密封圈自動(dòng)涂膠機(jī)設(shè)計(jì)（二維CAD+三維SW）

密封圈自動(dòng)涂膠機(jī)設(shè)計(jì)（二維CAD+三維SW）,密封圈,自動(dòng),涂膠,設(shè)計(jì),二維,CAD,三維,SW 畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述 題 目 姓 名 學(xué) 號(hào) 班 級(jí) 2015級(jí)（1）班 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 指導(dǎo)教師（職稱(chēng)） 7 自動(dòng)涂膠機(jī)設(shè)計(jì) 1.前言 近年來(lái)，伴隨著生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化有了很大的發(fā)展,自動(dòng)涂膠機(jī)在我國(guó)機(jī)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(dòng)生產(chǎn)率，同時(shí)也節(jié)省了能源和材料。尤其是汽車(chē)行業(yè)，對(duì)汽車(chē)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(duì)汽車(chē)的性能至關(guān)重要，自然對(duì)自動(dòng)涂膠機(jī)提出了更高的要求。以往涂膠都是依靠工人的手工來(lái)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(dòng)涂膠機(jī)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(dòng)強(qiáng)度。因此針對(duì)不同的工作需要,自動(dòng)涂膠機(jī)可以采用框架式機(jī)器人或多自由度機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)合面進(jìn)行涂膠，同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也意味著每天給國(guó)家企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 本次設(shè)計(jì)的目標(biāo)是一臺(tái)自動(dòng)涂膠的設(shè)備,使它能在實(shí)現(xiàn)日常工作目的的基礎(chǔ)上，盡量使機(jī)械結(jié)構(gòu)合理的簡(jiǎn)化，降低成本，增加其實(shí)用性和性價(jià)比。此機(jī)構(gòu)采用框架式機(jī)械手操作機(jī)，由步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置,X,Y軸聯(lián)動(dòng)可合成各種平面的各種曲線,XYZ軸聯(lián)動(dòng)并可合成空間曲線或直線(但必須考慮膠的流動(dòng))。保證系統(tǒng)可靠性及涂膠精度的前提下降低造價(jià),提高性價(jià)比。 隨著數(shù)控技術(shù)、機(jī)電行業(yè)的不斷發(fā)展及對(duì)機(jī)器性能的高要求，自動(dòng)涂膠機(jī)一定會(huì)有著更廣泛的應(yīng)用前景。 2．（主題，標(biāo)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(duì)這些問(wèn)題的評(píng)述） 2.1 涂膠機(jī)概述 涂膠機(jī)又稱(chēng)刮膠機(jī)、滴膠機(jī)、打膠機(jī)等，是專(zhuān)門(mén)對(duì)流體進(jìn)行控制，并將流體點(diǎn)滴、涂覆于產(chǎn)品表面或產(chǎn)品內(nèi)部的自動(dòng)化機(jī)器。涂膠機(jī)主要用于產(chǎn)品工藝中的膠水、油漆以及其他液體精確點(diǎn)、注、涂、點(diǎn)滴到每個(gè)產(chǎn)品精確位置，可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)打點(diǎn)、畫(huà)線、圓型或弧型。高速連續(xù)涂膠穩(wěn)定，適應(yīng)范圍廣。自動(dòng)涂膠機(jī)是從人工到自動(dòng)化的一個(gè)重大轉(zhuǎn)變。它包含了機(jī)械、電氣、PLC程序的編寫(xiě)等。很好地詮釋了機(jī)電一體化技術(shù)的非凡應(yīng)用。是機(jī)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(jī)發(fā)展情況 密封在汽車(chē)、摩托車(chē)、拖拉機(jī)、飛機(jī)、化工設(shè)備等產(chǎn)品的機(jī)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(duì)零部件的良好性能至關(guān)重要，而且是評(píng)價(jià)設(shè)備的質(zhì)量和完整性的一個(gè)重要標(biāo)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(dòng)載荷、溫度變化、液體浸泡等各種惡劣工況，尤其在發(fā)動(dòng)機(jī)和齒輪箱這樣的應(yīng)用場(chǎng)合，環(huán)境最為惡劣。通用密封墊或密封圈最明顯的缺點(diǎn)如下:應(yīng)用此種密封的場(chǎng)合，法蘭間不會(huì)產(chǎn)生金屬一金屬間的直接接觸，因此這種密封不會(huì)使作用于法蘭上的夾緊力達(dá)到最大值。只有當(dāng)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(shí)，聯(lián)接螺栓才能被擰緊。這個(gè)“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(shí)間的推移，密封墊或密封圈就會(huì)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(duì)產(chǎn)品的壽命和質(zhì)量至關(guān)重要的問(wèn)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(guò)長(zhǎng)時(shí)期的研究和嘗試，最終研制成功一種在無(wú)空氣環(huán)境中可以固化的液體膠，通常稱(chēng)為厭氧膠。這種液體膠可以通過(guò)一個(gè)很細(xì)的涂膠頭噴涂到法蘭密封面上，不會(huì)出現(xiàn)膠液沉降而且法蘭裝配前膠液不會(huì)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(shí)間內(nèi)，膠液開(kāi)始反應(yīng)而形成一種堅(jiān)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(dòng)又不能有泄漏。研究人員發(fā)現(xiàn)此聚合物對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況下的潤(rùn)滑油及其它液體具有極強(qiáng)的耐蝕性。因此，它在發(fā)動(dòng)機(jī)場(chǎng)合的應(yīng)用尤為合適。涂膠密封是應(yīng)用在特定的場(chǎng)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(lèi)密封上的夾緊力可以達(dá)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(wú)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(qiáng)的方法。 2.2.1 涂膠機(jī)的國(guó)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(guó)，隨著單、雙組分密封膠的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和電子產(chǎn)品的不斷發(fā)展，自動(dòng)涂膠機(jī)很快就出現(xiàn)在歐美的汽車(chē)制造業(yè)中。與人工涂膠或涂膠槍涂膠相比，自動(dòng)涂膠有許多優(yōu)點(diǎn):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(chǎng)合。在過(guò)去的幾年中，美國(guó)工業(yè)發(fā)展對(duì)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(kù)存成本及產(chǎn)品裝配過(guò)程中有關(guān)的勞動(dòng)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(chē)工業(yè)出臺(tái)了涂膠密封材料的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和性能標(biāo)準(zhǔn)，而且還制訂了密封部位的防泄漏標(biāo)準(zhǔn)，以及與密封有關(guān)的降噪音等標(biāo)準(zhǔn)。這些要求和標(biāo)準(zhǔn)促使密封材料研發(fā)商和自動(dòng)設(shè)備制造商合作，開(kāi)發(fā)出適應(yīng)新形勢(shì)的涂膠設(shè)備。 隨著競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈, 市場(chǎng)的需求和企業(yè)產(chǎn)品從相對(duì)穩(wěn)定型轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)多變型, 產(chǎn)品生產(chǎn)日趨個(gè)性化, 產(chǎn)品的市場(chǎng)壽命日趨縮短, 這些特點(diǎn)給制造業(yè)提出了裝備自動(dòng)化、柔性化的新要求, 自動(dòng)涂膠機(jī)就是按著這種理念開(kāi)發(fā)的一種可靠高效的自動(dòng)化產(chǎn)品。 隨著工業(yè)革命的迅速推進(jìn)，第一臺(tái)代替人工進(jìn)行涂膠作業(yè)的涂膠機(jī)誕生了。涂膠機(jī)的發(fā)明以及廣泛應(yīng)用，大大的節(jié)省了人力成本，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了高精度，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量有著極其重大的意義。 目前，國(guó)外的自動(dòng)涂膠機(jī)發(fā)展較快，尤其是歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家，美國(guó)、日本等國(guó)家，經(jīng)過(guò)上百年的發(fā)展已經(jīng)有了一套完整的體系。無(wú)論是精度化、自動(dòng)化還是質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)成本上都達(dá)到了領(lǐng)先水平,國(guó)外的機(jī)器人生產(chǎn)廠商各自推出了涂膠機(jī)，如日本莫托曼機(jī)器人、安川機(jī)器人、美國(guó)ABB機(jī)器人等。反觀我國(guó)的涂膠機(jī)發(fā)展尚存一些不足之處。我國(guó)機(jī)器人發(fā)展較晚，有北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所工業(yè)機(jī)器人與應(yīng)用技術(shù)工程研究中心的“自動(dòng)化涂膠工作站”，濟(jì)南未來(lái)之路信息工程有限公司的“金未來(lái)自動(dòng)涂膠機(jī)”，另外，還有與國(guó)外合資的公司也推出相應(yīng)的產(chǎn)品。以上涂膠機(jī)器人產(chǎn)品都是在機(jī)器人的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的，即用機(jī)器人作為軌跡控制，附加供膠系統(tǒng)。 2.2.2 涂膠機(jī)的國(guó)內(nèi)發(fā)展情況 國(guó)內(nèi)的臺(tái)式涂膠機(jī)存在一些缺點(diǎn)，比如機(jī)臺(tái)內(nèi)部散熱系統(tǒng)不是很好，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象，LCD反黑，會(huì)出現(xiàn)亂碼，機(jī)臺(tái)出現(xiàn)位置偏差（運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)此狀況）與實(shí)際工件，靜電處理不夠理想（有大量的靜電產(chǎn)生），三軸運(yùn)行速度比較緩慢，與廠家實(shí)際要求的速度有差，CF卡的程序不夠穩(wěn)定工業(yè)計(jì)算機(jī)時(shí)常也會(huì)發(fā)生被燒掉的情況，機(jī)臺(tái)的負(fù)載承受能力比較弱，驅(qū)動(dòng)板接插件地方連接比較松，很容易導(dǎo)致主板與驅(qū)動(dòng)板接觸不良(都是塑料接插)。 盡管我國(guó)的自動(dòng)涂膠機(jī)起步較晚，但好在，經(jīng)過(guò)了改革開(kāi)放三十年的驚濤駭浪，歷史變遷，自動(dòng)涂膠機(jī)在我國(guó)正呈現(xiàn)出良性的發(fā)展，也取得了一些可喜的成就。我國(guó)的自動(dòng)涂膠機(jī)技術(shù)仍將追尋發(fā)達(dá)國(guó)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(huì)更加廣泛和多樣化。 　　目前，單組份的涂膠技術(shù)相對(duì)成熟，其發(fā)展方向是自動(dòng)化和高精度。 　　在普通的涂膠機(jī)，如一些涂膠控制器，國(guó)內(nèi)的模仿技術(shù)已經(jīng)很成熟，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，價(jià)格一落千丈，甚至幾百的機(jī)器都已經(jīng)出現(xiàn)。但是國(guó)內(nèi)的涂膠機(jī)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(shuō)到選購(gòu)?fù)磕z機(jī)，肯定要找世界品牌。當(dāng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，唯有質(zhì)量和服務(wù)能夠讓自己脫穎而出。 　　在自動(dòng)化這塊，國(guó)內(nèi)的三軸平臺(tái)，圓周涂膠機(jī)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(guó)內(nèi)涂膠機(jī)和平臺(tái)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)逐漸激烈，不過(guò)可以挖掘的空間還是十分之大。 　　而對(duì)于雙組份的涂膠設(shè)備，這可是一個(gè)遠(yuǎn)未成熟的領(lǐng)域：國(guó)際上稍微可以一點(diǎn)的涂膠機(jī)，動(dòng)輒十幾萬(wàn)幾十萬(wàn)，讓許多廠家望而止步。而國(guó)內(nèi)目前的雙液機(jī)技術(shù)還有很大差距，價(jià)格稍微低些，然而產(chǎn)品質(zhì)量還有待進(jìn)一步改進(jìn)。隨著AB膠的日益廣泛使用，灌膠等等工藝的要求也會(huì)更高，雙液涂膠機(jī)是涂膠機(jī)行業(yè)另外一個(gè)極具潛力的開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。 3.總結(jié) 近年來(lái)，伴隨著生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化有了很大的發(fā)展,自動(dòng)涂膠機(jī)在我國(guó)機(jī)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(dòng)生產(chǎn)率，同時(shí)也節(jié)省了能源和材料。尤其是汽車(chē)行業(yè)，對(duì)汽車(chē)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(duì)汽車(chē)的性能至關(guān)重要，自然對(duì)自動(dòng)涂膠機(jī)提出了更高的要求。以往涂膠都是依靠工人的手工來(lái)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(dòng)涂膠機(jī)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(dòng)強(qiáng)度。因此針對(duì)不同的工作需要,自動(dòng)涂膠機(jī)可以采用框架式機(jī)器人或多自由度機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)合面進(jìn)行涂膠，同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也意味著每天給國(guó)家企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。采用自動(dòng)涂膠機(jī)可以快速準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)、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(xiàn) [1] 王會(huì)香 ，孫全穎.自動(dòng)涂膠機(jī)械手的PLC控制[J]，哈爾濱理工大學(xué)報(bào),2000.7,3-5 [2] 時(shí)圣勇, 李宏偉. 涂膠機(jī)液壓系統(tǒng)改造[J]，液壓與氣動(dòng)報(bào)，2002.10,3-6 [3] 劉民青.簡(jiǎn)易涂膠機(jī)的研制[J]，工藝裝備報(bào)，2004.2,4-5 [4] 陳世雄，陳楊技. 涂膠機(jī)的設(shè)計(jì)及涂膠工藝的研究[J]，廣西機(jī)械報(bào)，1996.3. 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