方坯端面变速喷涂标识设备的设计与研究

发布时间：2020-07-07 15:50

【摘要】：本文在多年对钢坯标识设备研究的基础之上,针对新的工况,应用新的标识方法,设计了一款标识速度快、可标识多种规格字符的新型钢坯标识设备。在标识方法上,首创一种新型七段码双枪标识结构,此标识方法与以往的七段码标识在原理上有着本质的不同,且写字速度提高到1s/字符,标识字体工整、美观。另外还设计了新型机电一体式防撞装置、多层防护结构、激光测距系统、润滑装置等。在传动方式上,采用同步带传动替代以往的滚珠丝杠传动,在控制精度的情况下,降低生产成本,从而赢得更大的市场竞争力。钢坯标识设备主体包括X向移动机构、Y向枪体机构、Z向移动机构、Z向设备底座四大模块,本文分别对各个模块做详细的结构设计,并对重要部件做选型和校核计算,确保其能满足使用要求。在传动系统上,首次采用制造维护成本低、定位精度相适应的同步带传动,同时,利用UG、ANSYS、ADAMS建立同步带传动系统的刚柔耦合动力学模型,得出写字机构的动态响应特性,并分析了在不同载荷下枪头写字失真的偏移量,进而对其优化;在此基础上,建立物理模型,应用动力学方法求解出枪体机构的位移方程,从而得出位移变化曲线。结果表明物理模型的计算结果跟仿真结果基本吻合,优化后的方案在实验中得到验证,证明了分析方法的正确性,为同类结构设计提供了理论依据。对枪头机构中双枪动作过程和工作原理做了详细的解释说明,添加新型机电一体式防撞装置,为枪头机构提供双重保护;根据设计的防撞结构,结合碰撞相关理论知识,采用ANSYS/Workbench与LS-DYNA对枪头机构进行联合碰撞仿真,得出碰撞过程中结构的应力变化过程以及结构的质心位移变化曲线,分析结果验证了设计的合理性,满足使用要求。最后对重要部件X向移动机构中的导轨垫板进行拓扑结构优化,在保证强度的情况下,使其质量减少40%,极大地减少了 X向移动机构的质量,提高了动态特性。现已经完成主要设计及加工工序,整个样机已完成组装冷试,设备运行稳定,标识效果达到预期目标,充分证明了设计的合理性和可行性,为设备进一步优化提供了基本条件。
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH122
【图文】：

标识的字体更加清晰、牢固［５］。如图Ｍ所示的为双机电弧喷涂标识设备。逡逑ＷＦ］逡逑图１－１电弧喷涂标示设备逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ａｒｃ邋ｓｐｒａｙｉｎｇ邋ｍａｒｋｉｎｇ邋ｄｅｖｉｃｅ逡逑丹麦ＭＡＧＮＥＭＡＧ生产的薄钢板标识机，在冶金行业也有很大的影响力，其生产逡逑的设备利用的是一种电磁驱动喷印技术，设备机动反应迅速，产品耐用。可实现全自逡逑动喷印，所设计的喷枪具有自动清洗的功能，同时配备有加热泵，使其在冬季也能顺逡逑利的完成喷印任务；该设备安装两套标识设备可以同时进行喷涂，计算机程序可以实逡逑现多种工作模式供用户使用，设备自动化程度高，如图１－２所示为丹麦ＭＡＧＮＥＭＡＧ逡逑生产的薄钢板标识机［６］。逡逑嫇逡逑图１－２丹麦ＭＡＧＮＥＭＡＧ生产的薄钢板标识机逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｄｅｎｍａｒｋ邋ＭＡＧＮＥＭＡＧ邋ｐｒｏｄｕｃｅｓ’邋ｔｈｉｎ邋ｐｌａｔｅ邋ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ｍａｃｈｉｎｅ逡逑２逡逑

所设计的喷枪具有自动清洗的功能，同时配备有加热泵，使其在冬季也能顺逡逑利的完成喷印任务；该设备安装两套标识设备可以同时进行喷涂，计算机程序可以实逡逑现多种工作模式供用户使用，设备自动化程度高，如图１－２所示为丹麦ＭＡＧＮＥＭＡＧ逡逑生产的薄钢板标识机［６］。逡逑嫇逡逑图１－２丹麦ＭＡＧＮＥＭＡＧ生产的薄钢板标识机逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｄｅｎｍａｒｋ邋ＭＡＧＮＥＭＡＧ邋ｐｒｏｄｕｃｅｓ’邋ｔｈｉｎ邋ｐｌａｔｅ邋ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ｍａｃｈｉｎｅ逡逑２逡逑

图１－３卩贫头结构７Ｆ意图逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｔｈｅ邋ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｎｏｚｚｌｅ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑

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本文编号：2745306