Un nuovo dispositivo di assemblaggio riconfigurabile per i freni da stampa

Abstract Un dispositivo di assemblaggio riconfigurabile è un componente importante e importante di un sistema di assemblaggio riconfigurabile. È necessario per l'assemblaggio di una varietà di modelli di freni di stampa al fine di ridurre i tempi di assemblaggio e complessivatempi di produzione. Le fasi e i requisiti per la progettazione di un dispositivo di assemblaggio e la comprensione del processo di assemblaggio per i modelli di freni di stampa sono stati utilizzati per progettare un dispositivo di assemblaggio riconfigurabile. Un'analisi di progettazione dettagliata diParti del dispositivo e del sistema idraulico sono considerate e presentate in questo articolo. L'analisi di stress e spostamento delle parti viene eseguita utilizzando SolidWorks Express Simulation. I parametri dei componenti idraulici eranodeterminato dai requisiti di forza e il sistema idraulico è stato modellato fisicamente utilizzando l'idraulica Simscape Matlab. La risposta del sistema idraulico è stata ottenuta per ciascun attuatore nel sistema al fine di rappresentare l'uscita delAttuatori dallo spostamento della bobina delle valvole. L'analisi dello stress condotta su parti dell'apparecchio ha mostrato che può resistere a sollecitazioni massime che sono minori della resistenza alla snervamento del materiale utilizzato per la parte. Era ancheha stabilito che la sincronizzazione di attuatori idraulici può essere ottenuta meglio mediante l'uso di un ingresso sinusoidale nella valvola elettroidraulica. È stata condotta un'indagine sperimentale utilizzando il banco di test idraulici Festo per osservare ilEstensione sincronizzata e retrazione degli attuatori idraulici. La simulazione del sistema idraulico, del sistema elettrico e del controller logico programmabile è stata preparata utilizzando l'automazione. Il design è previsto per fornire ilIndustrie con informazioni pertinenti sulla posizione accurata e l'apprendimento dei telai dei freni di stampa anziché girare e riposizionare il telaio per adattarsi ad altre parti durante l'assemblaggio. L'articolo fornisce informazioni pertinenti suL'analisi del design di un dispositivo di assemblaggio riconfigurabile per i freni di stampa che è nuovo perché gli articoli sugli apparecchi di assemblaggio riconfigurabile non hanno considerato la sua applicazione per premere il gruppo dei freni.

introduzione

I produttori di freni di stampa affrontano il problema della domanda incoerente in termini di varietà modello necessarie al cliente e, come tale, si pone la questione su quale sistema è necessario per ridurre i costi non ricorrenti, ridurre i tempiper commercializzare e migliorare la capacità e la flessibilità delle apparecchiature di produzione [1–3]. La progettazione di un dispositivo di assemblaggio è parte integrante della pianificazione del processo per la configurazione del pezzo in un impianto di produzione. Vengono utilizzati gli apparecchi di montaggioRidurre i tempi del ciclo di produzione, migliorare la qualità del prodotto e, a sua volta, ridurre i costi di produzione. Tradizionalmente, le operazioni di assemblaggio nelle industrie sono raggiunte con l'aiuto di infissi che sono strutture grandi e permanenti che sonoCostosi da progettare e fabbricare [4–6]. La funzione principale degli apparecchi nella produzione è di facilitare le operazioni di produzione e assemblaggio riducendo il tempo di configurazione del layout ripetitivo per l'assemblaggio dei prodotti, che sono tempo-consumare attività e richiedono notevoli competenze [7–10]. A volte, gli apparecchi di montaggio sono anche forniti strumenti di montaggio per le operazioni di fissaggio e saldatura. Facilitano l'impiego di manodopera non qualificata in AssembleaOperazioni, principalmente quando ci sono aiuti visivi o pianificazione del processo assistito da computer per le procedure di assemblaggio [11–13]. Nella produzione di freni da stampa, gli apparecchi di montaggio vengono utilizzati per individuare, supportare e fissare in modo univoco il principale oparte più pesante del freno di stampa (che è il telaio). Il supporto è generalmente nell'orientamento e nella posizione corretti mentre altri componenti vengono aggiunti alla parte per realizzare l'intero prodotto [14, 15]. Sono usati per garantire che ogni parteviene assemblato correttamente entro i limiti specificati e viene mantenuta la relazione e l'allineamento corretti tra le parti. In sostanza, sono progettati per essere strumenti di precisione, di solito grandi e con materiali che offrono buoniresistenza all'usura. Inoltre, il loro uso è limitato ai requisiti di lavoro e all'immaginazione del designer [12, 16]. Sono progettati e posizionati accuratamente nel pavimento del montaggio per evitare danni accidentali. Sono progettati perRestringere le forze operative e di montaggio vissute durante i processi di giunzione e il peso del prodotto. Di solito sono mantenuti puliti, non danneggiati e liberi da patatine e componenti della grinta, in modo che non siano forzati aparti mobili del dispositivo [8, 17]. Gli apparecchi di montaggio riconfigurabili sono progettati attorno a una famiglia di prodotti specifici per consentire un rapido cambiamento nelle configurazioni o nella struttura della macchina. Il cambiamento può essere in termini di funzionalità oScalabilità, secondo le variazioni dei requisiti del prodotto [18–20]. Generalmente, quando è necessario per progettare un dispositivo, le funzionalità solitamente considerate sono

1. Il tipo di apparecchio (affareggio di lavorazione o assemblaggio)

2. La forma del pezzo (rettangolare, quadrato, cilindrico o sferico)

3. Le dimensioni e il peso del pezzo (dimensioni abitative)

4. Il materiale del pezzo

La produzione di freni da stampa può essere scomposta in due passaggi. In primo luogo, le parti dei componenti sono fabbricate utilizzando metodi diversi come la lavorazione, la fusione, lo stampaggio a iniezione o la formazione di metallo. In secondo luogo, questi componenti sono assemblati ounito insieme usando saldatura, avvincente, fissaggio o altri metodi di giunzione [21]. Di solito è un sistema di produzione batch [22]. La parte principale o più pesante del freno di stampa è il telaio; Altri componenti come la RAM, gli attuatori eLa piastra di sospensione è montata sul telaio. Per evitare le vibrazioni del freno di stampa durante il funzionamento, il telaio deve essere fissato saldamente e in sicurezza durante il processo di montaggio, mentre altri componenti sono montati da saldatura, fissaggio e altriProcessi di iscrizione. Come presentato in Fig. 1, durante l'assemblaggio dei freni da stampa, altri componenti del freno di stampa sono montati sul telaio sul pavimento. Ciò provoca la sfida dell'accessibilità all'Assemblea in corso, cosìaumentando il tempo di assemblaggio e, a sua volta, aumentando il tempo di produzione [23]. In sostanza, i cambiamenti nei modelli di freni di stampa richiedono un dispositivo di assemblaggio riconfigurabile (RAF). La RAF cambierà in scala in modo da ospitare un telaio diversodimensioni, lunghezza di lavoro, peso complessivo e tonnellaggio dei vari freni di stampa durante il gruppo [24]. In questo articolo è stata condotta una progettazione meccanica dettagliata delle parti critiche di un dispositivo di assemblaggio riconfigurabile. Analisi dello stressdelle parti è stato fatto ed è stato sviluppato un sistema idraulico che è stato modellato usando Simscape per determinare la risposta del sistema all'input graduale, input di rampa e input sinusoidale. Il sistema idraulico ed elettrico è stato simulato utilizzandoStudio di automazione. È stato istituito un esperimento per studiare l'estensione degli attuatori. I risultati ottenuti sono discussi nel resto del manoscritto. Una revisione della letteratura del lavoro precedente svolto in questo settore sarà presentata inSezione successiva, quindi verrà fornita una descrizione della RAF, quindi i dettagli di progettazione meccanica e di controllo verranno presentati prima che vengano fatte una discussione e le conclusioni sui lavori di ricerca svolti.

Articolo di letteratura

I fattori considerati nello sviluppo di dispositivi per le operazioni di proprietà e assemblaggio sono geometria, materiale, proprietà meccaniche e tolleranze del pezzo o del prodotto [25]. Un altro fattore importante è la lavorazione eprocesso di assemblaggio coinvolto nell'ambiente di produzione; Questo processo include percorsi degli utensili, forze di lavorazione/ assemblaggio e preoccupazioni ambientali, ad esempio liquidi per il refrigerante [26]. Fattori avanzati che devono essere incorporati nelIl design è il costo di configurazione target, che determina la complessità e l'elevata precisione necessarie nell'attrezzatura [27]. La maggior parte degli apparecchi è progettata per contenere o assemblare un pezzo o un prodotto per un lungo periodo di utilizzo, al fine di recuperare il costodi sviluppo e per realizzare un profitto [17, 28–30].