Nowatorskie urządzenie do rekonfigurownego montażu dla hamulców prasowych

Streszczenie Odtworzalne urządzenie montażowe jest głównym i ważnym elementem rekonfigurowalnego systemu montażu. Jest wymagany do montażu różnych modeli hamulcowych prasowych w celu skrócenia czasu montażu i ogólnieczas produkcji. Do zaprojektowania urządzenia montażowego zastosowano etapy i wymagania dotyczące projektowania urządzenia montażowego i zrozumienia procesu montażu dla modeli hamulców prasowych. Szczegółowa analiza projektowaCzęści urządzenia i układu hydraulicznego są rozważane i przedstawione w tym artykule. Analiza naprężeń i przemieszczenia części jest wykonywana przy użyciu symulacji SolidWorks Express. Parametry składników hydraulicznych byłyokreślone na podstawie wymagań siły, a układ hydrauliczny modelowano fizycznie przy użyciu hydrauliki Matlab Simscape. Odpowiedź układu hydraulicznego uzyskano dla każdego siłownika w systemie, aby przedstawić moc wyjściowąSiłowniki z przesunięcia szpuli zaworów. Analiza naprężeń przeprowadzona w częściach urządzenia wykazała, że ​​może wytrzymać maksymalne naprężenia, które są mniejsze niż granica plastyczności materiału zastosowanego dla części. To było takżeustalił, że synchronizację siłowników hydraulicznych można najlepiej osiągnąć dzięki zastosowaniu wkładu sinusoidalnego do zastawki elektrohydraulicznej. Badanie eksperymentalne przeprowadzono przy użyciu festo hydraulicznej ławki w celu obserwowaniaZsynchronizowane rozszerzenie i cofanie siłowników hydraulicznych. Symulację systemu hydraulicznego, systemu elektrycznego i programowalnego sterownika logicznego przygotowano przy użyciu Automation Studio. Projekt jest przewidziany w celu zapewnieniabranże z odpowiednimi informacjami na temat dokładnej lokalizacji i chwytania ram hamulcowych prasowych zamiast obracania i zmiany pozycji ramy w celu dopasowania innych części podczas montażu. Artykuł zawiera odpowiednie informacje na tematAnaliza projektu rekonfigurowalnego urządzenia montażowego dla hamulców prasowych, które jest nowatorskie, ponieważ artykuły na temat rekonfigurowalnych urządzeń montażowych nie rozważały jego zastosowania do naciśnięcia zespołu hamulca.

Wstęp

Producenci hamulców prasowych stoją przed problemem niespójnego popytu pod względem odmian modelowych potrzebnych przez klienta, i jako takie pojawia się pytanie, który system jest potrzebny w celu zmniejszenia kosztów nieobjętych, skrócenie czasuna rynku i poprawę wydajności i elastyczności sprzętu produkcyjnego [1–3]. Projektowanie urządzenia montażowego jest integralną częścią planowania procesu konfiguracji obrabiania w fabryce produkcyjnej. Do montażu są używane doSkróć czas cyklu produkcyjnego, poprawić jakość produktu, a z kolei zmniejsz koszty produkcji. Tradycyjnie operacje montażowe w branżach są osiągane za pomocą urządzeń, które są dużymi i stałymi strukturamikosztowne w projektowaniu i produkcji [4–6]. Podstawową funkcją urządzeń w produkcji jest ułatwienie operacji produkcyjnych i montażowych poprzez skrócenie czasu konfiguracji układu na montaż produktów, które są czasemSpożywanie zajęć i wymaga znacznych umiejętności [7–10]. Czasami oprawy montażowe są również dostarczane z narzędziami montażowymi do operacji mocowania i spawania. Ułatwiają zatrudnienie niewykwalifikowanej siły roboczej podczas montażuOperacje, głównie wtedy, gdy istnieje pomoce wizualne lub planowanie procesów wspomaganych komputerowo dla procedur montażowych [11–13]. W produkcji hamulców prasowych urządzenia montażowe są używane do jednoznacznego zlokalizowania, wsparcia i zabezpieczenia głównego lubcięższa część hamulca prasowego (która jest ramką). Wsparcie jest zwykle w prawidłowej orientacji i pozycji, podczas gdy inne komponenty są dodawane do części, aby stworzyć cały produkt [14, 15]. Są używane, aby zapewnić każdą częśćjest montowany prawidłowo w określonych granicach oraz utrzymywane jest prawidłowe zależność i wyrównanie między częściami. Zasadniczo są one zaprojektowane jako precyzyjne narzędzia, zwykle duże i z materiałami, które zapewniają dobreOdporność na zużycie. Co więcej, ich wykorzystanie jest ograniczone do wymagań pracy i wyobraźni projektanta [12, 16]. Są one dokładnie zaprojektowane i umieszczone na podłodze montażu, aby zapobiec przypadkowym uszkodzeniu. Są zaprojektowanewytrzymaj siły operacyjne i montażowe doświadczone podczas procesów łączenia i wagi produktu. Zazwyczaj są utrzymywane w czystości, nieuszkowani i wolne od wiórów i składników z piaskiem, aby nie zostaną zmuszone doruchome części urządzenia [8, 17]. Rekonfigurowalne urządzenia montażowe są zaprojektowane wokół określonej części produktów, aby umożliwić szybką zmianę konfiguracji lub struktury maszyn. Zmiana może dotyczyć funkcjonalności lubSkalowalność, zgodnie ze zmianami wymagań produktu [18–20]. Zasadniczo, gdy jest wymagane do zaprojektowania urządzenia, zwykle rozważane są funkcje

1. Rodzaj urządzenia (obróbka lub urządzenie montażowe)

2. Kształt przedmiotu obrabianego (prostokątny, kwadratowy, cylindryczny lub sferyczny)

3. Rozmiar i waga przedmiotu obrabianego (wymiary obudowy)

4. Materiał obrabia

Produkcja hamulców prasowych można rozłożyć na dwa etapy. Po pierwsze, części składowe są wytwarzane przy użyciu różnych metod, takich jak obróbka, odlew, formowanie wtryskowe lub formowanie metalu. Po drugie, elementy te są zmontowane lubpołączone za pomocą spawania, nitowania, mocowania lub innych metod łączenia [21]. Zazwyczaj jest to system produkcji wsadowej [22]. Główną lub najcięższą częścią hamulca prasowego jest rama; inne komponenty, takie jak RAM, siłowniki iPłyta wzmacniająca jest zamontowana do ramy. Aby uniknąć wibracji hamulca prasowego podczas pracy, rama musi być mocno i bezpiecznie zabezpieczona podczas procesu montażu, podczas gdy inne komponenty są dopasowane przez spawanie, mocowanie i innedołączanie do procesów. Jak przedstawiono na ryc. 1, podczas montażu hamulców prasowych inne elementy hamulca prasowego są zamontowane do ramy na podłodze. Powoduje to wyzwanie dostępności w toku zgromadzenia, tym samymZwiększenie czasu montażu, a tym samym zwiększenie czasu produkcji [23]. Zasadniczo zmiany w modelach hamulców prasowych wymagają rekonfigurownego urządzenia montażowego (RAF). RAF zmieni się w skali, aby dostosować się do różnych ramekRozmiary, długość pracy, ogólna waga i tonaż różnych hamulców prasowych podczas montażu [24]. W tym artykule przeprowadzono szczegółowy projekt mechaniczny krytycznych części rekonfigurownego urządzenia montażowego. Analiza naprężeńczęści wykonano i opracowano układ hydrauliczny, który modelowano za pomocą Simscape w celu ustalenia odpowiedzi systemu na wejście stopniowe, wejście rampowe i wejściowe sinusoidalne. Symulowano układ hydrauliczny i elektryczny za pomocąStudio automatyzacji. Opracowano eksperyment w celu zbadania rozszerzenia siłowników. Uzyskane wyniki omówiono w pozostałej części manuskryptu. Przegląd literatury wcześniejszej pracy wykonanej w tym obszarze zostanie przedstawiony wNastępna sekcja, wówczas zostanie podany opis RAF, wówczas szczegółowe informacje o projekcie mechanicznym i kontroli zostaną przedstawione przed dyskusją i wyciągnięciem wniosków na temat przeprowadzonych prac badawczych.

Przegląd literatury

Czynnikami rozważani w opracowywaniu urządzeń do pracy i operacji montażowych są geometria, materiał, właściwości mechaniczne i tolerancje obrabiania lub produktu [25]. Kolejnym ważnym czynnikiem jest obróbka iproces montażu zaangażowany w środowisko produkcyjne; Proces ten obejmuje ścieżki narzędzi, siły obróbki/ montażu i obawy środowiskowe, np. Liczby chłodzące [26]. Zaawansowane czynniki, które należy włączyć doProjektowanie to koszt konfiguracji docelowego, który dyktuje złożoność i wysoką dokładność potrzebną w sprzęcie [27]. Większość urządzeń jest zaprojektowana do przechowywania lub montażu przedmiotu lub produktu przez długi czas użytkowania, aby odzyskać kosztyrozwoju i osiągnąć zysk [17, 28–30].