密封圈自動涂膠機設(shè)計（二維CAD+三維SW）

密封圈自動涂膠機設(shè)計（二維CAD+三維SW）,密封圈,自動,涂膠,設(shè)計,二維,CAD,三維,SW 畢業(yè)設(shè)計文獻綜述 題 目 姓 名 學(xué) 號 班 級 2015級（1）班 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 院 機械工程學(xué)院 指導(dǎo)教師（職稱） 7 自動涂膠機設(shè)計 1.前言 近年來，伴隨著生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展，機電一體化有了很大的發(fā)展,自動涂膠機在我國機械設(shè)備的裝配與維修中得到了廣泛的應(yīng)用，不僅提高了勞動生產(chǎn)率，同時也節(jié)省了能源和材料。尤其是汽車行業(yè)，對汽車零部件的結(jié)合面有一定的密封性要求,其結(jié)合面都需要涂膠，涂膠的精度對汽車的性能至關(guān)重要，自然對自動涂膠機提出了更高的要求。以往涂膠都是依靠工人的手工來完成，涂膠的效率極低，而且很難保證涂膠的均勻性和膠體的厚度。自動涂膠機既能保證涂膠的均勻性又能有效的節(jié)省材料，大大提高了工作效率和工作質(zhì)量，減少了工人的勞動強度。因此針對不同的工作需要,自動涂膠機可以采用框架式機器人或多自由度機器人來實現(xiàn)對結(jié)合面進行涂膠，同時，這項技術(shù)的應(yīng)用也意味著每天給國家企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。 本次設(shè)計的目標是一臺自動涂膠的設(shè)備,使它能在實現(xiàn)日常工作目的的基礎(chǔ)上，盡量使機械結(jié)構(gòu)合理的簡化，降低成本，增加其實用性和性價比。此機構(gòu)采用框架式機械手操作機，由步進電機作為驅(qū)動裝置,X,Y軸聯(lián)動可合成各種平面的各種曲線,XYZ軸聯(lián)動并可合成空間曲線或直線(但必須考慮膠的流動)。保證系統(tǒng)可靠性及涂膠精度的前提下降低造價,提高性價比。 隨著數(shù)控技術(shù)、機電行業(yè)的不斷發(fā)展及對機器性能的高要求，自動涂膠機一定會有著更廣泛的應(yīng)用前景。 2．（主題，標題自己定，闡明有關(guān)主題的歷史背景、現(xiàn)狀和發(fā)展方向，以及對這些問題的評述） 2.1 涂膠機概述 涂膠機又稱刮膠機、滴膠機、打膠機等，是專門對流體進行控制，并將流體點滴、涂覆于產(chǎn)品表面或產(chǎn)品內(nèi)部的自動化機器。涂膠機主要用于產(chǎn)品工藝中的膠水、油漆以及其他液體精確點、注、涂、點滴到每個產(chǎn)品精確位置，可以用來實現(xiàn)打點、畫線、圓型或弧型。高速連續(xù)涂膠穩(wěn)定，適應(yīng)范圍廣。自動涂膠機是從人工到自動化的一個重大轉(zhuǎn)變。它包含了機械、電氣、PLC程序的編寫等。很好地詮釋了機電一體化技術(shù)的非凡應(yīng)用。是機電一體化朝著智能化、模塊化、綠色化的最佳體現(xiàn)。 2.2 涂膠機發(fā)展情況 密封在汽車、摩托車、拖拉機、飛機、化工設(shè)備等產(chǎn)品的機械部件中具有極其重要的作用。它的主要作用是使得部件在裝配后與外界隔絕并防止泄漏。此作用不僅對零部件的良好性能至關(guān)重要，而且是評價設(shè)備的質(zhì)量和完整性的一個重要標志。 最初的通用密封墊或密封圈是由諸多材料按著預(yù)定的形狀切割成型并安裝到特定的裝配表面。密封墊或密封圈直接承受振動載荷、溫度變化、液體浸泡等各種惡劣工況，尤其在發(fā)動機和齒輪箱這樣的應(yīng)用場合，環(huán)境最為惡劣。通用密封墊或密封圈最明顯的缺點如下:應(yīng)用此種密封的場合，法蘭間不會產(chǎn)生金屬一金屬間的直接接觸，因此這種密封不會使作用于法蘭上的夾緊力達到最大值。只有當作用在密封墊或密封圈上的壓縮載荷高于“最小密封應(yīng)力”時，聯(lián)接螺栓才能被擰緊。這個“最小密封應(yīng)力”的值是封堵微結(jié)構(gòu)孔隙并防止液體外漏的最小許用應(yīng)力。隨著時間的推移，密封墊或密封圈就會松弛并呈現(xiàn)一種由于密封墊或密封圈原始厚度變化引起的永久變形。而且，由于密封墊或密封圈在載荷的作用下不能產(chǎn)生彈性，密封墊或密封圈有破裂的可能。 為了解決這些對產(chǎn)品的壽命和質(zhì)量至關(guān)重要的問題，研究人員漸漸地將目光投向利用液體膠的涂膠技術(shù)，經(jīng)過長時期的研究和嘗試，最終研制成功一種在無空氣環(huán)境中可以固化的液體膠，通常稱為厭氧膠。這種液體膠可以通過一個很細的涂膠頭噴涂到法蘭密封面上，不會出現(xiàn)膠液沉降而且法蘭裝配前膠液不會流。只有在法蘭裝配后，此膠液將流向呈現(xiàn)在法蘭密封面上的微觀不規(guī)則區(qū)域，而后在短時間內(nèi)，膠液開始反應(yīng)而形成一種堅固的聚合物。它的這一性質(zhì)為涂膠工藝提供了有利條件。固化后的密封膠將兩法蘭緊緊地密封在一起，既不能相互移動又不能有泄漏。研究人員發(fā)現(xiàn)此聚合物對發(fā)動機運行工況下的潤滑油及其它液體具有極強的耐蝕性。因此，它在發(fā)動機場合的應(yīng)用尤為合適。涂膠密封是應(yīng)用在特定的場合、只有法蘭裝配后才產(chǎn)生效果的一種密封工藝。作用于此類密封上的夾緊力可以達到最大值，增大了法蘭間的金屬一金屬的接觸。與通用密封墊或密封圈相比，此密封無永久變形和破裂現(xiàn)象的發(fā)生。所以，涂膠技術(shù)為剛性法蘭間的密封提供了最有效的、功能最強的方法。 2.2.1 涂膠機的國外發(fā)展情況 70年代初期，涂膠工藝以人工或涂膠槍涂膠的形式出現(xiàn)在法國，隨著單、雙組分密封膠的進一步開發(fā)和電子產(chǎn)品的不斷發(fā)展，自動涂膠機很快就出現(xiàn)在歐美的汽車制造業(yè)中。與人工涂膠或涂膠槍涂膠相比，自動涂膠有許多優(yōu)點:更加安全的工作環(huán)境，更高的精度及復(fù)用性，更高的處理能力，同一設(shè)備可以用于許多不同的應(yīng)用場合。在過去的幾年中，美國工業(yè)發(fā)展對密封膠在制造業(yè)中的應(yīng)用提出更高的要求。為了減少密封墊和密封圈的庫存成本及產(chǎn)品裝配過程中有關(guān)的勞動內(nèi)容，要求新研發(fā)的密封材料的固化工藝應(yīng)有所發(fā)展。特別地，汽車工業(yè)出臺了涂膠密封材料的應(yīng)用標準和性能標準，而且還制訂了密封部位的防泄漏標準，以及與密封有關(guān)的降噪音等標準。這些要求和標準促使密封材料研發(fā)商和自動設(shè)備制造商合作，開發(fā)出適應(yīng)新形勢的涂膠設(shè)備。 隨著競爭的日趨激烈, 市場的需求和企業(yè)產(chǎn)品從相對穩(wěn)定型轉(zhuǎn)向動態(tài)多變型, 產(chǎn)品生產(chǎn)日趨個性化, 產(chǎn)品的市場壽命日趨縮短, 這些特點給制造業(yè)提出了裝備自動化、柔性化的新要求, 自動涂膠機就是按著這種理念開發(fā)的一種可靠高效的自動化產(chǎn)品。 隨著工業(yè)革命的迅速推進，第一臺代替人工進行涂膠作業(yè)的涂膠機誕生了。涂膠機的發(fā)明以及廣泛應(yīng)用，大大的節(jié)省了人力成本，實現(xiàn)了自動化的同時還實現(xiàn)了高精度，對提高產(chǎn)品質(zhì)量有著極其重大的意義。 目前，國外的自動涂膠機發(fā)展較快，尤其是歐洲發(fā)達國家，美國、日本等國家，經(jīng)過上百年的發(fā)展已經(jīng)有了一套完整的體系。無論是精度化、自動化還是質(zhì)量、經(jīng)濟成本上都達到了領(lǐng)先水平,國外的機器人生產(chǎn)廠商各自推出了涂膠機，如日本莫托曼機器人、安川機器人、美國ABB機器人等。反觀我國的涂膠機發(fā)展尚存一些不足之處。我國機器人發(fā)展較晚，有北京機械工業(yè)自動化研究所工業(yè)機器人與應(yīng)用技術(shù)工程研究中心的“自動化涂膠工作站”，濟南未來之路信息工程有限公司的“金未來自動涂膠機”，另外，還有與國外合資的公司也推出相應(yīng)的產(chǎn)品。以上涂膠機器人產(chǎn)品都是在機器人的基礎(chǔ)上進行二次開發(fā)的，即用機器人作為軌跡控制，附加供膠系統(tǒng)。 2.2.2 涂膠機的國內(nèi)發(fā)展情況 國內(nèi)的臺式涂膠機存在一些缺點，比如機臺內(nèi)部散熱系統(tǒng)不是很好，時常會出現(xiàn)死機現(xiàn)象，LCD反黑，會出現(xiàn)亂碼，機臺出現(xiàn)位置偏差（運行一段時間后會出現(xiàn)此狀況）與實際工件，靜電處理不夠理想（有大量的靜電產(chǎn)生），三軸運行速度比較緩慢，與廠家實際要求的速度有差，CF卡的程序不夠穩(wěn)定工業(yè)計算機時常也會發(fā)生被燒掉的情況，機臺的負載承受能力比較弱，驅(qū)動板接插件地方連接比較松，很容易導(dǎo)致主板與驅(qū)動板接觸不良(都是塑料接插)。 盡管我國的自動涂膠機起步較晚，但好在，經(jīng)過了改革開放三十年的驚濤駭浪，歷史變遷，自動涂膠機在我國正呈現(xiàn)出良性的發(fā)展，也取得了一些可喜的成就。我國的自動涂膠機技術(shù)仍將追尋發(fā)達國家的腳步，逐漸走向完善，走向成熟。 隨著電子膠水的普遍應(yīng)用，涂膠設(shè)備的應(yīng)用也會更加廣泛和多樣化。 　　目前，單組份的涂膠技術(shù)相對成熟，其發(fā)展方向是自動化和高精度。 　　在普通的涂膠機，如一些涂膠控制器，國內(nèi)的模仿技術(shù)已經(jīng)很成熟，市場競爭十分激烈，價格一落千丈，甚至幾百的機器都已經(jīng)出現(xiàn)。但是國內(nèi)的涂膠機普遍存在精度不高，打膠不夠穩(wěn)定現(xiàn)象，一些高科技行業(yè)，說到選購?fù)磕z機，肯定要找世界品牌。當市場競爭激烈，唯有質(zhì)量和服務(wù)能夠讓自己脫穎而出。 　　在自動化這塊，國內(nèi)的三軸平臺，圓周涂膠機等等已經(jīng)有多年的發(fā)展歷史，如果只是普通的精度，那么使用國內(nèi)涂膠機和平臺就可以了。目前從事這些單組份設(shè)備的生產(chǎn)和研究的廠家也比較多，市場競爭逐漸激烈，不過可以挖掘的空間還是十分之大。 　　而對于雙組份的涂膠設(shè)備，這可是一個遠未成熟的領(lǐng)域：國際上稍微可以一點的涂膠機，動輒十幾萬幾十萬，讓許多廠家望而止步。而國內(nèi)目前的雙液機技術(shù)還有很大差距，價格稍微低些，然而產(chǎn)品質(zhì)量還有待進一步改進。隨著AB膠的日益廣泛使用，灌膠等等工藝的要求也會更高，雙液涂膠機是涂膠機行業(yè)另外一個極具潛力的開發(fā)領(lǐng)域。 3.總結(jié) 近年來，伴隨著生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展，機電一體化有了很大的發(fā)展,自動涂膠機在我國機械設(shè)備的裝配與維修中得到了廣泛的應(yīng)用，不僅提高了勞動生產(chǎn)率，同時也節(jié)省了能源和材料。尤其是汽車行業(yè)，對汽車零部件的結(jié)合面有一定的密封性要求,其結(jié)合面都需要涂膠，涂膠的精度對汽車的性能至關(guān)重要，自然對自動涂膠機提出了更高的要求。以往涂膠都是依靠工人的手工來完成，涂膠的效率極低，而且很難保證涂膠的均勻性和膠體的厚度。 自動涂膠機既能保證涂膠的均勻性又能有效的節(jié)省材料，大大提高了工作效率和工作質(zhì)量，減少了工人的勞動強度。因此針對不同的工作需要,自動涂膠機可以采用框架式機器人或多自由度機器人來實現(xiàn)對結(jié)合面進行涂膠，同時，這項技術(shù)的應(yīng)用也意味著每天給國家企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。采用自動涂膠機可以快速準確、經(jīng)濟、清潔地完成涂膠工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。 參考文獻 [1] 王會香 ，孫全穎.自動涂膠機械手的PLC控制[J]，哈爾濱理工大學(xué)報,2000.7,3-5 [2] 時圣勇, 李宏偉. 涂膠機液壓系統(tǒng)改造[J]，液壓與氣動報，2002.10,3-6 [3] 劉民青.簡易涂膠機的研制[J]，工藝裝備報，2004.2,4-5 [4] 陳世雄，陳楊技. 涂膠機的設(shè)計及涂膠工藝的研究[J]，廣西機械報，1996.3. 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