1. 研究目的与意义
近年来,伴随着生产和技术的发展,机电一体化有了很大的发展,自动涂胶机在我国机械设备的装配与维修中得到了广泛的应用,不仅提高了劳动生产率,同时也节省了能源和材料。尤其是汽车行业,对汽车零部件的结合面有一定的密封性要求,其结合面都需要涂胶,涂胶的精度对汽车的性能至关重要,自然对自动涂胶机提出了更高的要求。以往涂胶都是依靠工人的手工来完成,涂胶的效率极低,而且很难保证涂胶的均匀性和胶体的厚度。 自动涂胶机既能保证涂胶的均匀性又能有效的节省材料,大大提高了工作效率和工作质量,减少了工人的劳动强度。因此针对不同的工作需要,自动涂胶机可以采用框架式机器人或多自由度机器人来实现对结合面进行涂胶,同时,这项技术的应用也意味着每天给国家企业带来巨大的经济效益。采用自动涂胶机可以快速准确、经济、清洁地完成涂胶工艺,提高产品质量,降低生产成本。 |
2. 研究内容和预期目标
涂胶机又称刮胶机、滴胶机、打胶机等,是专门对流体进行控制,并将流体点滴、涂覆于产品表面或产品内部的自动化机器。涂胶机主要用于产品工艺中的胶水、油漆以及其他液体精确点、注、涂、点滴到每个产品精确位置,可以用来实现打点、画线、圆型或弧型。高速连续涂胶稳定,适应范围广。自动涂胶机是从人工到自动化的一个重大转变。它包含了机械、电气、PLC程序的编写等。很好地诠释了机电一体化技术的非凡应用。是机电一体化朝着智能化、模块化、绿色化的最佳体现。 密封在汽车、摩托车、拖拉机、飞机、化工设备等产品的机械部件中具有极其重要的作用。它的主要作用是使得部件在装配后与外界隔绝并防止泄漏。此作用不仅对零部件的良好性能至关重要,而且是评价设备的质量和完整性的一个重要标志。 密封在汽车、摩托车、拖拉机、飞机、化工设备等产品的机械部件中具有极其重要的作用。它的主要作用是使得部件在装配后与外界隔绝并防止泄漏。此作用不仅对零部件的良好性能至关重要,而且是评价设备的质量和完整性的一个重要标志。 最初的通用密封垫或密封圈是由诸多材料按着预定的形状切割成型并安装到特定的装配表面。密封垫或密封圈直接承受振动载荷、温度变化、液体浸泡等各种恶劣工况,尤其在发动机和齿轮箱这样的应用场合,环境最为恶劣。70年代初期,涂胶工艺以人工或涂胶枪涂胶的形式出现在法国,随着单、双组分密封胶的进一步开发和电子产品的不断发展,自动涂胶机很快就出现在欧美的汽车制造业中。与人工涂胶或涂胶枪涂胶相比,自动涂胶有许多优点:更加安全的工作环境,更高的精度及复用性,更高的处理能力,同一设备可以用于许多不同的应用场合。在过去的几年中,美国工业发展对密封胶在制造业中的应用提出更高的要求。为了减少密封垫和密封圈的库存成本及产品装配过程中有关的劳动内容,要求新研发的密封材料的固化工艺应有所发展。特别地,汽车工业出台了涂胶密封材料的应用标准和性能标准,而且还制订了密封部位的防泄漏标准,以及与密封有关的降噪音等标准。这些要求和标准促使密封材料研发商和自动设备制造商合作,开发出适应新形势的涂胶设备。 随着竞争的日趋激烈,市场的需求和企业产品从相对稳定型转向动态多变型,产品生产日趋个性化,产品的市场寿命日趋缩短,这些特点给制造业提出了装备自动化、柔性化的新要求,自动涂胶机就是按着这种理念开发的一种可靠高效的自动化产品。随着工业革命的迅速推进,第一台代替人工进行涂胶作业的涂胶机诞生了。 涂胶机的发明以及广泛应用,大大的节省了人力成本,实现了自动化的同时还实现了高精度,对提高产品质量有着极其重大的意义。 目前,国外的自动涂胶机发展较快,尤其是欧洲发达国家,美国、日本等国家,经过上百年的发展已经有了一套完整的体系。无论是精度化、自动化还是质量、经济成本上都达到了领先水平,国外的机器人生产厂商各自推出了涂胶机,如日本莫托曼机器人、安川机器人、美国ABB机器人等。反观我国的涂胶机发展尚存一些不足之处。我国机器人发展较晚,有北京机械工业自动化研究所工业机器人与应用技术工程研究中心的“自动化涂胶工作站”,济南未来之路信息工程有限公司的“金未来自动涂胶机”,另外,还有与国外合资的公司也推出相应的产品。以上涂胶机器人产品都是在机器人的基础上进行二次开发的,即用机器人作为轨迹控制,附加供胶系统。 国内的台式涂胶机存在一些缺点,比如机台内部散热系统不是很好,时常会出现死机现象,LCD 反黑,会出现乱码,机台出现位置偏差(运行一段时间后会出现此状况)与实际工件,静电处理不够理想(有大量的静电产生),三轴运行速度比较缓慢,与厂家实际要求的速度有差,CF卡的程序不够稳定工业计算机时常也会发生被烧掉的情况,机台的负载承受能力比较弱,驱动板接插件地方连接比较松,很容易导致主板与驱动板接触不良(都是塑料接插)。 尽管我国的自动涂胶机起步较晚,但好在,经过了改革开放三十年的惊涛骇浪,历史变迁,自动涂胶机在我国正呈现出良性的发展,也取得了一些可喜的成就。我国的自动涂胶机技术仍将追寻发达国家的脚步,逐渐走向完善,走向成熟。 随着电子胶水的普遍应用,涂胶设备的应用也会更加广泛和多样化。目前,单组份的涂胶技术相对成熟,其发展方向是自动化和高精度。 在普通的涂胶机,如一些涂胶控制器,国内的模仿技术已经很成熟,市场竞争十分激烈,价格一落千丈,甚至几百的机器都已经出现。但是国内的涂胶机普遍存在精度不高,打胶不够稳定现象,一 些高科技行业,说到选购涂胶机,肯定要找世界品牌。当市场竞争激烈,唯有质量和服务能够让自己脱颖而出。 在自动化这块,国内的三轴平台,圆周涂胶机等等已经有多年的发展历史,如果只是普通的精度,那么使用国内涂胶机和平台就可以了。目前从事这些单组份设备的生产和研究的厂家也比较多,市场竞争逐渐激烈,不过可以挖掘的空间还是十分之大
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3. 研究的方法与步骤
研究方法:查找资料,掌握自动涂胶机的基本原理与结构形式、设计方法、生产使用现状、技术关键等内容,查询自动涂胶机的类型和参数,对各类型是自动涂胶机分析其优缺点,再依据需要选择合适的类型及参数,进而设计出满足需求的是自动涂胶机。
研究步骤:
(1)查阅相关资料,借鉴其中的设计方法,确定是自动涂胶机总体设计方案,选定涂胶所用胶的类型,了解所需涂胶元件的尺寸及对涂胶的要求;
4. 参考文献
[1] 濮良贵,纪名刚.机械设计[m].北京:高等教育出版社,2001.
[2] 孙恒,陈作模.机械原理[m].北京:高等教育出版社,2000.
[3] 汤瑞.轻工机械设计[m].北京:中国轻工业出版社,2006.
5. 计划与进度安排
1.2022-2-26~2022-3-12调研收集自动涂胶机的基本原理与结构形式、设计方法、生产使用现状、技术关键等内容;撰写开题报告和翻译外文资料;
2.2022-3-13~2022-3-25 寻找相关材料,确定涂胶机总体设计方案,选定涂胶所用胶的类型,了解所需涂胶元件的尺寸及对涂胶的要求;
3.2022-3-26~2022-4-15 查阅相关资料,设计涂胶机机械结构,包括涂胶机结构设计、涂胶元器件的夹具设计以及各种标准件的选取;
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