dawanglin 发表于 2013-11-14 22:48:03

请教大牛, 工业用的点胶机的结构设计(毕业设计)

论文设计要求
利用物体的重力作用,使圆形工件从斜面上滚动,在滚动过程中,进行点胶,到一定位置,再自动封装。在此先注明一点,与厂方的技术部门沟通,调查到,厂方的加工工件外形,均为光滑的圆柱面,直径在10mm—30mm,内部结构稳固,允许滚动,不会对内部产生影响。
  1、设备类型
   工件和封装盖的平行滑槽+气缸盖帽机构+径向和Z轴可移动机构+加热控温压力料桶+点胶阀门
 2、树脂式样
单组份环氧树脂(2kg塑料桶包装)
 3、点胶要求
1)、点胶工件示意图
附图
2)、黑色部份为点胶示意图
机构装置
工件和封装盖的平行滑槽(结构简图)

附图
      工件的平行滑槽
气缸盖帽机构
径向和Z轴可移动机构
附图
4)加热控温压力料桶(与一方案相同)
5)点胶阀门
6)控制系统
  该方案实现了自动点胶和封装的一体化,把两道工序变成了一道工序,能进行自动连续加工,人工只需要放上工件,接着按控制开关,就行了。方便,简单。且实现了点胶的均匀性和一致性。整个系统实现的是全自动化生产。但制造工艺复杂,成本相对第一种方案,要高一点。
   与厂方沟通后,厂方愿采用第二种方案,尽管设备成本高点,但自动化程度高,大大降低了人力成本。
   以第二种方案为本圆形点胶设备的具体实施设计方案。
   2.4 具体实施方案的设计内容
   根据上面的方案选择,主要完成两大部分的设计:
设备的机械部分设计
工件和封装盖的平行滑槽
气缸盖帽机构
径向和Z轴可移动机构
加热控温压力料桶+点胶阀门及运动机构
   (2)设备的控制部分设计
   运用PLC和传感器完成,整个过程控制
    2.5 总体造型
   插图
   
   2.6 设备的总体参数
行程:X600×y300(mm)
最大速度:400mm/s
驱动方式:步进电机
外形尺寸:约L660×W650×H590mm
电压:220V
重量:45kg
1、工作原理图:
附图
如图所示,工件和封装盖分别在一平行滑槽中,第一个工件和第一个封装盖随挡块移动,保证工件是成滚动状态,在滚动过程中,完成自动点胶。第二个工件和封装盖同时被固定不动。当第一个工件到B点时,运动停止。此时封装盖也运动B点,气动盖帽机构完成自动封装。挡块升起,工件离开滑槽。挡块回到原位A点,第二个工件和封装盖解动,自动运动到A点。又开始新一轮的自动点胶和封装。整个过程由PLC控制完成。
工作流程图:
2、挡块的径向和Z轴移动
挡块的主要作用是通过它实现工件的匀速滚动。在滚动过程中,辅助点胶同时保证封装盖也在相应的位置,做好封装准备。对工件和封装盖做径向定位。
 
附图
   如图,挡板1和挡板2同时运动,可进行沿滑槽径向运动,也可以做垂直槽面的z向上下移动。当挡板1、2位于A点低位时,工件和封装盖进入槽内。接通电源,挡块匀速运动,带动工件滚动,到B点停止。等完成封装后,挡块沿Z轴上升到高位,工件离开。挡块再次回到A点低位,重复上一运动。
   挡块的运动轨迹路线(见下图)为1→2→3→4→1。
   
3、点胶头的径向和Z移动
   点胶头,同挡块一起沿斜面径向移动,同时沿Z轴向下移动,完成自动点胶,再回位。见图。点胶头的运动轨迹路线:1→2→3→4→5→6. 在3→4,完成自动点胶。
   
   
附图
   4、气缸盖帽机构的工作流程图如下
附图
data/attachment/forum/20131112/002800xggf2c8np8ka92rk.jpg
data/attachment/forum/20131112/002903vwdyba9dtwkddtbi.jpg
data/attachment/forum/20131112/002945x1xf11ns0nw1xlz0.jpg
data/attachment/forum/20131112/003039ow94ypytiwgw010w.jpg
data/attachment/forum/20131112/003139cs3bjm3ar59ba33l.jpg
data/attachment/forum/20131112/003225rvb22ini2zo9oshp.jpg
data/attachment/forum/20131112/003311fla72ybzdqwdzdbj.jpg

zerowing 发表于 2013-11-14 22:48:33

首先建议你把图穿插到文字中,方便阅读。方法很简单,很WORD相似。先上传图片,然后光标点到需要位置,打开上传框,点击已上传图纸即可。其他的,我得慢慢看看。

dawanglin 发表于 2013-11-14 22:49:11

这是我的初步的 思路,很多地方还不成熟, 我就把这个设计拿出来和大家一起讨论完成1点胶机的概述
2点胶机的总体设计方案, 把上面的内容自己在重新阐述一下, 总的需要什么东西。
3气缸的选用和真空发生器的选择问题   气缸使用双作用, 盒式真空发生器的吸盘
4 斜面滑槽的设计, 中间需要几块挡板。 斜面上方两边需要挡板, 使用气缸来推动挡板的升起来阻止后面的工件继续运动。
下方装配的时候盖子需要一块挡板, 工件使用一个气爪来固定工件。
5点胶机的选用 考虑两个方面X轴的运动步进电机- ->丝杆运动-- >x轴运动
               Z轴的运动 空压机(??)-->气缸(电磁阀)-->z轴运动
6胶料桶和点胶阀(附带一块挡板)的选用7点胶机控制系统我考虑的是简单的叙述下PLC原理
传感器,胶水, 选用什么方式点胶。
导师给我们的毕业设计,大学的学习让我对设计很吃力。 希望前辈对我这种新人多多指点,多和大家交流下技术,对我们的帮助也是很大的。
谢谢。。。
data/attachment/forum/20131112/003608v4erexchzqhufuuk.jpg

dawanglin 发表于 2013-11-14 22:50:06


zerowing 发表于 2013-4-29 00:40

首先建议你把图穿插到文字中,方便阅读。方法很简单,很WORD相似。先上传图片,然后光标点到需要位置,打开 ...
请问我可以上传word 附件吗?

dawanglin 发表于 2013-11-14 22:50:39

这是我上传的word附件,谢谢。

static/image/filetype/unknown.gif
点胶机设计要求.docx
2013-4-29 00:52 上传
点击文件名下载附件
下载积分: 威望 -8 点
83.01 KB, 下载次数: 2, 下载积分: 威望 -8 点
点胶机的设计要求

zerowing 发表于 2013-11-14 22:51:14


看了看,搞复杂了。不知道这是你们导师的意思还是你自己的想法。那一些列的档块机构完全没必要那么搞,搞到最后 既容易磨损,也容易产生振动。斜面机构可以用,而且能节省不少能源。沿斜面做一个带垂直定位的叉架的传送带就行了。见过台阶式斜面电梯吧。参照那个结构来就行。合盖机构用吸气式?这也大可不必,一个简单的曲柄滑块机构推过去就解决了。至于你的点胶头,按照上面的结构可以继续那么用。所不同的是,叉架结构记得在斜面上设置一些列的辊子,或者叉架本身有主动驱动辊,保证你的筒体下降过程中仍保持迅速旋转就行了。
这样一来,可以大大简化你的控制回路。可以使用低针脚数PLC或者不适用PLC的纯机械结构自动化控制。节约成本也方便问题查找和解决。
我一直是这样一个观点,自动化程度高不代表这个设备里运用的电子控制部分就多。而且,记得某前辈曾经这么说过,能机不用电,能电不用气液。

dawanglin 发表于 2013-11-14 22:52:05


zerowing 发表于 2013-4-29 06:12

看了看,搞复杂了。不知道这是你们导师的意思还是你自己的想法。那一些列的档块机构完全没必要那么搞,搞到 ...
谢谢你的回复。
前面的设计是有点复杂, 是我们导师的意思。 只是在理论上面设计的, 这个论文题目离实际应用还是很多差距的。
挡板的设置也是她要求弄的, 理论上面是不考虑成本的。只是怎么更好的把这个设备设计出来就可以的,磨损的话只有后期考虑下更换了。这样的话带垂直定位的叉架可能就得取消了, 工件在斜面滚动一圈也就完成了圆周的点胶运动。
如果叉架里面带有辊子的话, 点胶就很快完成了运动,但是设计要求中点胶机需要斜面运动(径向运动),以及垂直运动(z轴运动),所以这个方法可能取消。
盖帽机构的设计,还是得需要。 你所说的曲柄连杆是很不错的建议, 因为要对工件的位置定位。 气缸自带有传感器, 到达安装位置的时候可以自动检测。
控制回路简化后,论文的总体就简化, 无法完成规定的字数。
低针脚数PLC可以采用吧。
我的思路还是很少老师的影响, 缺乏设计灵活性。
在学校设计的实践是很少的,教育 和实际生产差距很大。 我们以后也只有在实践中才可以学习经验。

zerowing 发表于 2013-11-14 22:52:57

你导师的这个思路有问题。理论设计不是不考虑成本的阶段。机械设计遵循一条原则,即实现同样的功能,结构越简单设计就越可靠。而越简单的结构也就变相意味着低成本。把成本控制和物流控制放到原理设计之后,本身是一种不符合现代工业的表现。
至于挡板的设计,按照目前的情况看,一,整个设备属于间歇运动,二,挡板是准备吊装。这里存在一个问题,即吊装的精确定位问题,在一个大的空间内,在吊装形式上保证一个较高精度的定位,整个支架、悬架和驱传装置的位置精度都需要保证在一个相当高的水平上。这不是一个单纯的成本问题,而是用什么加工方法保证的问题。我曾经课设的时候做过自行车的四连杆驱动结构,原理设计本身很成功,唯一的问题就是其中一个支点的定位。到实际加工阶段,一个焊接变形量就能整死你。因此,驱传同体,尽量减小机构尺寸是保证你功能实现的精度实现的前提。
关于我说得叉架部分,取舍在你。不过使用叉架或者带棍子的叉架,并不影响你的基础设计思路,即通过斜面滚动一周完成点胶。带辊叉架的目的是减少工件同叉架本身的摩擦,同时保证二者之间的相对位置精度。当然,这个结构也可以完全使用在平面上,辊驱转动点胶,完成后,收叉放件,利用斜面收集工件。所以从一种思考角度上讲,依靠物体在斜面上的自重滚动来做旋转点胶,思路很好,目的是为了充分利用重力势能来节能。但是这种方式增加了点胶机的定位难度,增加控制复杂度,反而增加了成本,换句话说,目前阶段属于“鸡肋”设计。注意:所谓的设计要求点胶机需要沿斜面运动和垂直运动,这个要求本身不是实现点胶合盖换工位这一套功能的必要要求,属于你们导师一厢情愿的设计要求,或者换句话说,是先有的这个要求,然后套上去的功能。
吸气式盖盖法,结构更复杂,这不是拍脑袋空想,我认为一吸气他就合上了。被吸物体的质量、体积、两工件间的距离、气流速度、漏气程度等都会影响最终结果。或者说,这不是一个简单的定位问题,而是设计众多的流体问题。同样,这种设计往往需要增加配合工件的自定位装置,以保证吸合过程的自定位,而非人为定位。因为流体运动的轨迹即时是现在的软件模拟也不能达到100%的重合。
当然,如果你们的论文就是个空壳子,那么你可以无视我说的这些,继续你们的所谓“原理设计”。但是如果要我来给你们这一整套思路来做一个评价或者一个评分,我是连及格都不会给的。
总的来说,按现在的这个设计思路来看,更像是看软科幻小说,只要每个设计点能有出处,拼在一起,不用考虑能不能实现,只要所用都是实际科学就行。就是这种感觉。

zerowing 发表于 2013-11-14 22:53:56

另外,如果你以后真得打算干机械这行,我劝你趁早收起这种“明日复明日”的态度。随着社会发展,已经越来越没有机会和单位给你时间去适应和实践了。国外用人单位有专门的学生岗(summer work),但是绝对没有给一个已经毕业的人的实习岗。如果你不能在很短的时间内从这种脱离实际的思维框架中跳出来,那么要么你沉寂在以后的所谓画图工或者其他工作里,要么就是主动转行改做其他。这样的人和事,我见得也不少。

dawanglin 发表于 2013-11-14 22:54:43


zerowing 发表于 2013-4-30 23:36

另外,如果你以后真得打算干机械这行,我劝你趁早收起这种“明日复明日”的态度。随着社会发展,已经越来越 ...
我觉得你在国外工作, 对机械设计研究这方面就更加深入的了解,你就很容易一针见血的之初问题的所在。 我的框架也是建立在老师的指导下一步步来的,我最初对于设计也是丈二和尚摸不着头脑的那种。网络上面的信息又太零散了,自己不好拼装。
总的来说只要每个设计点能有出处,拼在一起,不用考虑能不能实现,只要所用都是实际科学就行。就是这种感觉。
很那种云里雾里的, 更别说找到设计的感觉。
来讨论下我对于你的意见整改的思考,用心的观点来代替以前的,就要有论点来支持论据,后面你的理论才会成立,设计出来的东西老师才会认同。
这个设备的设计觉得重要部分是放在点胶的设计这块,通过你这一讲解,就不那样认为。 因为整个工作的空间比较大,就不能光是考虑到点胶设计的这一部分来,这是一个整体的设备。
[*]圆筒在斜面有一大段的运动距离,这方面产生的问题也就相应的增加。所以说斜面设计,盖帽设计,点胶机设计他们是一体的,重心都是一样的。[*]圆筒在滚动的时候,槽两边的距离不能过大,保证了它运动不发生偏移,点胶机的点胶针头同时在点胶路径之内点胶要同进行,就很难操作。不能单单考虑斜面的纯滚动这种新奇的设计,在实际生产过程中是不符合常规的。关于挡板来隔离后面圆筒的设计,我最初使用气缸从底部推动挡板上升来阻止运动,或者上面设计一个弹簧来压缩。你也提到的有磨损的,挡板是从底部升起来是有点多余。[*]盖帽机构 下面装配的时候,预先设定也是要一边一个挡板把工件和盖子挡起,然后又才装配。如果不用气缸,用曲柄滑块装配需要注意哪些东西了,直接合盖稳定怎么控制了?我的想法是两头你要抓住稳定后封盖吧。[*]垂直定位叉架传送带这个装置我不了解,我觉得是可以采用的。一个不懂的部件我怎么想办法把他安装进去?利用网络搜索啊。现在去充电是来不及 。[*]斜面控制台要安装一台点胶机,这个怎么和斜面配合。论文设计中需要安装说明吗?

设备的选择应该怎么配合总体设计要求,后面还有点胶机的选用, 胶料桶应该怎么选择,符合什么原则。
现在讨论的同时,论文开始框架设定。不好意思,新人就是问题多多,思维也是有点乱。现在我还是好好弄论文吧,后面自己要拿出东西去给别的公司展示,证明自己的能力才行的。
页: [1] 2
查看完整版本: 请教大牛, 工业用的点胶机的结构设计(毕业设计)