摘 要

随着社会经济的日益发展，人类对建筑材料的需求量越来越大，尤其是木材的使用量每日剧增，直接导致对树木的过度砍伐，破坏了地球的生态环境，致使水土流失、土地沙化、森林资源危机等生态问题……在满足人们生产和生活需要的同时学会如何去保护仅有的森林资源，已经成为我们当前急需解决的问题，为此我们需要找到相应的替代品。现如今市场上比较流行的无机高强防火板为玻镁板，它具有防火、防水、无毒、耐腐蚀、高强质轻、使用寿命长等特点，得到广泛的推广与应用。在大批量生产的同时，也需要设计一条高效率、优质量、低成本且环保的自动化生产线。

防火板自动化生产线是为生产新型墙体建材而设计的生产线，以玻镁板生产线为例，它兼具高效优质、低成本、大批量生产的优势。本次论文主要设计的是防火板吸板双机械手，它的主要作用是将料板堆待加工的防火板吸附抓取并将其平稳放置在输送生产线上，双机械手交替配合，错开运行，提高生产效率。整个机械手主要由真空系统，吸盘机架，传动系统几部分组成。整个装置的运动由PLC控制来实现。

关键词：高强防火板；传动系统；真空系统；机械手

Abstract

With the continuous development of economic society, people the growing demand for wood, lead to the deforestation of forest, so as to destroy the earth's ecological environment, causing land desertification, loss of plain, warming... How to protect forest resources, at the same time, to meet the needs of the people's production and life, has become the urgent problems before everyone. So we need to make a substitute to solve related problems, a new type of inorganic glass magnesium fire prevention board is high strength of fire prevention board is ideal substitute. Due to the promotion and application of high strength of fire prevention board is more and more widely, so we need to satisfy the needs of the market with high efficiency, good quality, low cost, the automatic production line of environmental protection.

The automated production line for Fire board is designed for new wall，both efficient, high-quality, low-cost and large-scale production advantages.The design part is from thermal insulation composite block mobile automatic loading and unloading device to block mold lift, mov Fire board and lift system, through the system to achieve the automatic loading and unloading of the mold.The design includes lift system design, and from the system design, the Screw drive design, lifting system consists of motor, chain drive, walking frame, and from the system is driven by a motor, flip system consists of motor, reversing mechanism.This article includes rack design, track design, motor and reducer selection, design of the chain drive, design of the Screw drive. The device is controlled by PLC to achieve a predetermined movement.

Keywords: Fire prevention board ; Drive system; Vacuum system; Manipulator

目 录

第1章 绪论 1

1.1 设计背景 1

1.2 设计目的及意义 2

第2章 总体方案设计 3

2.1 任务分析 3

2.2 设计方案 3

2.3 方案比较确定 3

第3章 机械手的设计与计算 5

3.1真空吸盘的设计 5

3.1.1真空吸盘的材料选择 5

3.1.2 真空吸盘的结构设计 6

3.1.3真空吸盘组的选择 7

3.1.3.4真空吸盘保持力计算 9

3.2传动系统的设计 10

3.2.1电动机的选择 10

3.2.2减速机的选择 11

3.2.3联轴器的选择 12

3.2.4齿轮传动的设计 13

3.2.5减速机轴的设计 15

3.3吸盘机架的设计 17

3.3.1 机架的设计 17

3.3.2 模板车的设计 17

3.3.3 吸盘架的设计 17

3.4 机械手自动控制程序 17

第4章 结论 19

第5章 结束语 20

参考文献 21

致谢 22

第1章 绪论

1.1 设计背景

随着国民经济的稳定增长以及科技发展，建筑业一直蓬勃发展，使得建筑物向大规模化、集中化、立体化的趋势发展，各类新材料，新结构也在建筑工程中大量使用。使用原有的木材不仅有发生火灾的隐患，而且一旦发生火灾，如果不能及时控制，火势将迅速蔓延，扑救困难，造成严重的财产损失和人员伤亡。与此同时，对木材的过度使用也造成森林资源的消耗，从而破坏地球的生态环境，致使水土流失、土地沙化、森林资源危机等生态问题。人们急需找到一种新型建筑材料做为原有建材的替代品，既能预防火灾，又不破坏生态环境。新型无机高强防火板即玻镁板就是很好的替代品，它不仅具有木材所拥有的钉、锯、刨、钻等可二次加工的特性，同时又具有防火、防水、无毒、无味、不腐、不冻、不裂、不变、不燃、高强轻质、使用寿命长、施工方便等特点。它不仅可以替代木材，而且可以替代市场上应用比较广的石膏板、蛭石板、密度板。玻镁防火板可分为基板系列、吸音板系列、装饰板系列。基板系列主要有内墙板、屋面板、吊顶板等，应用在建筑装饰的吊顶、隔热、防火门的夹层等；吸音板系列是在基板表面再处理加工出吸音孔，应用在地铁、车站、剧院等噪声较大的公共场所；装饰板系列是在板材表面涂上烯酸钙，再涂上自粘胶和带有色彩花纹的PET塑料铁皮或各种原木皮（如柚木皮，枫木皮，山毛榉皮等）用高压贴合，应用在宾馆、别墅、家庭装饰中。兼具以上的优点，在满足人们需要的功能的同时又有效保护了森林资源，高强防火板已成为木材的最佳替代品，享有“人造木”的美称。

玻镁防火板的主要原材料是盐田苦卤和氧化镁以及秸杆等农业废弃物、废锯末和植物纤维，由于长期以来用这些原料制作的板材具有强度不够、容易弯曲变形、返卤泛霜和渗水吸潮等问题，没能得到广泛的运用。本项目淘汰了原有的配方，优化了配方比例，加入了耐水、防潮、增韧、早强等多种复合添加剂，采用了最新的专利技术和科研成果，已经解决了这一难题，开发出新型高强防火板，而且还具备了高强、防腐、耐酸碱、阻火、阻燃等木材所没有的特性，可以满足人们不同层次的生产和生活需要。目前，为响应我国政府推广节能、环保新材料的政策，市场上已经出现了各式各样的新型建材，可谓种类繁多。该板材项目和其他板材项目相比有长远的发展潜力和自身的优势。主要是以下几点：原料广泛、节能利废、清洁环保。