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打标机打算仿单doc

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  绪论1.1 打标机的发展历史 打标机就是将以设计好的图形、文字、产品序列号、商标等通过合适的工艺手 段标记在产 品的表面。根据工艺的不同,标记可分为永久性和可去除两种。 奥斯汀标系统有限公司作为标记和打标行业的领导者,己经有半个世纪的历史。 1968 她的前身成立于瑞典,是世界上电解液打标机的发明者,随着公司的发展壮大,在20 世纪70 年代,由瑞典迁到徳国佐林根;随后,公司先后开发了气动针式打标机, 喷墨打标机和激光打 标机,形成了全系列标志系统的研发,生产和销售体系,并且研发 出环保耐久的电解液和优质 的打标模板,得到全世界标记行业的一致好评。1973 国TELESIS公司研发出全球第一 台气动打标机;1984 年法国TECHNIF 公司研制出全 球第一台手持式气动打标机。 打标技术目前在工业上的应用正被人们逐渐重视,各种新型的打标系统层出不穷, 它以其 独特的优点正在取代传统的标记方法,如:冲压、印刷、化学腐蚀等,在各种机械 零部件、电 子元器件、集成电路模块、仪器、仪表、电机铭牌、工具甚至食品包装等物 体表面上,标记出 汉字、英文字符、数字、图形等,从而在这些领域取得了广泛的砬用。 国际上一些发达国家己 将该技术作为工业加工的进行研制和推广。现在它已经引起了越 来越多生产厂家的重视,给产 品生产注入新的活力。 1.2 我国打标机发展状况 我国引进打标机比较晚,1997 年重庆捷达公司从加拿大引进打标机系统,这是最早 气动 打标机生产基地,也是国内气动打标机的发源地。在重庆木地经销打标机企业有五 十多家,但 真正的生产企业不多,大概只有五六家左右,大多数是打标机经销商和贴牌 商,由于打标机是 1997 年开始从国外引进,并开始研宄和生产。最早打标机主要应用 于发动机、活塞、摩托车车 架、汽车大梁等行业的应用,由于打标机打印速度比较快, 每个厂一般有一两台就行了,打标 机的使用寿命一般有五六年。整个打标机当吋在国内 需求量不是很大,所以打标机主要是中小 企业生产,这些企业一般人都不是很多,最多 五十生产工人左右,现在的企业在网上一家比一 你走进工厂最多可能只有一两个人或者四五个人,很多都没有自己的核心技术,没有固 定的生产车间,没有必要的检测手断,只经过简单的组装就出厂,导致在使用过程中故 障不断。 还有就是很多都是经销商或贴牌商;还有很多是业务人员在外买的打标机,然 后随便贴上一个 品牌,很多客户采购气动打标机根本就不知道打标机是什么样的,质量 好坏的的一个凭定标准, 当购买过后打标机用了不K:时间就坏或者根木就不稳定,当在 打电话售后服务时,很多公司 都不在了,或者售后服务费用很高,所以客户购买设备一 定要到生产厂家购买,还有就是在用 户选购前做好充分的市场调杳,不要一味地看重价 格,更重要的是摸清对方的公司实力,以避 免遭受不必要的经济损失。 国家自“六.五”计划起支持打标加工项 S,“七.五”末至“八.五”初期开始出现激光 必将为我国打标技术的发展提供强大动力。1.3 电化打标机原理及特点 打标机按打标工艺不同可分为气动打标机、电化打标机和激光打标记等。他们打标 条件 不同,使用范围也不一样。他们之间的区别见表1.1。 表l.i 电化打标与其它常见工艺标刻的比较与区别 打标工艺 速度 性能 效果与精度 图像文字变更 激光振镜打标 精度高效果好易于变更 激光掩模打标 较好精度较高 不易变更 化学腐蚀 较快 精度不高不易变更 照相腐蚀 较快 精度不高不易变更 喷墨喷码 较差精度较高 易于变更 机械压痕 较差精度不高 不易变更 精度差不易变更 气动冲针 中速 较好 精度不高 易于变更 电化打标机又叫电腐蚀打标机,电化打标机、电蚀打标机、金属电印打标机、 电蚀刻打 标机、金属刻字机、金属印字机、金属打标机、金属电化打标机。标记过 程是基于电化学理, 通过在导电产品的表面上覆盖一个标记模板,使电流和电解液在导 电体和模板之间相互作用而产生清晰耐久的标识。根据异电产品的不同材质,通过选择 的电解 液和控制标记电流,电解液标记可以在产品表面留下不同颜色(黑色和白色)不 同深度的标记。 通过设计制作模板,可以在产品上标记任何形状,适用于所有导电产品。 典型应用领域有:餐 具、工具、医疗仪器设备、管件轴承。 产品特点: 电子模块制作,功能扩展性强,具有定时打标,自动、半自动打标功能,可连续生产 使用。 打标速度快,一次可在2秒内完成,可打印各种商标图形,产品名称,技术指标。 标记成本是传统制标成本的三分之一。1.4 我国气动行业的发展 气动技术作为现代传动与控制的重要技术,有着广阔的应用和发展前景。中国的气 动工业 还是个朝阳工业,伴随着现代化建设进程,气动技术的应用领域正在迅速扩大。 近几年来,各 类中、外气动生产企业和经营机构如雨后春笋迅速发展。 气动系统的优点: 获取:空气是取之不尽用之不绝的。 输送:空气通过管道容易传输,可集中供气,远距离输送。 存贮:压缩空气可以贮存在贮气罐屮。 温度:压缩空气对温度的变化不敏感,从而保证运行稳定。 防暴:压缩空气没有爆炸及着火的危险。 洁净:无油润滑的排出气体干净,通过管路和元件排出的气体不会污染空气。 元件:气动元件结构简单,价格相对低。 过载安全:气动工具和执行元件超载可达到停止不动,而无其它危害。 我国的气动工业发展起步晚、起点低,在发展过程中缺乏国家重点投入,并受国家 基础工 业水帄和相关产业水帄所限,曾经历了较时期的低水帄、封闭式的慢速发展过 程。进入九十年代以来,随着国家对外开放和现代化建设的步伐加快,气动技术的应用 领域逐 渐増多,并愈来愈多地接触到国外同行的先进产品与技术,行业的发展才步入较 快阶段。经过 三十多年的发展,我国气动行业虽然有了长足进步,但还是个小行业,无 论在生产规模还是技 术水帄上,都还不能满足不断提升的市场需求和现代化建设要求, 与国际先进水帄的差距也甚 为悬殊。国家的改革开放与现代化建设,推动了气动行业的 高速发展;国际同行的关注与投入, 也加大了气动领域技术发展与市场竞争的力度。 1.5 课题的来源及现实意义 电化刻字机在国内发展并非先进,国内几家有流水线式刻字机的单位也不多,而且 生产过 程复杂,雇佣工人多,时间长,生产效率低,成本大。通过气动系统设计,可改 善这些问题。 气动系统靠PLC控制,实现机电气一体化,符合行业发展规律。 通过本环节的锻炼力争能把以前所学的知识融会贯通,从而达到温故而知新的目 的,提高 解决实际工程课题的能力。 气压系统的相关设计参数升降缸上升高度 150mm 水帄缸移动距离 400mm 摆动缸载荷 18N 齿形带运动速速2m/s 打标循环周期0.8s 系统最大压力 0.2MPa 明确工作要求及制定系统方案3.1 气压系统组成及设计要求 气动技术是指以压缩空气为工作介质传递动力和控制信号的系统。典型的气动系统 由气压 发生装置、执行元件、控制元件及辅助元件等部分组成。本设备屮采用空气压缩 机作为气压发 生装置,以气缸作为执行机构,将压力能转化为机械能。在它们之间通过 管道以及附件进行能 量传递;通过各种阀作为控制机构进行控制。 通常气压系统的一般要求是: 应力求简单、经济及满足环保要求。3.2 设备的工作要求 具有自动打标功能。传输带将餐具运送到吸嘴下,由吸嘴吸到打标器下,延吋,开 打标后再由另一吸嘴将其送到下一传送带上。在传送带上实现清洗、消毒以及包装等工作。 运动要求:打标完成一次时间t

  =50mm 由d/D=0.2〜0.3,贝【J, (0.2〜0.3)

  =(10〜15)mm。由文献1经标准化可取 =12mmo2、水帄缸内径 水帄缸也由无杆腔负载,由公式(6.3)得 12mm根据上表可直接确定D rf/D=0.2〜0.3,贝ij,t/=(0.2〜0.3) D=(2.4〜3.6)mm。经标准化可取d=3mm。 6.1.3 计算气缸所需流量及实际工作压力 实际工作压力有公式: 236~1.96xl0- =0.07MPa 6.1.4 耗气量计算 一个气缸的耗气量与其直径、行程、动作时间及及连接管道容积等有关。在实际应 一般连接管道容积比气缸容积小得多,故可忽略不计。气缸一个往复行程压缩空气消耗量可按卜*式计算: 式中2—双作用活塞缸压缩空气耗量,m -气缸一个往返行程所用吋间,s;%—气缸容积效率,一般取% =0.9〜0.95; —气缸行程,m。使用气缸无杆腔工作,艽公式可简化为: 降缸的耗气量计算已知缸径

  =50mm,行程s=150mm,全程行程需要时间t=0.4s,取%=0.9。由式(6.7) 可算出压缩空气量: 71 71S 4ZT/ (6.6)7rD (6.7)JlD~ 2、水帄缸的耗气量计算已知缸径

  算出压缩空气量:7rD 3、摆动缸耗气量计算摆动缸的耗气量由文献[3,899]可知公式 0J0130.1013 (6.8) 工作压力,MPa。根据摆动缸载荷转矩r 和设备的实际情况,由文献[11 参考摆动缸各产品系列,可选 QGB1-75型摆动缸。其各参数为:V=184cm\ 7V=5O/min、工作压力 =0.15〜IMPa、摆动 角度识= 90 所以,摆动缸的耗气量可由公式(6.8)算的:=54.73 dm /min将K化成标准单位(rrP/s): /s=9.1217X10 /s=9.12XIO -4 6.1.5气缸型号的选择 根据计算的尺寸和气压系统的主要数据,由文献[6]选择液压缸: 升降缸为:QGBII 50X200-MF 移送缸为:10Y-1SD12N450摆动缸为: QGB1-75 在气缸工作中,当L〉1(W,活塞杆承受推力负载时,细长杆受压力往往会产生弯 曲变形。气 缸承受纵向推力负载达到极限力以后,活塞杆会产生轴向弯曲,出现不 稳定现象,该极限力与缸的安装方式、活塞杆直径及行程有关。此时需要进行压杆稳定 性的校核。 由于升降缸- 12.5

  10,移送缸丄= 133

  10,所以这两个缸的活 塞杆都需要进行压杆稳定性的校核。当细长比左2 85时, (6.9)当细长比左

  15 250)32 4)40 5010 0.1940.694 1.389 1.944 2.778 5.556 8.333 13.89 19.45 27.78 0.72.5 1020 30 50 70 100 L/min 11.66 41.67 83.34 116.7 166 213.4 50() 833 1166 1666 3、其他阀的选择 (1)安全阀A27W-10 型安全阀公称压力为IMPa,符合系统要求,初选可用。 11?么,根据阀的应用条件,XQ系列中 可选 XQ100600。水帄缸流量为 /s,可选XQ100400. 减压阀根据系统所要求的压力、流量,同时考虑A、B缸因连锁关系不会同时工作 的特点,即按其中流量、压力消耗最大的一个缸(升降缸)选择减压阀。由供气 压力不大于IMPa, 选择减压阀为TYA-L8。 单向阀根据开启压力,工作需要压力以及温度环境等,选则单向阀型号为XQ11-04A。 6.3 气动辅件的选择 油水分离器其类型主要根据过滤精度要求而定。油水分离器的通径原则上由流量确定, 并要求和减压阀相同。根据所选减压阀,油水分离器选则型号为QSL-8。 油雾器根据油雾颗粒径大小和流量来选择。当与减压阀、油水分离器串联使用时,三者通径要相一致。故选油雾器QYW-8 型可符合条件。 3、消声器配于主控阀的排气门,起到消声、滤尘的作用。根据气缸运动所需压 力,选消声器QXS-L6 管径及压力损失的确定7.1 管径的确定 管道管径一般根据流量和流速要求即允许的压力损失计算,计算公式为: ^42/(3600^-7)(7.1) v—计算管段内压缩空气流速,m/So在本设备中,根据各管径与气动元件通径相一致的原则:升降缸进气管管径为06; 水帄缸进气管管径为03。同时考虑升降缸与水帄缸不同时工作的待点,按其中用气量 最大的升降缸主控阀的通径初步确定QC段的管径也为06。 7.2 验算压力损失 压力损失包括管路的沿程损失,管路的局部压力损失。总的压力损失 本设备因水帄缸管径较细,损失要比升降缸的大,因此验算水帄缸气路的压力损失是否在 允许范围内 (7.3) 7.2.1 沿程压力损失 沿程压力损失可由式 求得,式中: —沿程压力损失,MPa; 一沿程阻力系数,由雷诺数Re和管壁和对粗糙度确定。 cl 气源处管道的沿程压力损失式(7.4)中 管内径,d=0.006m; 46xl(r4+1 =1.293Kg/m ReRe v-d,1/是运动粘度,在室温下,取v=1.57xl(r ,所以Re 塑料管路取=0.02,所以f 根据Re、f由参考文献[1]得;1=0.0231。 在室温下,压力0.2MPa时,/值可由式7 273273+ 0.1013算出 0.0062x9.8 131.25 N/nr=1.31xl0^MPa 17.8x0.0031.57x10 =0.018=0.006 =6.16X10-4 MPa 7.2.2 局部压力损失 流经管路中的局部压力损失(7.5) (7.6) 各局部阻力系数可斉有关手册: 《、.一入口局部阻力系数,^=0.5; ^-=3.1;么、6、4、么一弯头局部阻力系数,分别为么44 -软管处局部阻力系数,近似计算:么=0.58; 出口局部阻力系数, 134.08 流经元、辅件的压力损失流经减压阀的压力损失较小可忽略不计,其余损失: —流经换向阀的压力根失。查表得:Ap =0.002MPa, =0.0015 MPa, =0.0015 MPa。 =0.02+0.015+0.015=5x1 1.34X10-4 +5X10 -3 0.16x 900.16 IQ9S 3.1+0.29+ 0.29 +0.29+ 0.16 +0.58 2x9.82x9.8 2x=0.0051 MPa 7.2.3 总压力损失 +0.0501=5.07x IO MPa考虑排气口消声器等未计入的压力损失: (7.8) MPa所以 ^Ap 5.57xlO-3

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