为提高氧传感器的装配效率,设计了氧传感器组件装配系统,包括装配机及其控制系统。分析了氧传感器的关键零部件及其装配工艺要求,介绍了氧传感器组件装配机的机械机构和工作原理,重点设计了装配机的关键组件,包括转盘上料组件、浮动式支具组件和内垫片送料组件;根据控制系统要求,选择 PLC 为主控制器,触摸屏为人机交互界面,设计了 PLC 控制流程及图形操作终端的操作界面。氧传感器组件装配系统结构简单、操作方便,运行效果良好,与传统的生产方式相比,生产效率提高了 52%,良品率达 99.8%,满足工厂使用要求。

龙门加工中心移动横梁承受滑座、滑枕等零部件的重量及自身重力的情况下产生弯曲变形,为降低横梁受力变形量和提高横梁静动态特性,采用两种方法对横梁进行优化设计。设计了8种横梁筋板结构及对横梁上导轨面悬臂支撑结构进行了优化设计,运用有限元分析软件对横梁进行了静力学与模态特性分析,得到横梁结构总形变位移量和前六阶振型频率。结果表明,因横梁自重引起的变形占总变形的45.1%;“井”型结构设计最优,其总形变位移量降低了8.98%,质量减轻了329kg,一阶固有频率提高了2.40%,具有良好的静动态特性;筋板结构设计的作用主要体现在减轻横梁质量上,上导轨悬臂支撑结构倾斜设计的作用主要体现在减小横梁弯曲变形上,两种方法的结合使用可有效提高横梁性能。

高速切削技术是一门先进的工艺制造技术,在各类机械产品的制造加工中具有独特优势。高速切削机床作为高速切削技术的重要组成部分,呈现出超高速化、高精密度的发展趋势,是当今机械装备研究与开发的重点。系统总结了国内外高速机床的最新发展动态与趋势;详细分析了高速机床中的高速主轴系统、高速进给驱动系统、高性能控制系统和刀具系统等关键技术,为机床的技术改进和结构创新提供了专业建议与设计思路。借助对关键技术的研究,能够有效提高机床的加工速度和加工质量,为现代机械制造业的发展奠定良好的基础。

针对电容器熔胶机存在加热不均匀、加热精度低、胶易炭化等问题,设计了基于PLC和增量式PID的电容器熔胶机温度控制系统,主要由FX2N系列PLC、温控模块FX2N-2LC、温控电路、人机界面、加热器、热电偶等组成;详细阐述了系统的硬件组成、软件流程及PID控制算法的实现。对温控系统进行了仿真及实验分析,仿真结果显示温控精度高,具有良好的自适应性和鲁棒性;实验测得系统能在15min内自动达到设定的目标温度值,且测量误差保持在(依1)益以内。仿真及实验结果表明该系统人机交互良好、性能稳定、温控精度高,有效实现了熔胶机温度的自动控制,具有良好的实际应用价值。

铝电解电容器生产过程中需对电容器封口强度进行检测,根据电容器生产制造企业的检测要求,设计了电容器铝壳封口强度检测装置,该装置包括装夹密封组件、液压系统以及压力检测存储系统。采用该装置对多规格铝电解电容器进行了封口强度检测实验,检测结果表明,该装置可准确测量被测试件的封口强度,并能将检测数据导入计算机进行详细检测结果分析。该检测装置已在电容器生产企业实际应用,使用效果良好,性能稳定,为企业提高电容器设计水平提供了实验依据和技术保障,产生了良好的经济和社会效益。

针对便携式计算机电池保护器生产过程中存在的自动化程度低、麦拉片贴合良品率低等问题,设计了便携式计算机电池保护器双面自动贴合机及其控制系统。通过对便携式计算机电池保护器双面自动贴合机工艺要求及功能特点分析,确定设备整体设计方案,并对其关键部件进行了详细设计,包括麦拉片传送机构、麦拉片贴合机构等;采用PLC作为控制系统的主控制器,实现电池保护器双面自动贴合麦拉片;以触摸屏作为人机交互界面,实现设备调试及系统运行状态监测等功能。该设备已投入实际生产使用,应用效果表明：该设备运行稳定,操作简单,自动化程度高,提高了产品生产效率和良品率。

为解决氧传感器内垫片取放料过程中人工抓取困难、生产效率低等问题,提高内垫片自动取放料的稳定可靠性,在分析内垫片的结构特征及设备功能要求的基础上,设计了氧传感器内垫片自动取放料装置控制系统。该控制系统用PLC作为主控单位,结合传感检测模块、电机驱动模块及人机交互界面,绘制了系统控制流程图。具体分析了气动系统的原理及元器件选型依据,详细介绍了控制系统的硬件组成、PLC选型及I/O口分配;以触摸屏作为人机交互窗口,设计了系统操作界面。系统运行结果表明该控制系统定位准确、取放料稳定可靠、工作效率高,满足设备要求。

为提高氧传感器保护罩和基座的装配效率,保证设备的运行可靠性,设计了氧传感器保护罩一基座装配机及其控制系统。详细分析了装配机的整体方案及工作原理,重点设计了系统的关键部件,包括推送机构和装配机构;介绍了控制系统的硬件组成,包括主控单元、系统驱动执行模块、传感检测模块和触摸屏;具体描述了控制系统的软件部分,阐述了PLC的控制流程,选用GT—Designer3设计系统的操作界面,实现人机交互。该设备现已投入企业使用,实际运行结果表明该装配机性能稳定,装配效率提高了25.3%,装配良品率高达99.96%,满足企业生产要求。