基于極組堆疊過程機械手設(shè)計-三自由度圓柱坐標工業(yè)機械手含6張CAD圖
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XX
設(shè)計(XX)開題報告
題 目: 基于極組堆疊過程機械手設(shè)計
英文題目:Manipulator design based on pole Group
Stacking Process
學 院:
專 業(yè):
姓 名:
學 號:
指導(dǎo)教師:
20XX年1月6日
一、課題來源、研究目的(選題的意義和預(yù)期應(yīng)用價值)
1.課題的來源
本課題來源于生產(chǎn)實踐,課題靈感來自青島力神新能源有限公司裝配車間的一段工序,針對疊片車間來料進行堆疊及包膠的過程,采用新的設(shè)計思路,減少人力物力,結(jié)合機械結(jié)構(gòu)原理,進行創(chuàng)新改造。
2.本課題研究的意義
近年來,能源危機、環(huán)境污染問題日趨嚴重,全球范圍內(nèi)都在大力發(fā)展可持續(xù)的新能源,如鋰離子電池、太陽能、風能等,鋰離子電池因具有循環(huán)性能好、工作溫度范圍寬、具有高比能量、高比功率、快速充電和深度放電的性能,而且要求成本盡量低,使用壽命盡量長,鋰離子電池在為數(shù)不多的新能源中脫穎而出。電池行業(yè)的發(fā)展也進入了新的階段,智能化、規(guī)范化成為重要的發(fā)展方向,為經(jīng)濟的發(fā)展做出了巨大的貢獻。電池行業(yè)競爭也是在于設(shè)備先進程度的競爭,電池包膠設(shè)備的好壞嚴重影響極片的焊接及入殼后電池的質(zhì)量。本設(shè)備堆疊夾緊機構(gòu)極大提高極組堆疊的整齊度,避免不良品的產(chǎn)生,效率與質(zhì)量的提升使企業(yè)在鋰電池行業(yè)處于領(lǐng)先地位。
3.本課題研究目的
方形疊片鋰動力電池生產(chǎn)過程中,裝配工序應(yīng)先對個級組進行膠帶包裹,形成預(yù)固定,以便于進行級組級耳焊接及裝入電池殼,傳統(tǒng)作業(yè)方式為作業(yè)人員徒手進行多級組包裹作業(yè),不僅作業(yè)效率低下,且包裹整齊度參差不齊,嚴重影響極組的質(zhì)量乃至電池的質(zhì)量。本設(shè)備堆疊夾緊機構(gòu)極大提高極組堆疊的整齊度,避免不良品的產(chǎn)生。拉膠―固定―切膠―吸膠―貼膠自動化工藝并設(shè)有兩個機械抓極大提高包膠質(zhì)量及效率,后設(shè)包膠檢測裝置,消除一切不良品為后續(xù)其他工序做好準備。效率與質(zhì)量的提升使企業(yè)在鋰電池行業(yè)處于領(lǐng)先地位。此次的設(shè)計滿足省時省力,效率精度高,生產(chǎn)周期短,制造成本低,獲取更大的經(jīng)濟利益等要求。同時在課題的研究設(shè)計過程中提升自己的能力,綜合運用大學所學知識,融會貫通。實現(xiàn)自己對知識的進一步掌握。
二、與本課題相關(guān)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀(文獻綜述),預(yù)計可能創(chuàng)新的方面
國內(nèi)外早有人意識到電池堆疊包膠速度與質(zhì)量的重要性。也曾設(shè)計極組包膠裝置,上料時利用彈簧推動的方式使需要包膠的電池板依次下落,自動下料,利用傳送輪的方式使電池板在帶動下下移,利用下壓的電池板抵住膠帶本體,使膠帶主體覆蓋于電池板的外側(cè),并使膠帶主體與外連接框分離,對外連接框進行收集,并拉動膠帶移動便于進行下一個電池的包膠;包膠完成后的電池通過熱壓和切割,使多余的膠帶被切除,實現(xiàn)自動化的生產(chǎn)。雖然大大提高了效率不過對于極組的保護與大批量的生產(chǎn)還存在一些的壓力。
創(chuàng)新方面:結(jié)合極組堆疊設(shè)備與包膠設(shè)備取之長處,利用氣缸控制機械手臂實現(xiàn)取料堆疊及包膠。利用馬達帶動傳送帶減少人力物力從而實現(xiàn)大批量、高質(zhì)量、高效率的極組堆疊及包膠一體的設(shè)備。
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三、研究的主要內(nèi)容與可行性分析
本次是對極組堆疊包膠設(shè)備設(shè)計與優(yōu)化。對的主要結(jié)構(gòu)部件進行結(jié)構(gòu)以及造型設(shè)計。對工件的選性與設(shè)計,對設(shè)備問題點的改進與優(yōu)化。畢業(yè)設(shè)計將嚴格按照工業(yè)研發(fā)流程進行:
(1)通過查閱相關(guān)資料了解堆疊包膠設(shè)備機構(gòu)的工作原理,涉及機械手、馬達、氣缸、感應(yīng)指示燈、皮帶傳送、PLC控制等,為后面的設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。
(2)設(shè)計堆疊包膠機平面圖,保證從來料到出料,機臺各個工位設(shè)計合理美觀。
(3)對各工位進行設(shè)計,保證滿足工藝技術(shù)要求。以氣缸與馬達完成設(shè)備要求動作,設(shè)備要具備:極組上料,極組堆疊,極組兩側(cè)包膠,極組頂/底包膠,極組包膠檢測,極組出料等工藝要求。
(4)對設(shè)計進行分析與優(yōu)化,要求設(shè)備滿足故障率小于1%,合格率 ≥98%,兩極組邊緣對齊后按照同向堆疊在一起,對齊度≤0.5mm。兩個極耳中間膠帶寬度10~40mm,兩個側(cè)邊膠帶和底邊膠帶寬度10~50mm,膠帶直徑:≤φ300mm。
可行性分析
實習期間對極組堆疊包膠機有了初步的了解,明確本次設(shè)計需要注意的各項要求與結(jié)構(gòu),通過大學四年的學習,我已掌握了機械設(shè)計、機械制圖、金屬材料、plc等相關(guān)基礎(chǔ)知識,且有清晰的設(shè)計基本思路,堅持閱讀指導(dǎo)教師指定的參考文獻、資料、書籍,并閱讀了較多的自選資料和較多的外文文獻,積極開展調(diào)研論證,同時了解模具設(shè)計的要點,并對極組進行工藝性分析和結(jié)構(gòu)尺寸的計算。此外,還熟練掌握了CAD、UG等輔助設(shè)計軟件,可對設(shè)備結(jié)構(gòu)進行設(shè)計、分析等,本設(shè)計切實可行,能夠達到預(yù)期的要求。
四、本課題研究的主要方法和步驟
第一,需要明確極組堆疊包膠設(shè)備的設(shè)計要求,并進行工藝性分析,來料極組分析,托盤結(jié)構(gòu)工藝分析,物流線布局的分析,明確極組的生產(chǎn)批量,計算出設(shè)備空間尺寸及線路長短。
第二,綜合運用CAD、UG計算機輔助設(shè)計軟件進行布局繪制,機械手的合理布局,感應(yīng)指示燈設(shè)計,托盤回流位置的確定等。
第三,確定上料皮帶傳動所需控制馬達及運行感應(yīng)指示燈的選用及編程。堆疊工位機械手尺寸設(shè)計,及氣缸的選用。包膠工位機械手設(shè)計,包膠機構(gòu)伺服馬達的選用,包膠檢測裝置設(shè)計等。
第四,完成機械手繪圖,設(shè)備總體布局描述。
通過上述設(shè)計流程的實施,實現(xiàn)極組的堆疊包膠一體化。便于實現(xiàn)智能化生產(chǎn),因此在生產(chǎn)過程中完全符合要求。
五、研究進度安排
1.2019年10月15日--2019年12月20日,下達任務(wù)書、撰寫并提交開題報告。
2.2019年12月21日--2019年01月20日,調(diào)研、查閱相關(guān)資料,確定設(shè)計案。
3.2020年01月21日--2019年02月25日,完成初稿。
4.2020年02月26日--2019年03月15日,完成第二稿。
5.2020年03月16日--2019年04月12日,完成定稿,準備答辯。
六、指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師簽字:
年 月 日
七、院(部)本科畢業(yè)論文(設(shè)計)工作領(lǐng)導(dǎo)小組意見
組長簽章:
年 月 日
6
收藏
編號:16067825
類型:共享資源
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上傳時間:2020-09-17
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設(shè)計
自由度
圓柱
坐標
工業(yè)
cad
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基于極組堆疊過程機械手設(shè)計-三自由度圓柱坐標工業(yè)機械手含6張CAD圖,基于,堆疊,重疊,過程,進程,機械手,設(shè)計,自由度,圓柱,坐標,工業(yè),cad
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