基于PLC的热成型件自动抓取装置研究与设计

针对热成型件激光切割生产加工过程,普遍存在效率慢、劳动强度高和安全隐患等突出问题,为解决上述问题,本文提出一种应用上下料的自动抓取装置。采用Solidworks软件初步设计了热成型件自动抓取装置,并进一步利用MATLAB软件提出了真空吸盘布置方案,以达到减小真空吸盘夹具变形的目的。该装置通过PLC控制真空吸盘夹具和工业机器人,实现精确自动拾取、运动轨迹规划和吸放等动作,实现柔性化生产,提高工作效率,节省用工成本,具有一定的实用性。

大型薄壁铝板加工工艺研究及应用

针对大型薄壁铝板类零件外形尺寸大,厚度薄,工件刚性差,加工和起吊易变形,复杂孔系加工制造精度控制难度极大的问题,通过改进装夹、选用合适的切削刀具及切削参数等新工艺流程,将大型薄壁铝板的变形量控制在0.5 mm,孔系精度控制在0.1 mm内,较好地满足了设计要求。

一种智能真空吸盘装置的设计

为了使真空吸盘更好的适应自动线柔性化生产、快速化调整、网络化控制的需求,本文研发了一种吸盘与控制系统模块化、网络化结构的智能真空吸盘装置。本设计把通用吸盘与微控制器技术、气动技术、通信技术相结合,通过整体方案设计、气动回路设计、控制系统设计、机械结构设计,完成了整个智能真空吸盘装置的开发。与传统装置比较,新装置有以下特征:(1)系统能实时控制产生真空的压缩空气供给,实现了节能、降噪;(2)装置可在现场编程组态,既能独立工作,又能与其他智能单元通信,实现了真空吸盘控制的网络化、柔性化与精细化。新研制的智能真空吸盘装置获得了国家授权发明专利,对从新途径发展中国制造业具有重要意义。

基于FLUENT的摇盖式异形盒烟支入盒工艺优化设计

目的针对摇盖式异形烟盒烟支入盒工艺普遍使用手工包装,导致生产效率低下且易产生二次污染等问题,提出使用真空吸附式机械手完成烟支入盒流程,并对机械手末端真空吸盒的结构进行优化设计。方法应用FLUENT软件对3种不同结构型式真空吸盒的二维流场进行数值模拟分析,得到吸盒端口结构型式及真空度与负压气流场稳定性的影响关系。结果负压气流场稳定性强弱关系为锥形>圆形>方形;随着真空度的增加,吸盒端口中心及吸孔入口流速均增加,负压气流场内真空度越大,其稳定性越差,当真空度分别为20,25,30,40 k Pa时,锥形吸盒气流场的理想真空度为20 k Pa。结论设计的烟支入盒工艺合理,稳定性好,效率高。模拟结果可给真空吸盒的优化设计提供理论依据。

铜电解始极片剥片机的设计

铜电解所用的始极片,是在电解槽中生产出来后再经加工而成的。在生产过程中,钛种板做为阳极,以硫酸铜和硫酸的混合液为电解液,通电后,铜从电解液中向阴极移动,到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜,最终形成始极片。长久以来,铜电解始极片的生产过程已经实现自动化作业,然而始极片的剥离工序仍为人工作业,工人的工作量和劳动强度非常高,而且人工剥离会使得铜始极片产生弯曲变形以及破损,严重制约着始极片铜质量的提高。为此,利用气动技术,采用真空吸盘,设计了一台铜始极片剥离机,使得铜始极片的剥离能够实现自动化,从而减轻工人劳动强度,提高生产效率。

基于开式双柱可倾压力机的自动送料装置的研究与设计

针对开式双柱可倾压力机的运行特点,进行了系统分析,研究并开发出一种自动送料装置。该装置由送料机构、复合式驱动机构、机械臂及控制系统组成。运行过程中机械臂与送料机构实现同步控制,机械臂采用真空吸盘能将0.3 mm厚的锡钢片准确送至压力机模具上,并能实现速度可调。该装置的成功运行有效克服了工伤事故,显著提高了生产效益。

基于有限元的不同布局方式对真空吸附装置的影响

以某钢板自动换工序真空吸附系统为研究对象,分析了真空吸附装置的工作原理和真空吸盘的受力特性,并以此确立了4种可行的真空吸盘布局方式;利用ANSYS软件建立了钢板自动换工序的真空吸附装置的有限元模型,并对不同布局方式下真空吸附装置的吸盘偏移和应力特性进行了仿真分析。结果表明,在Z轴方向上位移约束为20 mm的情况下,由单一直径为40 mm吸盘构成的布局方式的吸盘中心最大位移值为20.108 mm,最小应力值为2.656 1 MPa,远优于多个吸盘组合的布局方式。

背光源膜片吸取装置的设计

背光源的生产主要依靠人工完成,大大制约了生产成本的降低,机器生产代替人工生产成为必然发展方向。对背光源生产设备自动BLU叠片机的膜片吸取装置的设计过程进行了阐述,确定了满足生产工艺的最优方案。同时解决了膜片叠放时的精确定位、防静电、无损伤等技术难题。

基于PLC的对称式爬壁机器人的设计

针对壁面作业的特殊性,爬壁机器人必须具备吸附和移动两个基本功能,设计了一种气压驱动、真空吸附、灵活移动的对称式爬壁机器人。该机器人主体部分由有机玻璃构成,既可以减少机器人的质量又可以增加机器人的整体刚度;主要部件是气缸和真空吸盘,采用三菱FN系列PLC控制,由X方向和Y方向上的主气缸及Z方向上的副气缸相互配合完成本体移动、吸盘组吸附和脱离及其他辅助功能。通过对机器人的整体控制实现机器人作业,可降低人工工作的劳动强度,防止工人在壁面作业时出现安全事故。

薄壁零件的数控加工策略

文章详细介绍了薄壁零件的加工特点及一些常用的解决办法,其中特别介绍了自制真空吸盘在装夹时的应用。

壁面爬行机器人“脚”的研究

利用壁虎爬墙的原理,制造出能和壁虎的脚功能相近的材料,把壁虎的爬墙功能和现有的真空吸盘式爬墙系统结合起来,弥补现有设备的缺陷。在吸盘底部不规则方向布置仿刚毛材料,合理设计吸盘吸气的气道,保留吸盘组的高吸附力,可以制作出快捷、灵活的爬墙机器人。

KDP晶体真空吸附方式对加工面形精度的影响

建立KDP晶体与真空吸盘间有限元接触模型,并利用该模型分析吸气孔和吸气槽真空吸盘对KDP晶体面形精度的影响,分析了不同直径的吸气孔真空吸盘对KDP晶体变形的影响.结果表明:增大真空吸盘的占空比,可以减小完全吸附所需的真空度.吸气孔的直径越小,表面的变形越小.研究还发现,采用吸气孔吸附方式比采用吸气槽吸附方式可以得到更理想的面形质量.该结论对提高KDP晶体面形精度有着重要指导意义.利用超精密机床采用真空孔吸附方式加工KDP晶体,加工出面形精度为1/2λ的表面.

基于PLC的编织袋残次品自动筛选系统设计

目的设计一套自动筛选设备,实现残次品的自动筛选和剔除。方法结合纤维定向分布概率密度函数思想及连续介质力学理论对缝合区域进行分析,建立缝线力学特性模型;为确保筛选机构的真空吸盘群与编织袋底口缝合区域表面形成的负压满足要求,建立真空系统的真空度、透气度、时间三者之间的数学模型。结果推导出了缝线区力学特性参数、系统真空度、透气度、时间之间的关系,根据各参数之间的关系,采用三维制图软件Pro/E进行实体建模,并选取相关控制元器件完成了设备结构设计和控制系统搭建。结论该自动编织袋残次品筛选系统能够将有缝合瑕疵的产品筛选并剔除,且能大幅度提高编织袋生产效率和降低生产成本。

自动真空探针台技术研究

从MEMS器件晶圆级测试过程中所需的特殊测试环境出发,简述了自动真空探针台的操作流程,介绍了设备的主要技术特点,并对该设备机械结构的特殊需求及后续开发方案进行了详细描述。

自动分拣鸡蛋平台气动系统研究

主要研究自动分拣鸡蛋平台的气动系统,包括自动分拣鸡蛋平台的设计与安装、气动回路设计,并对气动回路中所使用的空气压缩机、减压阀、两位五通电磁阀等元器件进行了选型,并成功连接了气动传动回路。对能吸取有缺陷鸡蛋的气动真空吸盘控制系统进行了研究,分析了气动回路的可行性,结果证明:该气动传动回路设计正确,能把有缺陷的鸡蛋成功吸起并分拣出来。

柔性吸盘真空吸附性能试验

柔性真空吸盘在自动化生产过程中具有广泛的应用,但是在吸附过程中会存在吸附效果不佳,造成包装袋时常脱落的现象,影响正常工业生产。为了改善这个问题,采用气缸、高精度电子秤及其他气动元件为主体建立真空吸附试验平台;使用真空吸附原理,通过气缸进行提升包装袋、电子秤实时测量包装袋重量数值变化来计算吸吊力。研究柔性真空吸盘吸吊力与吸盘种类、盘径、真空度参数关系并进行单因素试验。试验结果表明:不同类型吸盘之间吸附效果不同。其中波纹吸盘和平底吸盘的吸吊力与真空度在50 kPa以下时成正比,在60 kPa真空度以上,吸吊力增加不明显甚至降低;总体上,3种类型吸盘盘径越大吸吊力也越大,但是波纹吸盘和平底吸盘在40 mm以上盘径时,真空度超过70 kPa会使吸吊力迅速下降,甚至失去吸附功能;而带沟吸盘吸吊力始终随着真空度和盘径的增大而增大。该试验研究为同类型吸盘的选取和真空度大小的设置提供了参考。

自动分拣光伏玻璃平台电气系统研究

为提高光伏玻璃基片分拣的效率,设计研究了一种自动分拣光伏玻璃平台控制系统,包括了平台的设计与安装、气动控制系统、电力控制系统。对分拣平台组成结构、气动控制系统的设计、电力系统设计以及整个分拣光伏玻璃平台的工作流程进行分析。介绍了真空吸盘、空气压缩机、电磁阀、减压阀以及控制电机的选型和计算,成功连接整个电气控制系统回路,并进行实验分析。实验结果表明:该电气控制系统设计合理,能够把合格的光伏玻璃有效的吸取并分拣出来。

五轴高速铣真空吸盘系统设计调试

以米克朗五轴高速铣HSM400U-LP型机床为实例设计建立真空吸盘系统,使改装后的高速铣机床具备了工件的真空吸附压紧功能,在薄盘类工件的加工中可进一步减小材料的应力形变。

多工位转盘式钣金自动攻丝机的设计

根据钣金冲压件的特点,介绍了多工位转盘式钣金自动攻丝机的设计,采用一个顺时针和一个逆时针两台振动盘上料,双排料双工位加工。其中控制部分采用模块化电路设计,每个控制模块使用一片独立的51系列单片机完成控制,模块间采用共同的接口信号,使得设备的故障排除、维护和升级变得十分容易。采用独立的设备监测电路模块,使设备运行更可靠。

钛合金薄板类零件精度控制方法研究

由于钛合金零件加工时切削力大,导致加工后零件易变形。而薄板类零件结构刚性差,易发生变形,钛合金薄板类零件精度难以控制。对钛合金薄板类零件的结构特点和加工难点进行分析,应用ANSYS软件进行薄板类零件变形特点仿真分析,探索真空吸盘在降低钛合金薄板类零件的装夹变形方面的工艺应用,设计专用的数控程序,优化加工工艺流程,通过理论分析和加工验证,降低了钛合金薄板类零件的加工变形,提高了钛合金薄板类零件的加工精度,证明了真空吸盘装夹方式在钛合金薄板类零件精度控制方面的有效性。