塑料微阻尼器自动装配线技术研究及其系统设计

发布时间：2017-05-10 20:56

  本文关键词：塑料微阻尼器自动装配线技术研究及其系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：塑料微阻尼器广泛用于汽车、仪器、五金、家电、家具等行业,以防止因活动件的开关冲击而损坏接合面。目前塑料微阻尼器都是由人工装配方式生产,劳动强度大、效率低、成本高,产品一致性差、废品率高等。因此,本文针对塑料微阻尼器的生产工艺特点,研发了一套连续、高效的塑料微阻尼器自动装配线,并对其自动装配所涉及的超声波焊接、高粘度微计量注油、微型密封圈装配、微阻尼力检测等关键技术进行了研究。本文的主要研究工作及成果如下:(1)在调研国内外微小部件和产品装配的自动化技术基础上,以某公司生产的塑料微阻尼器为对象,分析了其装配生产工艺过程及技术参数,优化重组与设计了塑料微阻尼器自动装配工艺,构建了塑料微阻尼器多工位圆盘式自动装配系统总体方案。(2)详细研究了塑料微阻尼器多工位圆盘式自动装配系统总体方案所涉及的关键技术。1)微阻尼器上下盖的超声波焊合技术:建立了超声波热力耦合模型,进行了超声焊接能量优化以及超声振动变幅杆和工具头的模态分析,得出了最优超声焊接效果的技术参数为振动频率20 KHz、焊接压力0.35Mpa、焊接时间0.4s、焊接功率1.2 Kw,据此设计了超声工具头组件及相应的超声波焊接机;2)高粘度微计量注油技术:针对流动性差的高粘度阻尼油,实验研究了分级输送和微计量方法,研制了集高压泵和螺旋挤压二级输送与容积微计量于一体的高粘度微计量注油机,实现了粘度100万cs阻尼油的0~5 g微量注油功能;3)微阻尼力检测技术:应用软测量原理研究了微阻尼力的软测量技术,构建了通过微型电机转速来间接测量微阻尼力的检测子系统,实现了100~1500 cmgf.微阻力矩的检测。(3)在塑料微阻尼器自动装配关键技术研究的基础上:1)应用系统设计方法对塑料微阻尼器多工位圆盘式自动装配系统进行了系统结构详细设计及其配套部件的选型,构建了塑料微阻尼器自动传送系统;2)对自动给料装置的调姿导向机构进行了设计,构建了自动给料系统;3)研究了微型密封圈自动对位装配技术:对小且轻的阻尼器密封圈(外径(37)5mm)进行了振动排列微溜道及定位对中实验,设计了振动微溜道对中与微型滑台式气缸套圈头组合的微型密封圈自动对位装配子系统,实现了阻尼器密封圈的自动装配;4)分析与梳理了整个自动装配线的工艺控制功能需求,开发了由三菱PLC和触摸屏组成的塑料微阻尼器自动装配线控制系统。本文研发的塑料微阻尼器自动装配线具有装配过程连续、产品质量一致性好、生产效率高等优点,可有效减少劳动强度、节约生产成本。本文研究的塑料微阻尼器自动装配技术及其装配线,可推广应用于其它微小零部件的自动装配。
【关键词】：塑料微阻尼器 自动装配 超声波焊接 微计量注油机 微阻尼力矩检测
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB535.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 自动装配技术的综述11-13
• 1.3 微型零部件自动装配技术概述13-15
• 1.3.1 国外技术概述13-14
• 1.3.2 国内技术概述14-15
• 1.4 本文主要研究内容与结构15-17
• 第二章 微阻尼器装配工艺分析及自动装配系统方案设计17-24
• 2.1 引言17
• 2.2 塑料微阻尼器装配工艺分析17-20
• 2.3 自动装配功能分析及其工艺优化重组20
• 2.4 自动装配工艺设计及系统组成20-23
• 2.4.1 微阻尼器单元划分21-22
• 2.4.2 总体机构布局及工艺设计22-23
• 2.5 小结23-24
• 第三章 微阻尼器自动装配线关键技术研究24-50
• 3.1 引言24
• 3.2 总体设计路线细分24-25
• 3.3 微阻尼器上下盖的超声波焊合技术25-35
• 3.3.1 超声波焊接原理25-26
• 3.3.2 焊接能效计算26-27
• 3.3.3 超声波工具头设计27-28
• 3.3.4 焊接效果模拟28-31
• 3.3.5 超声波焊接机整机设计31-35
• 3.4 高粘度微计量注油技术35-42
• 3.4.1 注油机工艺要求35-36
• 3.4.2 螺旋机构设计36-38
• 3.4.3 泵送机构设计仿真38-41
• 3.4.4 注油设备整机设计41-42
• 3.5 微阻尼力矩检测技术42-45
• 3.5.1 阻尼力矩在线检测原理42-44
• 3.5.2 阻尼力检测机构三维建模44-45
• 3.6 阻尼器组件高度检测装置设计45-48
• 3.7 本章小结48-50
• 第四章 微阻尼器自动装配线系统集成50-67
• 4.1 引言50
• 4.2 微阻尼器装配线传送系统设计50-59
• 4.2.1 自动传送功能分析与建模50-52
• 4.2.2 自动传送系统的转盘结构优化52-55
• 4.2.3 自动传送机构系统仿真55-59
• 4.3 供料机构与导向机构设计59-60
• 4.3.1 自动给料59
• 4.3.2 零件的调姿59-60
• 4.4 擒纵机构60-62
• 4.5 微型密封圈自动对位装配技术62-65
• 4.5.1 液控回路63-64
• 4.5.2 气控回路64-65
• 4.6 自动传送节拍效益分析65-66
• 4.7 本章小结66-67
• 第五章 微阻尼器自动装配线控制系统设计67-80
• 5.1 引言67
• 5.2 总体控制方案设计67-71
• 5.3 总体控制系统硬件设计及软件设计71-76
• 5.4 人机界面设计76-79
• 5.5 本章小结79-80
• 第六章 总结与展望80-82
• 6.1 总结80-81
• 6.2 展望81-82
• 参考文献82-85
• 附录 装配控制系统部分程序85-92
• 致谢92-93
• 攻读学位期间的研究成果93-94

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