設(shè)計(jì)范例1-設(shè)備需求與工藝

1、設(shè)計(jì)范例自動(dòng)裝配機(jī)撰稿：王品越第一部分 設(shè)備的需求與產(chǎn)品工藝.第一部分：功能需求認(rèn)識(shí)一、作業(yè)目的 構(gòu)造裝配作業(yè) 利用外管殼裝配兩個(gè)內(nèi)管，并經(jīng)過施加壓力產(chǎn)生的變形作相對(duì)位置固定。.第一部分：功能需求認(rèn)識(shí)二、主要技術(shù)要求1、壓合任務(wù)壓力55050 kg，要求變形壓力有繼續(xù)保壓特征。2、壓裝后管殼外徑允許變形量不大于0.1mm。3、為降低工資本錢，提高消費(fèi)效率，要求全自動(dòng)作業(yè)。4、裝配消費(fèi)效率優(yōu)于40件/分鐘5、價(jià)錢在10萬(wàn)元左右。.第一部分：功能需求認(rèn)識(shí)三、任務(wù)對(duì)象的理化性質(zhì)1、任務(wù)對(duì)象的形狀 圓柱形2、任務(wù)對(duì)象的性狀 外管較長(zhǎng)，內(nèi)管較短，尤其是內(nèi)管23、任務(wù)對(duì)象的性質(zhì) 外管為鋁材質(zhì)量較小，內(nèi)管為

2、鉛材，比艱苦4、任務(wù)對(duì)象的化學(xué)性質(zhì) 易燃粉末.第一部分：功能需求認(rèn)識(shí)四、原有工裝與工藝過程1、原有工藝配備 零件套裝模具三套 半自動(dòng)圓盤壓力機(jī)1t一臺(tái) 壓裝模具40套循環(huán)周轉(zhuǎn)三套件2、原有任務(wù)效率 8人一組：套裝x3人，裝卸x4人，周轉(zhuǎn)1人 班產(chǎn)10000件，1250件/人3、原有工資本錢 以日工資100元計(jì)，單件工資本錢為0.08元/件.第一部分：功能需求認(rèn)識(shí)四、原有工裝與工藝過程4、原有工藝過程 1人工一次定位外管100件 2人工一次定位內(nèi)管1-100件，并裝入外管 3人工一次定位內(nèi)管2-100件，并裝入外管 4人工2人內(nèi)外管組合，裝入壓裝模具限 制壓裝變形，放置在圓盤壓力機(jī)的物流安裝 上

3、，送入間歇壓裝保送盤。 5壓力機(jī)以40轉(zhuǎn)/分鐘的速度往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，利用杠 桿、砝碼穩(wěn)定任務(wù)壓力，實(shí)施壓裝作業(yè)。 6人工2人自模具中取出產(chǎn)品，回收模具。.第一部分：功能需求認(rèn)識(shí)五、認(rèn)識(shí)產(chǎn)品的任務(wù)環(huán)境1、溫度與壓力 室內(nèi)任務(wù)：任務(wù)環(huán)境的溫度20+5C空調(diào)2、濕度 相對(duì)濕度70-80%3、能源 車間環(huán)境三相380V電源4、其他 存在微量粉塵，有爆炸危險(xiǎn).第一部分：功能需求認(rèn)識(shí)六、設(shè)備的性能要求1、任務(wù)效率 提高人均消費(fèi)效率10倍以上2、精度等級(jí) 滿足前述技術(shù)要求3、自動(dòng)化程度 全自動(dòng)作業(yè)，具備半自動(dòng)作業(yè)才干4、可靠性 大修間隔周期優(yōu)于5000小時(shí)表.第一部分：功能需求認(rèn)識(shí)七、其他技術(shù)要求1、粉塵防爆，要

4、求具有部分抽風(fēng)除塵才干2、粉塵處置，噴淋回收因用戶已有相應(yīng)條 件，故在本案中不予思索.第二部分：工藝過程分析一、原有工藝特點(diǎn)1、批量套裝模具有利于提高消費(fèi)效率2、僅壓合過程為自動(dòng)化作業(yè)，其他根本上是勞 動(dòng)密集型作業(yè)，人工需求太大8人，消費(fèi) 效率低，工資本錢高。3、運(yùn)用杠桿、砝碼準(zhǔn)確控制任務(wù)壓力。4、為順應(yīng)資料塑性變形的時(shí)間需求，必需運(yùn)用 標(biāo)稱壓力堅(jiān)持一段時(shí)間0.2秒。.1、嚴(yán)厲遵照原有裝配過程順序與保壓時(shí)間2、多工位并聯(lián)多件作業(yè)，可以大幅度提高消費(fèi)效率，但受零件誤差的影響，無法確保產(chǎn)品質(zhì)量過時(shí)工藝。3、多工位串聯(lián)單件作業(yè)是當(dāng)今自動(dòng)化消費(fèi)的主流，其主要優(yōu)勢(shì)是可以確保產(chǎn)品質(zhì)量，缺陷是設(shè)備構(gòu)造較為復(fù)

5、雜。第二部分：工藝過程分析二、新建工藝想象.第二部分：工藝過程分析三、新建主機(jī)想象1、轉(zhuǎn)鼓式主機(jī) 多工位串聯(lián)延續(xù)作業(yè)，作業(yè)時(shí)間將消化在保送過程中，可以在保證質(zhì)量的前提下大幅度提高消費(fèi)效率。 在本案當(dāng)中，由于以下要素用戶不予采用。為確保消費(fèi)才干的可靠性，用戶希望多機(jī)冗余。多點(diǎn)壓合對(duì)主機(jī)構(gòu)造的承載才干要求過高，能夠?qū)е略O(shè)備可靠性降低。.第二部分：工藝過程分析三、新建主機(jī)想象2、轉(zhuǎn)盤式自動(dòng)機(jī) 多工位串聯(lián)間歇作業(yè)，利用間歇時(shí)間實(shí)施工位作業(yè)，由于間歇輔助時(shí)間的占用以及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的加減速時(shí)間的影響，導(dǎo)致消費(fèi)效率較低。 在本案當(dāng)中，由于與原有設(shè)備構(gòu)造相近，投資風(fēng)險(xiǎn)減低，用戶傾向于采用。.第二部分：工藝過程分析

6、四、運(yùn)功規(guī)律與參數(shù)1、運(yùn)動(dòng)規(guī)律【分解、簡(jiǎn)化的原那么】 任務(wù)主機(jī)-往復(fù)直線間歇運(yùn)動(dòng) 工位保送輔機(jī)-與主機(jī)協(xié)調(diào)的間歇運(yùn)動(dòng) 料倉(cāng)輔機(jī)-隨機(jī)給料，供應(yīng)速度大于需求2、運(yùn)動(dòng)參數(shù) 任務(wù)節(jié)拍-60次/分鐘 運(yùn)轉(zhuǎn)速度-普通 任務(wù)行程-80-100mm 運(yùn)動(dòng)質(zhì)量-振動(dòng) 主機(jī)-大質(zhì)量往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，須消除沖擊 輔機(jī)-大質(zhì)量間歇運(yùn)動(dòng)，必需消除沖擊.第二部分：工藝過程分析五、料倉(cāng)輔機(jī)與空間限制1、外管輔機(jī)輔機(jī) 1鉤盤式料倉(cāng) 2電磁振動(dòng)料倉(cāng)2、內(nèi)管輔機(jī) 電磁振動(dòng)料倉(cāng)3、空間限制 本機(jī)為主機(jī)輔機(jī)一體化設(shè)計(jì)，無其他構(gòu)造 制約。.第二部分：工藝過程分析六、運(yùn)轉(zhuǎn)任務(wù)特點(diǎn)分析1、三個(gè)零件必需有各自的自動(dòng)供應(yīng)料倉(cāng)，處理儲(chǔ)存、排序、定

7、向、定量問題。2、為確保裝配質(zhì)量，必需運(yùn)用壓裝模具來限制變 形；而為簡(jiǎn)化工藝過程，模具最好相對(duì)固定。3、壓力機(jī)應(yīng)具有一定的底部停留保壓才干。4、必需遵照原有工藝5、受工藝保壓需求限制，主機(jī)任務(wù)節(jié)拍不宜超越 60次/分。.第三部分：根本任務(wù)方案確實(shí)定一、工藝過程方案1、工藝構(gòu)造方案 1工位保送方式 線性輸空間占用較大，并且模具回收需求添加任務(wù)機(jī)構(gòu)，故不予思索。 回轉(zhuǎn)保送系統(tǒng)為循環(huán)任務(wù)方式，可以簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)。思索到重力的利用，故采用平面回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。 2主機(jī)構(gòu)造方式 任務(wù)機(jī)構(gòu)采用典型的豎直往復(fù)方式，以便可以有效地利用重力，到達(dá)簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)的目的。.第三部分：根本任務(wù)方案確實(shí)定二、裝配工裝初步設(shè)計(jì)1、模具主體外

8、圓尺寸限制 假設(shè)外管自上部裝入，那么內(nèi)管尺寸略小裝入時(shí)難以定位；此外產(chǎn)品必需自模具主體下方退出；故采用模具上部?jī)?nèi)管導(dǎo)向，下部外管裝入方式。2、模具底座承載裝配壓合壓力 由于外管自模具下部裝入必需有導(dǎo)向錐面，故底座設(shè)計(jì)成為二級(jí)圓柱構(gòu)造方式：小圓柱用于消除錐面影響，大圓柱用于承載。.第三部分：根本任務(wù)方案確實(shí)定二、裝配工裝初步設(shè)計(jì).第三部分：根本任務(wù)方案確實(shí)定三、作業(yè)任務(wù)過程描畫1、往復(fù)式送料器送入外管軸線與模具主體重合，模具底座自模具下部上行，將外管推入模具主體。送料器夾頭利用其彈性適時(shí)脫離外管。2、圓盤式送料器將內(nèi)管1送至模具上方不能自行跌落，恐姿態(tài)不穩(wěn)定，利用滑塊的下行運(yùn)動(dòng)，裝料沖將內(nèi)管1推

9、入模具外管。3、圓盤式送料器將內(nèi)管2送至模具上方不能自行跌落，恐姿態(tài)不穩(wěn)定，利用滑塊的下行運(yùn)動(dòng)，裝料沖將內(nèi)管2推入外管。.第三部分：根本任務(wù)方案確實(shí)定三、作業(yè)任務(wù)過程描畫4、利用滑塊的下行運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)沖頭壓入模具。假設(shè)套裝正?；蚵┭b內(nèi)管，沖頭無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，無報(bào)警信號(hào)。假設(shè)套裝位置過高，導(dǎo)致檢測(cè)重頭上移，發(fā)出報(bào)警信號(hào)并停車。5、壓合沖頭隨滑塊的下行，經(jīng)過對(duì)產(chǎn)品的擠壓導(dǎo)致模具下行，將定壓杠桿頂起定壓，完成壓合。6、退料沖頭隨滑塊下行，將產(chǎn)品自模具下方頂出。.第三部分：根本任務(wù)方案確實(shí)定四、設(shè)備構(gòu)造方案1、任務(wù)主機(jī) 往復(fù)式壓力機(jī)，留意保壓功能。 根據(jù)模具構(gòu)造，暫定任務(wù)行程100mm 板式焊接機(jī)架2、任務(wù)

10、輔機(jī) 三臺(tái)零件料倉(cāng)位于主機(jī)上方可利用重力保送零件 .第三部分：根本任務(wù)方案確實(shí)定四、設(shè)備構(gòu)造方案3、工藝規(guī)劃 1六工位間歇轉(zhuǎn)位圓盤 此時(shí)假設(shè)運(yùn)轉(zhuǎn)節(jié)拍為1次/秒，消費(fèi)效率僅達(dá)60件/分鐘，絕對(duì)消費(fèi)效率過低。 此外，壓合工位偏離任務(wù)中心，對(duì)設(shè)備導(dǎo)向機(jī)構(gòu)不利。圖3.六工位轉(zhuǎn)位構(gòu)造.第三部分：根本任務(wù)方案確實(shí)定四、設(shè)備構(gòu)造方案 212工位間歇轉(zhuǎn)位圓盤 此時(shí)假設(shè)運(yùn)轉(zhuǎn)節(jié)拍為1次/秒，消費(fèi)效率可達(dá)120件/分鐘， 絕對(duì)消費(fèi)效率提高一倍。 此外兩個(gè)壓合工位對(duì)稱布置，壓力中心與設(shè)備重合。圖4.12工位轉(zhuǎn)位構(gòu)造.第三部分：根本任務(wù)方案確實(shí)定五、工藝系統(tǒng)1、任務(wù)主機(jī) 假設(shè)采用12工位方案，每次壓合將有兩件并聯(lián)任務(wù)，此時(shí)標(biāo)稱壓力應(yīng)有1.5t以上。 為防止光滑油污染工件，往復(fù)機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向部分應(yīng)位于轉(zhuǎn)位構(gòu)造側(cè)面或下方。2、間歇機(jī)構(gòu) 12工位馬氏槽輪，或12工位圓柱凸輪分割器，動(dòng)靜比1/4。3、外管料倉(cāng) 處理外管的儲(chǔ)存、