縮減設(shè)備整體尺寸，另一方面縮短力臂，減低檢測(cè)誤差或造成量具及工件磨損，且互不干擾，檢測(cè)組由檢測(cè)探頭組、推進(jìn)缸、連接板塊、導(dǎo)軌組成，水平方向檢測(cè)整體組固定在工作臺(tái)面上，豎直方向檢測(cè)組由于整體尺寸偏大，初步估計(jì)所選氣動(dòng)元件較大，為此，檢測(cè)組整體藏于工作臺(tái)面下，氣動(dòng)元件安裝在檢測(cè)組側(cè)面。

3框架選擇3.1支架設(shè)計(jì)與選型作為設(shè)備零部件搭載的框架，其必須具有約束性和支撐性，在相對(duì)較小的空間里，起到各零部件的支撐與連接，考慮到設(shè)備自重問(wèn)題，本次框架設(shè)計(jì)采用空心鋁型材作為支架，鈑金作為擋板?？稍诓糠肘k金件中開(kāi)孔，用于固定外部觸發(fā)按鈕、指示燈以及細(xì)小輔助元件。鋁型材規(guī)格為40×40mm，非實(shí)心與四尖角構(gòu)造在減少原料浪費(fèi)的同時(shí)減輕設(shè)備整體質(zhì)量，并且四邊開(kāi)梯形槽，便于元件自由安裝、美觀。代號(hào)6061，其強(qiáng)度可靠、可塑性、可加工性良好，各鋁型材之間采用螺栓連接。鉑金板規(guī)格2×3mm，采用表面噴塑處理，與鋁型材連接處轉(zhuǎn)角寬15mm，防止板面傾斜錯(cuò)位，提高擋板與鋁型材之間的契合度，采用四角定位在鋁型材之間。按鈕及一些氣動(dòng)輔助元件可以安裝在鈑金之上。既能擋灰擋塵，起遮蔽效果，又能安裝元件，起支撐定位作用。如圖3.1所示。圖3.1支架3.2工作臺(tái)面設(shè)計(jì)作為承載檢測(cè)部件整體的工作臺(tái)面，本次大板選用45鋼，根據(jù)各零部件間的配合，行程及尺寸，設(shè)計(jì)各部件在大板上的定位，大板尺寸規(guī)格為550×350mm，計(jì)算零部件質(zhì)量，設(shè)計(jì)大板厚度為25mm。大板表層進(jìn)行發(fā)黑處理，使金屬表面產(chǎn)生一層氧化膜，以隔絕空氣，達(dá)到防銹效果。由于被測(cè)工件在左右兩側(cè)均存在被測(cè)孔，且在豎直方向上存在一個(gè)被測(cè)孔，因此設(shè)定被測(cè)工件在設(shè)備工作臺(tái)面中央，用于均衡大板單邊吃力過(guò)度，平衡兩端力臂，增強(qiáng)大板強(qiáng)度，提升使用壽命。圖3.2工作臺(tái)面左側(cè)兩槽與右側(cè)一槽均為直線(xiàn)滑軌定位槽，用于安裝直線(xiàn)導(dǎo)軌。導(dǎo)軌槽中心線(xiàn)與被測(cè)孔徑軸線(xiàn)處于同一豎直面，且與端面呈垂直狀態(tài)。使檢測(cè)部件在工作時(shí)對(duì)導(dǎo)軌造成的載荷分布更加均勻。工作臺(tái)面螺紋孔均采用沉孔方式，下沉高度根據(jù)螺釘而定。螺釘選用內(nèi)六角圓柱頭螺栓。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)螺釘圓柱頭高度，沉孔高度分別為頂面M4沉2mm，M8沉6mm。由于鋁型材結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，富余很大的安裝固定空間，側(cè)面與底面均不采用沉孔方式固定螺釘。如圖3.2所示。3.3檢測(cè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3.1檢測(cè)探頭設(shè)計(jì)本次設(shè)備設(shè)計(jì)零件四個(gè)被測(cè)點(diǎn)，分別是左側(cè)兩孔徑：孔1直徑φ14mm、深11.8mm；孔2直徑φ5mm、深11.2mm；孔3直徑φ14mm、深10.4mm；孔4直徑φ57mm、深24.1mm。檢測(cè)探頭在氣動(dòng)量?jī)x的配合下應(yīng)用范圍較廣，如可用于測(cè)量?jī)?nèi)徑、外徑、圓度、直線(xiàn)度、垂直度、錐度等多種尺寸及形位公差的計(jì)算與檢測(cè)。本次設(shè)計(jì)引用其內(nèi)徑檢測(cè)功能。以1號(hào)檢測(cè)探頭為例，浮動(dòng)探頭整體采用GCr15加工而成，表面進(jìn)行鍍鉻；熱處理方式：淬火；硬度要求：58～62HRC。由于探頭需要深入孔徑內(nèi)部檢測(cè)，為此探頭頂部進(jìn)行倒角設(shè)計(jì)，尖角銳角進(jìn)行倒圓處理，去除毛刺，防止在探頭與被測(cè)孔同軸度偏差過(guò)大時(shí)造成探頭與工件劃傷，起安全保護(hù)作用。探頭尾部呈階梯狀，便于探頭裝夾定位，末端階梯軸外圓與軸套成過(guò)盈配合，內(nèi)孔接近端面處進(jìn)行M5的螺紋加工，用于安裝氣管接口。在端蓋內(nèi)孔直徑小于軸套外徑為前提，保證探頭與軸套不發(fā)生沿軸線(xiàn)方向發(fā)生移動(dòng)，限制其自由度。探頭內(nèi)部呈中空狀，便于壓縮空氣在被測(cè)孔內(nèi)注入與流通，如圖3.3所示。圖3.31號(hào)檢測(cè)探頭圖在工作方面，φ14外圓是工作面，作為探頭頂部，需深入被測(cè)孔，頂面與被測(cè)孔底面無(wú)貼合要求，但須保證4-φ1通氣孔在檢測(cè)過(guò)程中處于被測(cè)孔內(nèi)部，避免氣體無(wú)端流失，造成檢測(cè)結(jié)果不穩(wěn)定。探頭1、2、3檢測(cè)時(shí)軸心線(xiàn)處于水平狀態(tài)，由推進(jìn)缸完成動(dòng)作引導(dǎo)。探頭4檢測(cè)時(shí)軸心線(xiàn)處于豎直狀態(tài)。被測(cè)孔徑偏大，檢測(cè)組質(zhì)量偏大。為此，設(shè)計(jì)其尾部有兩個(gè)固定環(huán)對(duì)推進(jìn)缸進(jìn)行限位，增加一彈簧進(jìn)行工作緩沖。3.3.2推進(jìn)缸選型出于工作內(nèi)容精度要求不是很高，且能正常使用，成本低等方面，本次設(shè)計(jì)工作元件主要選用XX公司的氣動(dòng)元件。本次氣缸選型主要根據(jù)檢測(cè)組被推動(dòng)所需的力，量程來(lái)選型。根據(jù)各部件型材密度及體積，探頭1、2、3在質(zhì)量上相差較小，統(tǒng)一取探頭檢測(cè)組質(zhì)量m1≈0.962kg?？?直徑偏大，探頭設(shè)計(jì)過(guò)大，且處于豎直方向，對(duì)推進(jìn)缸要求更大。4號(hào)探頭檢測(cè)組m行程選定：孔1底面至工件外側(cè)端面距離L1=孔2底面至工件外側(cè)端面距離L2=孔3底面至工件外側(cè)端面距離L3=由3個(gè)被測(cè)孔徑選擇適當(dāng)工作行程，18.3＜23.4＜36.4＜40，統(tǒng)一選用行程為40mm的氣缸?？?貫穿整個(gè)被測(cè)工件，高35mm，推進(jìn)缸選用量程30mm。40mm屬于小行程往復(fù)運(yùn)動(dòng)，選用超薄氣缸ACQ系列。1至3號(hào)推進(jìn)缸水平押側(cè)發(fā)力，4號(hào)推進(jìn)缸安裝在檢測(cè)組側(cè)面，采用拉側(cè)發(fā)力使檢測(cè)組動(dòng)作，產(chǎn)生不同程度的彎曲及扭轉(zhuǎn)，為此選用雙軸氣缸TN系列。工作所需最低力：FF缸徑計(jì)算公式：（1）工作方式為押側(cè)工作的氣缸缸徑計(jì)算公式：(3.1)工作方式為拉側(cè)工作的氣缸缸徑計(jì)算公式：(3.2)外部壓縮空氣輸入壓力P=0.5mpa。分別把F1帶入式3.1，F(xiàn)2帶入式D1=6.15,D查氣缸理論輸出表可得ACQ系列最小缸徑為D=20，1至3號(hào)推進(jìn)缸內(nèi)徑D1=12，活塞缸外徑d1=6的超薄氣缸。4號(hào)推進(jìn)缸內(nèi)徑D2工作所需最低力：作為氣動(dòng)順序里兼?zhèn)漭斎胼敵鰟?dòng)作的工作元件，可編程控制器需要實(shí)時(shí)監(jiān)控氣缸活塞桿位置變化，即需要感應(yīng)元件對(duì)氣缸進(jìn)行監(jiān)控，常用磁感極性對(duì)氣缸的監(jiān)控，為此需氣缸活塞本身附有磁石，代號(hào)S。檢測(cè)組相較于氣缸活塞屬于大型工作器具，設(shè)計(jì)活塞桿工作時(shí)盡可能增大檢測(cè)組的受力面積，為促活塞缸牙型選用外牙型。綜上，1至3號(hào)推進(jìn)缸型號(hào)：ACQ12×40SB（表3.1）；4號(hào)推進(jìn)缸型號(hào)TN10×30S（表3.2）。表3.11至3號(hào)推進(jìn)缸代號(hào)注釋表ACQ1240SB規(guī)格：超薄氣缸（復(fù)動(dòng)型）缸徑為12mm行程為40mm磁石代號(hào)：附磁石活塞桿牙型：外牙型表3.24號(hào)推進(jìn)缸代號(hào)注釋表TN1030S規(guī)格：雙軸氣缸缸徑為10mm行程為30mm磁石代號(hào)：附磁石3.3.3檢測(cè)組零部件設(shè)計(jì)檢測(cè)組主要由1檢測(cè)探頭、2擋圈、3軸套、4襯套、5端蓋五部分組成，動(dòng)作狀態(tài)與滾子鏈相似，如圖3.4所示。檢測(cè)探頭與軸套呈間隙配合，軸套與襯套呈間隙配合，擋圈通過(guò)螺釘連接固定在襯套頂面，內(nèi)孔直徑小于軸套外圓直徑檢測(cè)探頭該處的直徑，與底部端蓋配合，限制軸套沿軸線(xiàn)方向移動(dòng)，襯套被定位，達(dá)到浮動(dòng)探頭被定位的效果。底部由端蓋進(jìn)行檢測(cè)組整體的定型，并采用長(zhǎng)軸小平面的定位方式固定在檢測(cè)組的支撐板件上,如圖3.5所示。圖3.4檢測(cè)組零部件圖3.5檢測(cè)組件由于該檢測(cè)方式是氣動(dòng)檢測(cè)，為此，整個(gè)檢測(cè)組呈中空狀態(tài)，壓縮空氣通過(guò)檢測(cè)探頭內(nèi)部孔洞和尾部的氣管接頭被輸送至被測(cè)孔，進(jìn)行通氣檢測(cè)。并在檢測(cè)時(shí)探頭能完成浮動(dòng)動(dòng)作，使檢測(cè)過(guò)程更加流暢，檢測(cè)結(jié)果精度更高。3.3.4氣動(dòng)量?jī)x選型當(dāng)前，很多行業(yè)，特別是機(jī)械制造、汽車(chē)制造等相關(guān)行業(yè)，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)工件的測(cè)量時(shí)，使用著很多高精度，能對(duì)工件各種幾何量和形狀位置偏差進(jìn)行測(cè)量的氣動(dòng)量?jī)x。氣動(dòng)測(cè)量方式測(cè)量精度高、容易實(shí)現(xiàn)，氣動(dòng)量?jī)x結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工人操作方便，適合用于對(duì)精度要求較高、批量較大的汽車(chē)零件制造等相關(guān)行業(yè)。氣動(dòng)量?jī)x具有可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)工件非接觸測(cè)量的特殊優(yōu)點(diǎn)，在對(duì)被測(cè)工件的測(cè)量過(guò)程中能夠有效的防止損傷工件表面和氣動(dòng)測(cè)量?jī)x器。氣動(dòng)量?jī)x在測(cè)量工作中氣動(dòng)測(cè)量頭與工件被測(cè)表面存在間隙，沒(méi)有直接接觸，這樣不但能夠有效的降低測(cè)量力對(duì)測(cè)量結(jié)果的直接影響，而且能夠避免氣動(dòng)量?jī)x裝置劃傷被測(cè)工件表面。在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的大批量生產(chǎn)中或生產(chǎn)線(xiàn)上，只要存在氣源，就能夠使用氣動(dòng)量?jī)x，實(shí)現(xiàn)零部件的氣動(dòng)測(cè)量。氣動(dòng)測(cè)量裝置能夠用來(lái)直接測(cè)量被測(cè)工件的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)、幾何形狀偏差和位置尺寸偏差。[12]相比以浮標(biāo)式氣動(dòng)量?jī)x為代表的氣動(dòng)測(cè)量技術(shù)，選用較為先進(jìn)的數(shù)字化氣動(dòng)測(cè)量技術(shù)，其采用微機(jī)技術(shù),可以對(duì)氣動(dòng)測(cè)量的非線(xiàn)性進(jìn)行線(xiàn)性修正。同樣的精度條件下，量程增加3～5倍以上，量程可達(dá)0.6mm以上。精度一般為0.2％～1％FS，最高可達(dá)0.1μm。[13]由上述文本可知被測(cè)孔尺寸，且設(shè)備安裝采用一孔一量?jī)x安裝，為此需對(duì)每個(gè)孔選定合適的氣動(dòng)量?jī)x使用范圍，得出表3.3。表3.3氣動(dòng)量?jī)x選用范圍內(nèi)孔直徑（mm）氣動(dòng)量?jī)x選用范圍（mm）孔114Φ5～25孔25Φ5～25孔314Φ5～25孔457Φ50～70本次設(shè)備監(jiān)測(cè)終端選用X公司的氣電測(cè)微儀，設(shè)備規(guī)格：DK57-Y-5321。該設(shè)備具有優(yōu)點(diǎn)：（1）通道：5通道標(biāo)準(zhǔn)氣電，可擴(kuò)展；（2）檢測(cè)參數(shù)：內(nèi)徑、外徑、圓柱度等；（3）檢測(cè)節(jié)拍：操作員字適應(yīng)；（4）量程：±100μm等；（5）檢測(cè)結(jié)果自動(dòng)保存，硬盤(pán)可存儲(chǔ)30萬(wàn)條檢測(cè)數(shù)據(jù)；（6）在線(xiàn)SPC數(shù)據(jù)分析；（7）檢測(cè)結(jié)果通過(guò)RS232輸出、TCP/IP輸出、繼電器輸出；（8）檢測(cè)結(jié)果紅、綠雙色指示并報(bào)警；（9）檢測(cè)結(jié)果小數(shù)位可設(shè)定；（10）AC22050/60HZ電源接入；（11）0.4-0.7Mpa純凈氣源接入（φ8氣管）；（12）與電氣裝置配套使用。五通道完全滿(mǎn)足本次四個(gè)測(cè)量點(diǎn)的要求，相比傳統(tǒng)的浮標(biāo)式氣動(dòng)量?jī)x，其電腦數(shù)顯方式更為直觀，并能同時(shí)觀察四個(gè)被測(cè)點(diǎn)的孔徑偏差，不但能設(shè)置工作所需偏差，又能輸出所求結(jié)果的信號(hào)，為信號(hào)采集提供極大的便利。3.3.5直線(xiàn)滑軌選型本次設(shè)備采用HIWIN直線(xiàn)導(dǎo)軌，直線(xiàn)導(dǎo)軌系為一種滾動(dòng)引導(dǎo)，借由鋼珠在滑塊與導(dǎo)軌之間作無(wú)限滾動(dòng)循環(huán)，負(fù)載平臺(tái)能沿著導(dǎo)軌輕易的以高精度作線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)。由于該導(dǎo)軌摩擦方式為滾動(dòng)摩擦，相較于傳統(tǒng)的滑動(dòng)引導(dǎo)直線(xiàn)導(dǎo)軌，滾動(dòng)引導(dǎo)的摩擦系數(shù)可降低至原來(lái)的1/50?；夁x型順序：確定使用范圍→選用精度等級(jí)→假定滑軌尺寸→計(jì)算滑塊最大負(fù)荷→確認(rèn)剛性→潤(rùn)滑劑選用→直線(xiàn)導(dǎo)軌選用完成。系列產(chǎn)品如表3.4所示，本次設(shè)計(jì)屬于測(cè)量器械，選用HG系列滑軌。表3.4滑軌系列表HG系列磨床、車(chē)床、銑床、轉(zhuǎn)床、放電機(jī)加工、綜合機(jī)加工、鏜床、線(xiàn)切割、精密量測(cè)儀器、土木機(jī)械、運(yùn)輸裝置、搬運(yùn)機(jī)械等。EG系列產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化機(jī)械、半導(dǎo)體機(jī)械、鐳射雕刻機(jī)、包裝機(jī)械等。MGN/MGW系列印表機(jī)、機(jī)械臂、電子儀器設(shè)備，半導(dǎo)體設(shè)備等。RG系列CNC加工機(jī)械、重切削加工機(jī)、CNC磨床、射出成型機(jī)、放電加工機(jī)械、線(xiàn)切割機(jī)、大型龍門(mén)機(jī)床等?；瑝K類(lèi)型選擇：滑塊類(lèi)型分為四方形與法蘭型，四方形滑塊形似一個(gè)長(zhǎng)方體，安裝孔是在滑塊中間內(nèi)側(cè)，安裝方法只能是上安裝。法蘭型的安裝孔是在滑塊外側(cè)，可以實(shí)現(xiàn)上下安裝兩種方式。負(fù)載也相對(duì)較大，但是寬度也是比較寬的。根據(jù)設(shè)計(jì)，左側(cè)兩滑塊軸線(xiàn)間距偏小，對(duì)滑塊寬度有所要求，且滑塊工作面只有頂面，法蘭型滑塊工作時(shí)滑塊兩側(cè)均能受較大的載荷，過(guò)度超出本次要求范圍。因此選擇四方形滑塊。精度選擇：本次被測(cè)件內(nèi)孔加工等級(jí)IT6，要求精度11μm，公差等級(jí)φ14P6，即mm，因此選型精度控制單位0.01mm查找表3.5，選用精度等級(jí)：高級(jí)（H），相對(duì)高度P與相對(duì)寬度N誤差0.01mm，符合檢測(cè)精度。表3.5滑軌精度等級(jí)型號(hào)HG-15，20精度等級(jí)普通級(jí)（C）高級(jí)（H）機(jī)密級(jí)（P）超精密級(jí)（SP）超高精密機(jī)（UP）高度H的容許尺寸誤差±0.1±0.030-0.030-0.0150-0.008寬度N的容許尺寸誤差±0.1±0.030-0.030-0.0150-0.008成對(duì)高度H的相互誤差0.020.010.0060.0040.003成對(duì)寬度N的相對(duì)誤差0.020.010.0060.0040.003滑軌尺寸：滑塊尺寸分為軌寬與軌長(zhǎng)，其中，軌寬是決定滑軌負(fù)載大小的關(guān)鍵因素之一，四排滾珠的方軌產(chǎn)品尺寸一般分為15、20、25、30、35、45、55、65。本次設(shè)計(jì)滑軌主要用于導(dǎo)向作用，負(fù)載輕，選用軌寬尺寸15。軌長(zhǎng)是軌的總長(zhǎng)，全長(zhǎng)=有效行程+滑塊間距（兩個(gè)滑塊以上）+滑塊數(shù)量×滑塊長(zhǎng)+兩端的安全行程/（螺栓孔數(shù)-1）×螺栓孔間距+2×螺栓孔至端面距離。有效行程為推進(jìn)缸伸出桿長(zhǎng)度=40mm，單滑塊，滑塊長(zhǎng)度L=61.4mm，安全行程標(biāo)準(zhǔn)距離為20mm，由上述工作臺(tái)面設(shè)計(jì)得三條導(dǎo)軌螺栓孔都為3，查表3.6得螺栓間距P=60mm，但本次設(shè)計(jì)距離有限，行程短，分別設(shè)定一號(hào)導(dǎo)軌端距E1=7.5mm，二號(hào)導(dǎo)軌端距E2=12.5mm軌長(zhǎng)計(jì)算：LLL即：導(dǎo)軌L1、L2、L3載荷計(jì)算公式：（3.3）（3.4）（3.5）：?jiǎn)蝹€(gè)角落承受力：平均承受力由式3.3可得P1由式3.4可得P2由式3.5可得=2.36即平均載荷2.36。潤(rùn)滑方式：滑塊后端安裝油嘴用于打油，在端蓋側(cè)邊預(yù)留側(cè)油孔位置安裝油嘴（一般為直油嘴），提供側(cè)向打油，位置在非側(cè)基準(zhǔn)邊。選型：HGH15CA1R135Z0C。表3.6軌道長(zhǎng)度項(xiàng)目HG15HG20HG25HG30HG35HG45HHG55HG65標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度L（n）160（3）220（4）220（4）280（4）280（4）570（6）780（7）1270（9）220（4）280（5）280（5）440（6）440（6）885（9）1020（9）1570（11）280（5）340（6）340（6）600（8）600（8）1200（12）1260（11）2020（14）340（6）460（8）460（8）760（10）760（10）1620（16）1500（13）2620（18）460（8）640（11）640（11）1000（13）1000（13）2040（20）1980（17）640（11）820（14）820（14）1640（21）1640（21）2460（24）2580（22）820（14）1000（17）1000（17）2040（26）2040（26）2985（29）2940（25）1240（21）1240（21）2520（32）2520（32）1600（27）3000（38）3000（38）間距（P）6060608080105120150標(biāo)準(zhǔn)端距（E）202020202022.53035標(biāo)準(zhǔn)端距最大長(zhǎng)度1960（33）4000（67）4000（67）3960（50）3960（50）3930（38）3900（33）3970（27）最大長(zhǎng)度20004000400040004000400040004000圖3.6滑軌長(zhǎng)度3.4設(shè)備工裝設(shè)計(jì)3.4.1夾具設(shè)計(jì)由自由度分析可得，該工件屬于完全定位，為此夾具設(shè)計(jì)分為兩個(gè)步驟，分別代表底座夾具和夾緊夾具，工作流程為：底座夾具→放置工件→夾緊夾具，以此達(dá)到對(duì)工件的完全定位。（1）底座夾具底座夾具主要作用是限制工件三個(gè)自由度，其組成分別為一塊底板，兩枚定位銷(xiāo)，三個(gè)定位塊?；诒粶y(cè)工件表面非平坦面，為檢測(cè)便捷，平放工件，配合工件形狀尺寸，沿用工件四個(gè)定位孔，在夾具板上設(shè)計(jì)相對(duì)立的四個(gè)凸臺(tái)，不僅能使工件重心穩(wěn)定，且能初步對(duì)工件進(jìn)行定位，如圖3.7所示。定位塊通過(guò)螺釘安裝在夾具板上。在工件Y軸方向上安裝兩塊定位塊，限制工件Y軸自由度，由于工件表面不平整，在其側(cè)面安裝一塊定位塊，限制其X軸自由度。在凸臺(tái)與定位塊之間，各設(shè)計(jì)一定位銷(xiāo)，用于精準(zhǔn)定位工件，配合凸臺(tái)形成短銷(xiāo)大平面限位。限制5個(gè)自由度，底座夾具設(shè)計(jì)完成。圖3.7底座夾具（2）夾緊夾具夾緊夾具主要與底板小平臺(tái)相對(duì)應(yīng)來(lái)限制工件的Z軸自由度，使工件達(dá)到完全定位。由于上料動(dòng)作存在順序，且盡量減少人工操作，最后一道工裝動(dòng)作由設(shè)備自主完成。因此，選用氣缸來(lái)帶完成夾緊。氣缸為亞德客公司的旋轉(zhuǎn)夾緊氣缸ACKL25X90，在工件X軸至Y軸之間分別安裝一個(gè)夾緊氣缸，當(dāng)工件被放置于底座夾具并且完成部分定位后，夾緊缸旋轉(zhuǎn)夾緊，使旋轉(zhuǎn)臂至于工件之上，旋轉(zhuǎn)氣缸又固定在夾具板上，以此完成對(duì)工件Z軸自由度的限制。3.4.2自由度分析針對(duì)蓋體需要分析其在各方位所受的定位，定制工件自由度簡(jiǎn)圖，如圖3.8。以便觀察工件在夾具上的自由度分析。為便于裝夾裝配，夾具設(shè)定在設(shè)備整體中心，由于工件在左側(cè)存在兩個(gè)被測(cè)孔，右側(cè)一個(gè)被測(cè)孔，為此需限制其Y軸與X軸自由度，Z轉(zhuǎn)自由度，工件底部存在一個(gè)被測(cè)孔，需要限制Z軸自由度，X轉(zhuǎn)自由度，Y轉(zhuǎn)自由度，整體限制了X軸、Y軸、Z軸、X轉(zhuǎn)、Y轉(zhuǎn)、Z轉(zhuǎn)六個(gè)自由度，屬于完全定位。圖3.8工件自由度分析圖3.4.3夾緊缸選型夾緊缸選型與上述推進(jìn)缸稍有不同，由于其工作方式是在被測(cè)工件置入夾具后夾緊缸縮回夾緊，于回程方面稍作要求，且毋需精度要求，因此在夾緊缸制動(dòng)方式上選用引入單動(dòng)。 工作方式為旋轉(zhuǎn)夾緊，該品牌具有ACK與QCK兩種系列，而QCK被推薦適用于焊接環(huán)境使用，因此選用ACK系列，如表3.7所示。工作位置：在工件前后兩側(cè)，對(duì)中心工件進(jìn)行夾緊，故選用單擺臂轉(zhuǎn)角氣缸。旋緊方式：出于安全順序，采用擺臂左旋夾緊，代號(hào)L。缸徑：工件檢測(cè)時(shí)幾乎無(wú)徑向力，故選用最小缸徑，D=25mm。轉(zhuǎn)角：避免與動(dòng)作順序產(chǎn)生干涉，轉(zhuǎn)角讀數(shù)采用90°。產(chǎn)品代號(hào)：選前后兩夾緊缸型號(hào)：ACKL25×90。表3.7夾緊缸代號(hào)注釋表ACKL2590規(guī)格：旋轉(zhuǎn)夾緊氣缸（引入單動(dòng)型）L:下壓左旋氣缸內(nèi)徑=25mm轉(zhuǎn)角為90°3.5本章小結(jié)本章對(duì)論文設(shè)計(jì)的設(shè)備進(jìn)行工作需求分析，對(duì)機(jī)械主體部分方案設(shè)計(jì)，進(jìn)行零部件選定與設(shè)計(jì)，從設(shè)備造型，工作裝置，夾緊機(jī)構(gòu)以及防護(hù)裝置層層分析，選定參數(shù)，最終組合成一步完整的機(jī)械設(shè)備。4內(nèi)徑檢測(cè)機(jī)電氣回路設(shè)計(jì)4.1可編程控制器程序設(shè)計(jì)本次設(shè)備選用三菱集團(tuán)的可編程控制器，該集團(tuán)在電氣領(lǐng)域具有深厚的歷史及實(shí)力。鑒于設(shè)備的運(yùn)動(dòng)與工作元件，可得出設(shè)備整體具有16個(gè)輸入動(dòng)作，14個(gè)輸出動(dòng)作，其中存在3個(gè)外部輸入動(dòng)作，8個(gè)磁感觸發(fā)信號(hào)，2個(gè)狀態(tài)指示燈，11個(gè)狀態(tài)持續(xù)信號(hào)?？删幊炭刂破餍吞?hào)選擇FX3GA-60MR，具備36個(gè)輸入點(diǎn)，26個(gè)輸出點(diǎn)，完全滿(mǎn)足設(shè)備輸入，輸出及預(yù)留的信號(hào)點(diǎn)。點(diǎn)位信號(hào)如圖4.1，圖4.2所示。