氮气弹簧自动化装配系统设计研究
发布时间：2020-10-14 09:33
氮气弹簧是一种将高压氮气密封在密闭容器内,外力作用在柱塞杆上后压缩氮气,外力去除后,利用自身内部压力获取一定弹压力的弹性元件。作为一种新兴弹性元件,具有占用空间少、初始弹压力大、工作过程中弹压力基本恒定等优点,被广泛应用于汽车、电子、轻工等行业,主要应用在模具上,并逐步取代模具设计中传统的弹性元件。目前氮气弹簧的装配多借助工具进行手工装配,生产效率低,装配工艺一致性差,难以满足日益增长的市场需求。本文根据企业实际生产状况,通过对柔性装配系统的研究并结合相关产品设计理论,针对“MQB”系列氮气弹簧设计了合理的自动装配系统,能够满足3种型号氮气弹簧的装配要求。项目主要工作如下:1.通过分析公司实际情况和产品结构特点,确定装配线的自动化程度、设备类型、传送方式、布局方式以及对工位设置进行初步规划。2.根据项目过程中的主要设计思路和设计原则,对设备功能模块的多种机械实现方案进行分析对比,确定可行性方案。对各工位机械结构和工作原理进行了介绍,对重要工位装配力的确定进行了有限元分析。3.对系统各工位装配时间进行分析,并对各工位重要工序的动作时间进行优化,最终确定系统生产节拍。4.对系统的气动系统进行分析计算,确定各工位气动元件型号,并根据系统生产节拍对系统总体耗气量进行计算,确定气源的型号。5.分析了系统的控制任务及要求,介绍了三菱PLC的基本情况并确定了PLC型号及相关组成模块的选型。介绍了控制系统的硬件选型,分析系统总体流程并编写相应的控制程序。
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TH135
【部分图文】：
图 1.1 柔性装配系统Fig 1.1 flexible assembly system作为装配自动化的一个发展方向，柔性装配技术研究受到国外一些发达国家的高度重视，并在该领域取得了重大进步。BRSL 机器人系统公司（英国）研制的柔性装配系统，可以应用于质量小于 15kg，体积小于 0.3m3的产品柔性装配，产品年产量能够达到 20~30 万套，装配线经过 1h~2h 的调试可以实现不同产品之间的切换[7]。索尼公司（日本）开发的SMART柔性装配系统，平均生产节拍为20s~30s，适用于年产 40 万件左右的自动装配生产[8]。精工爱普生公司（日本）发的手表柔性装配系统，可应用于多达 60 种型号的产品，成本降低 60%以上[9]。随着柔性装配系统的不断发展，应用于该领域的机器人数量迅速增加，据不完全统计，用于机械加工、喷涂、装配、焊接和搬运的机器人分别占到机器人应用领域的 2%、4%、10%、29%和 38%。1.2.2 柔性装配技术应用随着机器人技术、计算机技术、网络技术等不断发展，柔性装配技术在各行
二章 氮气弹簧自动化装配系统总体方案设计四部分组成，第一部分通过对氮气弹簧产品产量分析，明确装国标氮气弹簧“MQB”系列为研究对象，对氮气弹簧的结构及进行分析；第三部分根据氮气弹簧手工装配流程，结合产品结簧自动装配工位以及装配流程；第四部分根据装配任务和装配气弹簧自动装配系统方案，从设备类型、传送方式、装配线布系统总体布局[30-31]。象分析簧结构分析簧按照结构形式不同可分为：柱塞式氮气弹簧和活塞式氮气弹 2.1 所示。不同氮气弹簧生产厂家生产的氮气弹簧的内部结构形塞式氮气弹簧“MQB”系列为研究对象，图 2.2 为柱塞式氮构形式及相应零件。
图 2.2 MQB10.0 氮气弹簧零件图Fig 2.2 MQB10.0 nitrogen spring parts diagram表 2.1 MQB10.0 氮气弹簧零件列表Tab 2.1 MQB10.0 nitrogen spring parts list序号 名称 材质 数量1 柱塞杆 40Cr 12 防尘密封圈 聚氨酯 13 防尘罩 NBR 14 C 型环 65Mn 15 导向环 PTFE 26 U 形密封圈 聚氨酯 17 挡圈 PTFE 18 O 形密封圈 NBR 1
【参考文献】
本文编号：2840488
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TH135
【部分图文】：
图 1.1 柔性装配系统Fig 1.1 flexible assembly system作为装配自动化的一个发展方向，柔性装配技术研究受到国外一些发达国家的高度重视，并在该领域取得了重大进步。BRSL 机器人系统公司（英国）研制的柔性装配系统，可以应用于质量小于 15kg，体积小于 0.3m3的产品柔性装配，产品年产量能够达到 20~30 万套，装配线经过 1h~2h 的调试可以实现不同产品之间的切换[7]。索尼公司（日本）开发的SMART柔性装配系统，平均生产节拍为20s~30s，适用于年产 40 万件左右的自动装配生产[8]。精工爱普生公司（日本）发的手表柔性装配系统，可应用于多达 60 种型号的产品，成本降低 60%以上[9]。随着柔性装配系统的不断发展，应用于该领域的机器人数量迅速增加，据不完全统计，用于机械加工、喷涂、装配、焊接和搬运的机器人分别占到机器人应用领域的 2%、4%、10%、29%和 38%。1.2.2 柔性装配技术应用随着机器人技术、计算机技术、网络技术等不断发展，柔性装配技术在各行
二章 氮气弹簧自动化装配系统总体方案设计四部分组成，第一部分通过对氮气弹簧产品产量分析，明确装国标氮气弹簧“MQB”系列为研究对象，对氮气弹簧的结构及进行分析；第三部分根据氮气弹簧手工装配流程，结合产品结簧自动装配工位以及装配流程；第四部分根据装配任务和装配气弹簧自动装配系统方案，从设备类型、传送方式、装配线布系统总体布局[30-31]。象分析簧结构分析簧按照结构形式不同可分为：柱塞式氮气弹簧和活塞式氮气弹 2.1 所示。不同氮气弹簧生产厂家生产的氮气弹簧的内部结构形塞式氮气弹簧“MQB”系列为研究对象，图 2.2 为柱塞式氮构形式及相应零件。
图 2.2 MQB10.0 氮气弹簧零件图Fig 2.2 MQB10.0 nitrogen spring parts diagram表 2.1 MQB10.0 氮气弹簧零件列表Tab 2.1 MQB10.0 nitrogen spring parts list序号 名称 材质 数量1 柱塞杆 40Cr 12 防尘密封圈 聚氨酯 13 防尘罩 NBR 14 C 型环 65Mn 15 导向环 PTFE 26 U 形密封圈 聚氨酯 17 挡圈 PTFE 18 O 形密封圈 NBR 1
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 吴清伟;葛茂根;王强;;面向机械产品装配过程的在线故障诊断策略研究[J];机械工程师;2014年07期
2 纪小刚;李楠;卞达;;高压氮气弹簧自动充气机压力控制[J];机械设计与研究;2014年03期
3 胡伟;董海军;黄桂芸;;纯气动系统中的多执行元件顺序动作功能设计[J];液压与气动;2014年06期
4 韩明军;郑武;农振;杨旭磊;;气缸顺序动作控制系统设计[J];企业科技与发展;2014年04期
5 胡兆国;杨金凤;冷祯龙;;氮气弹簧在冲压模具的应用研究[J];模具制造;2013年10期
6 尹飞鸿;干为民;刘翔;;1500×25-F型氮气弹簧动静态特性数值分析[J];现代制造工程;2012年12期
7 王玉峰;施雄飞;田前程;;冲压模氮气弹簧选用原则[J];模具制造;2012年12期
8 张东葛;张付英;王世强;;基于ANSYS的Y型密封圈结构和工作参数的优化设计[J];润滑与密封;2012年11期
9 王小军;;氮气弹簧在汽车模具中的应用[J];模具制造;2011年05期
10 张婧;金圭;;O形密封圈接触压力的有限元分析[J];润滑与密封;2010年02期
本文编号：2840488
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