半自动拧盖器的结构设计 28页

'半自动拧盖器的结构设计绪论随着我国经济的繁荣昌盛，科学技术的日新月异，随着人们生活水平的提高，最初电子烟是应国外的要求，因为国外有很多法律法规禁止在公共场所吸烟，而且国外人的生活水准普遍较高，有钱人多，对生活质量要求严格。所以，最初就是设计用来外贸出口的。当时在国内也有一些品牌。但价格非常昂贵。几乎没有在国内销售，都是出口的，所以很多国人都不知道。但是随着金融危机的到来，很多出口产品都转内销了，价格也慢慢降下来了。电子烟又名电子香烟，主要用于戒烟和替代香烟。它有着与香烟一样的外观、与香烟近似的味道，甚至比一般香烟的口味要多出很多，也像香烟一样能吸出烟、吸出味道跟感觉来。电子烟没有香烟中的焦油、悬浮微粒等其他有害成分，生产商也认为电子烟没有弥漫或缭绕的二手烟。但一些研究认为电子烟还是有二手烟。由于电子烟一直缺乏有系统的临床实验数据支持，一些国家认定电子烟非法，一些国家认定电子烟必须符合药物标准才能当成戒烟药品贩售。一代电子烟的设计从外型上完全是模仿普通真烟的形状，烟弹是黄色，烟体是白色。这种一代电子烟流行了几年，因为其外型类似于真烟，在第一感觉上就被顾客所接受。但是，随着人们对第一代电子烟的使用越来越多，尤其是国外客户，慢慢的在使用过程中就发现了第一代电子烟的许多缺点，主要是表现在雾化器上面。第一代电子烟的雾化器很容易烧断，另外在更换烟弹的时候，容易伤害到雾化器的尖头部位。日积月累就会完全磨坏，最后导致雾化器不出烟。二代电子烟要比一代电子烟稍长，直径一般为9.25毫米，最主要的特点是二代电子烟的雾化器经过了改进，雾化器外面带有保护罩，烟弹是插入到雾化器里面，而一代电子烟是雾化器插入到烟弹里面，两个正好相反。　二代电子烟的特点就是把烟弹与雾化器进行了合并，这是最为显著的特点。28 而第三代电子烟。他们是有些采用一次性雾化器烟弹。相当于雾化器也是一次性的。解决了以前的问题。质量有很大的提升。并且外观和原材料做了更换。虽然电子香烟有款式或者牌子，一般电子烟主要由盛放尼古丁溶液的烟管、蒸发装置和电池3部分组成。雾化器由电池杆供电，能够把烟弹内的液态尼古丁转变成雾气，从而让使用者在吸时有一种类似吸烟的感觉，实现“吞云吐雾”。它甚至可以根据个人喜好，向烟管内添加巧克力、薄荷等各种味道的香料。制造商宣称，电子烟中没有香烟中的焦油、悬浮微粒等有害成分，因此比传统香烟健康。另外也有两部分构成的：电池杆、雾化器烟弹，即所谓的二代电子烟。本课题是将人工拧紧烟油瓶盖这一动作用电动机代替，为适应小批量生产需求而制作的半制动工具，在产线生产中，大批量（1000PCS以上）烟油生产时会使用到大型机械注油机而在生产小批量烟油是全靠人工生产，不仅生产效率低而且不良率高，生产过程中容易产线烟油瓶盖拧不紧导致漏油等现象，同时人工作业也会出现过紧现象，客户无法正常拧开瓶盖，如果采用小型电动机进行拧紧动作，可以解决这些问题，从而使生产效率高，不良率低。28 1项目介绍1.1项目名称确定及设计背景1.1.1项目名称确定本项目目的在于服务产线生产，起到解决实际需求的目的，本项目的设计重点放在有关拧盖器的夹具设计上，初步构思是一款手动工具，在实际操作中尚需要人工辅助，经过讨论决定项目名称为半自动拧盖器的结构设计。1.1.2项目设计背景本人的工作范围：1、新产品导入新产品试产指导；2、制程异常处理；3、制程巡线流程整合；4、现场改善、SOP/SIP制作；5、工时计算；6、工装夹具设计加工；7、样品制作；职称为PIE即PE&IEPE（processengineer制造工程）和IE（industryengineer工业工程）本次任务只在优化产线生产提高效率。生产流程：烟油的配制——注射烟油——封口（扭紧瓶盖）——喷码——贴标签——包装——出厂。在封口这一项往往需要大量的人力和时间，而且很容易出现人工疏忽导致烟油渗漏，同时对普通工人也会带来伤害，在长时间的重复扭紧瓶盖如此简单的动作中时间久一点就会出现手指不同程度的受伤，由于烟油的批量一般很大，小则几百，大之十来万，只有熟练的工人才能长时间作业，新工往往会需要一段时间的磨合期（就是手指破皮到结痂）。设计一个小型的扭盖器来解决这个简单的动作。在可能的情况下尽量提高工作效率节省人工。本项目是将人工拧紧烟油瓶盖这一动作用电动机代替，为适应小批量生产需求而制作的半制动工具，在产线生产中，大批量（1000PCS以上）烟油生产时会使用到大型机械注油机而在生产小批量烟油是全靠人工生产，不仅生产效率低而且不良率高，生产过程中容易产线烟油瓶盖拧不紧导致漏油等现象，同时人工作业也会出现过紧现象，客户无法正常拧开瓶盖，如果采用小型电动机进行拧紧动作，可以解决这些问题，从而使生产效率高，不良率低。1.2项目效果及预算1.2.1项目预期效果28 本项目的预期效果的确定必须根据现有状况设定，效率提升要在现有基础上提升50%以上才算基本达标，提升100%为重大改善。同时项目的相关预算和可获收益要进行初步估算，项目如果具有长期效用，按三个月计算。并做好相关数据计算和统计，原始数据要保留。1.2.2项目预算公司对于相关治具开发予以相应支持，在公司现有条件下，没有必要的情况下尽可能不要外购加重公司负担，重大改善公司给予1000~5000的开发费用，此项正对外购零件、打样、模板等费用，且公司各部门予以配合。预算内容：1.人员薪酬：指项目研发过程中参与人员和业务部门经理/副经理、分管副总等直接管理人员的工资及福利费；2.原材料：指项目研发过程中投入的软件、元器件、包装物等相关费用；3.设备购置费：指项目研发过程中所必需的专用仪器、设备、样品、样机购置费等；4.折旧费：指项目研发过程中发生的设备折旧分摊费用；5.低值易耗品费：项目研发过程中所支付单台价值在2000元以下（不含）的各类仪器设备费用；6.业务费：指项目研发过程中发生的维护客户关系而发生的相关费用；7.试验外协费：指项目研发过程中所发生的带料外加工费用及委托外单位或合作单位进行的试验、加工、测试等费用；8.资料/印刷费：指项目研发过程发生的技术资料、印刷等费用；9.租赁费：指项目研发过程中发生的场地租赁费、设备租赁费等；10.会议费：指项目研发过程中组织相关会议所发生的费用；11.差旅费：指项目研发过程中进行国内调研考察、协调、联调等工作所发生的交通、住宿、出差补贴等费用；12.通信费：指项目研发过程中产生的通信费用；13.咨询/培训费：指项目研发过程中进行的专项技术咨询、培训等费用；14.评审/验收费：指项目研发过程中发生的专家评审、项目验收等费用；28 1.房租/水电费：指项目研发过程中进行发生的房租、水、电、气费用；2.管理费：指项目研发过程中发生的交通费、查新费、办公费用等其他费用。2拧盖器夹具结构设计2.1拧盖器夹具功能和作用2.1.1拧盖器夹具功能拧盖器夹具的主要功能是装夹瓶盖，使瓶盖在夹具中定位和夹紧。夹具还要与电动机连接，并与工作台固定，以完成拧紧加工过程。除上述功能外，根据工艺要求，夹具还可具备对位、导向、预装等功能。（1）夹具:夹具是一种装夹工件的工艺装备，种类很多。其广泛应用于机械制造的切削加工、焊接、装配、检测、热处理等工艺过程中，如机床夹具、焊接夹具、检测夹具等。（2）机床夹具:在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。（3）定位:确定工件在夹具中占有准确位置的过程称为定位。定位是通过工件的定位基准面与夹具定位件的定位面接触或相配合实现的。准确定位可保证加工面的尺寸和表面之间的位置精度要求。（4）夹紧:为克服切削过程中工件受外力的作用而破坏定位，必须对工件施加夹紧力，这个过程称为夹紧。夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。（5）对刀:对刀就是调整刀具相对工件或夹具的准确位置。（6）导向:导向的作用是确定刀具相对于夹具的准确位置，并引导刀具进行切削。（7）分度:分度的作用是确定多个加工表面间位置的分度间距或角度。分度分为圆角分度和直线分度两大类。（8）装夹:从定位到夹紧的全过程称为装夹。工件的装夹方法有找正装夹法和夹具装夹法两种。28 2.1.2拧盖器夹具的作用夹具是机械制造厂里的一种工艺装备。在机械制造过程中，广泛采用大量夹具，机床夹具就是夹具中的一种。它装在机床上，使工件相对刀具与机床保持正确的相对位置，并能承受切削力的作用。如车床上使用的三爪自定心卡盘、铣床上使用的平口虎钳、分度头等，都是机床夹具。这里拧盖器的夹具相比于机床夹具没有那么多功能，但基本作用相仿，在这里借鉴机床夹具的作用来体现拧盖器夹具的相同作用。在机械加工中，机床夹具的主要作用有以下六个方面：（1）保证加工精度。用专用夹具安装工件，能迅速准确的定位工件，不受工人操作水平等因素的影响，不同批次零件基本达到相同的精度，保证加工精度稳定可靠。（2）提高劳动生产率。采用机床夹具工件定位和夹紧迅速可靠，既可减少画线找正等辅助工时，又提高工件加工时的刚度，还可以选用较大的切削量，从而提高劳动生产率。（3）改善工人的劳动条件。采用夹具装夹工件方便、省力、安全、可靠。当采用气动、液动等夹紧装置时可减轻工人的劳动强度，同时保证安全生产。（4）降低生产成本。在成批生产中使用夹具，生产效率高，对工人的技术要求低，可相对降低生产成本。批量越大，生产成本降低越显著。（5）保证工艺纪律；（6）获得良好经济效率。然而，在不同的生产条件下，应该有不同的侧重点。夹具设计时应该综合考虑加工的技术要求、生产成本和工人操作方便等方面的要求，以便达到预期的效果。28 2.2拧盖器夹具的组成图2-1拧盖器夹具的装配图2.2.1拧盖器夹具的底座图2-2拧盖器夹具的底座设计图纸的截图拧盖器的底座尺寸设定要根据电机和拧盖器内套的相关尺寸，拧盖器的材料选择按照其所工作的环境来选定，在尽可能的情况的情况下选择经济实用的材料，此处考虑到拧盖器在工作时会承受一定力矩和耐用性的考虑，我们初步选用不锈钢。由于不锈钢的耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀28 使其为制作拧盖器夹具底座的最佳选材，其下平台的菱形滚花是为了加强拧盖器夹具底座和拧盖器夹具内套相连接之间的摩擦力，使两者在拧盖器工作时不会出现松动等不良现象。2.2.2拧盖器夹具的内套图2-3拧盖器夹具的内套设计图纸的截图拧盖器夹具的内套尺寸设定和瓶盖外径和高度有重大关系，已知瓶盖尺寸为13*20，初步设计尺寸如上图所示，是否合适需制成后进行试用测试；材料的选择上由于硅胶的不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应的特性，我们初步选定为硅胶，另个原因是硅胶易加工且成本相对低廉。2.3拧盖器夹具的加工制造由于本公司有加工所需个各种车床和电动工具，简易夹具的加工制造又相关人员负责。2.3.1拧盖器夹具的底座加工使用工具：手动车床、钻床、砂纸等加工步骤：（1）取外径为20cm的不锈钢棒；（2）按图纸要求加工出所需尺寸；（3）拧盖器夹具底座的螺母空使用钻床加工，钻头尺寸分别为3cm、28 2cm。（4）用砂纸将表面毛刺处理。2.3.2拧盖器夹具的内套加工拧盖器夹具的内套加工相对简单不需要过多步骤，取外径为20cm的硅胶棒，实际外径越大一些（不影响使用）让后用车床将内套内部的不通孔加工出来，内空最大外径不要超出15cm，弧度没有特殊要求。3电机主体选取及控制开关设计3.1电动机的选取1.负载的种类、特性与要求。为防止电动机因选配不当而发生故障或损坏，在选定电动机时必须详细了解被拖动负载的种类、特性和要求，然后尽可能去选择满足这些特性和要求的电动机。选择电动机的步骤和内容主要有：应以被拖动机械、设备的具体要求出发，并考虑使用场所的电源、工作环境、防护等级，以及电动机的功率因数、效率、过载能力、安装方式、传动设备、产品价格、运行和维护费用等情况来选择电动机的电气性能和机械性能，使被选定的电动机能安全、经济、节能和合理地运行。选择电动机的过程中其功率的确定极为重要，选择原则应该是在电动机能够满足被拖动负载要求的前提下，最经济、合理地确定电动机功率的大小。如果电动机的功率选得过大，不仅使设备投资费用增加，而且还会因电动机长期轻载运行致使其功率因数和效率降低；相反，若电动机的功率选得过小，电动机将经常过载运行，从而使电动机温升增高、绝缘老化以致使用寿命缩短；此外还有可能出现起动困难和经受不起冲击性负载等情况。因此，必须慎重权衡、正确合理地选择电动机的功率。28 对于所选电动机的类型应能够满足生产机械各个方面的要求，如被拖动负载的性质、工作制、转速、起动特性、制动要求、过载能力及调速特性等；并应按经济合理的原则来选择电动机的类型，如电流种类、结构型式、电压等级和冷却方法等；同时所选电动机的类型除应能满足生产机械工艺过程的要求外，还应满足电源的要求，如对于供电容量较小的电源则应考虑起动时保持供电线路电压稳定，以及使电源的功率因数保持在合理范围；此外所选电动机还应适当留有备用功率，一般均使用电动机的负载率为0.75~0.9左右。电动机的结构型式和绝缘等级应满足安装与使用环境的要求，以保证电动机能够长期、可靠、安全地运行。图3-1为所选电机外观3.2控制开关设计3.2.1原有控制开关原有控制开关所在位置位于电机主体上，在实际操作中不适用，现在要将控制开关调整，并不取代原有开关，调整后原有开关作为总开关。3.2.2现有控制开关在这里我们选用脚踏板式常开开关，这样可以将手脚结合，使员工在使用中更流畅，同时也提高了效率。3.2.3脚踏开关说明书1、概述YDT1系列脚踏开关为LT0系列脚踏开关换代产品，本产品结合了八十年代日本、联邦德国等国家先进产品的特点，并符合1983年机械工业部颁布实行的《机械压力机安全技术条件JB3350-83》和GB14048.1及GB14048.5（2002）标准的要求。a、踏板的上部及两侧要有可靠的防护装置；b、脚踏板需有防滑措施；c、脚踏板必须靠压簧复位。2、用途及特点a、YDT1系列脚踏开关适用于交流50赫兹或60赫兹，电压12~380伏，发热电流为5安培（额定限制电流1000A）的控制电路中，将机械信号转换为电气讯号，用以控制各类机械运动。如电动缝纫机、压力机械、熔接机械、搬运机械、自动化机械、攻丝机械、试验装置、医疗机械和各种生产线等。28 b、脚踏开关的外壳、踏板、防护罩均采用铸铁件，具有高强度，适合地面任意位置使用，可不固定。c、本脚踏开关对踏板的高度、大小、动作力、恢复力等方面作了全面实验，易于踩踏，无疲劳感。d、脚踏开关的防护罩及脚踏板间高度适中，适合任何地区安全靴使用。爬电距离≥3mm，最小电气间隙≥2.5mm。3、结构1、脚踏开关采用双断点瞬动式行程开关为主要元件，一对常闭和一对常开触头，其电性能与机械性能具有可靠性、安全性。2、脚踏开关各种规格型号表：型号型式特      性尺寸（长×宽×高）YDT1-6/1有防护罩内装一只双断点行程开关，当脚踏板踏下时瞬时动作，可控制两个回路，接通或分断，作用力约85N；上盖、踏板及下座均由铝合金制成，重量轻、易移动，外观美。200×100×133YDT1-01无防护罩内装一只双断点行程开关，当脚踏板踏下时瞬动作，可控制两个回路，接通或关断，动作力约85N240×104×87上图右1YDT1-11有防护罩240×104×129上图左1YDT1-02无防护罩内装两只双断点行程开关，当脚踏板踏下时瞬动作，可控制两个回路，接通或关断，动作力约85N240×104×87YDT1-12有防护罩240×104×129YDT1-03无防护罩内装两只双断点行程开关，当脚踏板踏下约85N时，第一阶段开关动作，当作用力激增至约100N时，第二阶段开关动作。顺序复位。240×104×87YDT1-13有防护罩240×104×12928 YDT1-14有防护罩双踏板。内装两只双断点行程开关，当踏下左踏板，左边开关接通或分断；当踏下右踏板，右边开关接通或分断。210×180×150上图中注：湿热带型产品按湿热产品技术条件制造，型号后标注“TH”表3-1脚踏开关各种规格型号图3-1脚踏板开关结构简图28 4组装适配4.1组装试用4.1.1组装组装步骤：(1)用螺钉将拧盖器夹具底座与内套连接；（2）将连接好的拧盖器夹具装入电机接口；（3）将脚踏板式控制开关与总开关回路串联；（4）将拧盖器固定在一固定平面。4.1.2试用使用步骤：（1）接上电源，按下中开关；（2）取1PCS已注好烟油烟油瓶将瓶盖预装在烟油瓶上；（3）将烟油瓶盖一端装入夹具内夹紧；（4）踏下脚踏板开关3S左右松开，确保瓶盖已被拧紧；（5）去下烟油瓶，则拧紧动作完成。28 图4-1拧盖器简图4.2问题点分析4.2.1拧盖器夹具内套的磨损问题分析在试用中我们加入了磨损测试，观察夹具各个部分磨损问题，其中拧盖器夹具内套的磨损最为严重。测试次数磨损状态1~100无磨损101~500无磨损501~1000轻微磨损1001~2000轻微磨损2001~3000轻微磨损3001~4000轻微磨损4001~5000磨损有加重，可以正常使用5001~10000磨损逐步加重，可以正常使用10001~20000磨损严重，工作效率降低20001~30000拧盖器夹具内套磨损严重至变形，无法正常使用。表4-1拧盖器夹具内套磨损测试数据28 由上表数据可以看出拧盖器夹具内套的使用寿命在20000次左右，以平均每天使用2000次计算，可以使用10天左右，符合易损件的试用额度。4.2.2拧盖器夹具底座尺寸在磨损测试中，由于长期使用拧盖器夹具底座连杆出现断裂现象，经分析属于，连杆尺寸过小，在长时间使用中，在高温和力的作用下是金属断裂。解决方案为将连杆适当加粗并采取渐变尺寸。图4-2为拧盖器夹具底座修改后图纸28 测试次数有无断裂1~1000无断裂1001~5000无断裂5001~10000无断裂10000~50000无断裂50000~+∞无断裂表4-2拧盖器夹具底座测试数据4.3安装调试过程中的问题分析及处理措施4.3.1调试过程中的问题分析机电设备安装实践经验，从电动机调试起动前、运行过程、故障原因诸多细节检查人手，详细介绍了大型机电设备安装调试过程中过程中经常出现或者有可能出现的问题，并以典型回路为例，具体分析阐述了电动机起动失效的原因及解决办法，并就电动机运行过程中的监视与维护进行了扼要说明。　　（1）概述　　在工程机电设备安装施工完成之后，通常要对电动机及其所带的机械作单机起动调试。调试运行设备是在施工单位人员的操作下，按照正式生产或使用的条件和要求进行较长时间的工作运转，与项目设计的要求进行对比。目的是考验设备设计、制造和安装调试的质量，验证设备连续工作的可能性，对设备性能作一检测，并将检测的数据与设备制造出了记录的数据进行比较，对设备工程的质量作出评价。在实际工作中设备的试运行往往会碰到意想不到的异常现象，使电动机起动失败而跳闸，较大容量的电动机机会便多一些。为了便于事后分析，而电机起动之前，我们就应做好事前准备工作(尤其是大型电动机更需要重视)，并对检查的结果加以分析。　（2）电动机起动前的检查与试运行检查　1　启动前的检查　　新安装的或停用三个月以上的电动机，用兆欧表测量电动机各项绕组之间及每项绕组与地(机壳)之间的绝缘电阻，测试前应拆除电动机出线端子上的所有外部接线。通常对500V以下的电动机用500V兆28 欧表测量，对500～3000V电动机用1000V兆欧表测量其绝缘电阻。按要求，电动机每1KV工作电压，绝缘电阻不得低于1MB·Ω，电压在1kV以下、容量为了1000kW及以下的电动机，其绝缘电阻应不低于0.5MB·Ω。如绝缘电阻较低，则应先将电动机进行烘干处理，然后再测绝缘电阻，合格后才通电使用。　　　检查二次回路接线是否正确，二次回路接线检查可以在未接电动机情况下先模拟动作一次，确认各环节动作无误，包括信号灯显示正确与否。检查电动机引出线的连接是否正确，相序和旋转方向是否符合要求，接地或接零是否良好，导线截面积是否符合要求。　　　检查电动机内部有无杂物，用干燥、清洁的200-300kPa的压缩空气吹净内部(可使用电吹风机或手风箱等来吹)，但不能碰坏绕组。　　检查电动机铭牌所示电压，频率与所接电源电压、频率是否相符，电源电压是否稳定(通常允许电源电压波动范围为±5％)，接法是否与铭牌所示相同。如果是降压起动，还要检查起动设备的接线是否正确。　　　检查电动机紧固螺栓是否松动，轴承是否缺油，定子与转子的间隙是否合理，间隙处是否清洁和有无杂物。检查机组周围有无妨碍运行的杂物，电动机和所传动机械的基础是否牢固。　　　检查保护电器(断路器、熔断器、交流接触器、热继电器等)整定值是否合适。动、静触头接触是否良好。检查控制装置的容量是否合适，熔体是否完好，规格、容量是否符合要求和装接是否牢固。　　　电刷与换向器或滑环接触是否良好，电刷压力是否符合制造厂的规定。　　　检查启动设备是否完好，接线是否正确，规格是否符合电动机要求。用手扳动电动机转子和所传动机械的转轴(如水泵、风机等)，检查转动是否灵活，有无卡涩、摩擦和扫膛现象。确认安装良好，转动无碍。　　　检查传动装置是否符合要求。传动带松紧是否适度，联轴器连接是否完好。　　　检查电动机的通风系统、冷却系统和润滑系统是否正常。观察是否有泄漏印痕，转动电动机转轴，看转动是否灵活，有无摩擦声或其它异声。　　　检查电动机外壳的接地或接零保护是否可靠和符合要求。4.3.2电动机试运行过程中检查　28 启动时检查　　　电动机在通电试运行时必须提醒在场人员注意，传动部分附近不应有其它人员站立，也不应站在电动机及被拖动设备的两侧，以免旋转物切向飞出造成伤害事故。　　接通电源之前就应作好切断电源的准备，以防万一接通电源后电动机出现不正常的情况时(如电动机不能启动、启动缓慢、出现异常声音等)能立即切断电源。使用直接启动方式的电动机应空载启动。由于启动电流大，拉合闸动作应迅速果断。　　　一台电动机的连续启动次数不宜超过3～5次，以防止启动设备和电动机过热。尤其是电动机功率较大时要随时注意电动机的温升情况。　　　电动机启动后不转或转动不正常或有异常声音时，应迅速停机检查。　　使用三角启动器和自耦减压器时，软启动器或变频启动时必须遵守操作程序。　　试运行时检查　　　检查电动机转动是否灵活或有杂音。注意电动机的旋转方向与要求的旋转方向是否相符。　　　检查电源电压是否正常。对于380V异步电动机，电源电压不宜高于400V，也不能低于360V。　　记录起动时母线电压、起动时间和电动机空载电流。注意电流不能超过额定电流。　　　检查电动机所带动的设备是否正常，电动机与设备之间的传动是否正常。　　　检查电动机运行时的声音是否正常，有无冒烟和焦味。　　　用验电笔检查电动机外壳是否有漏电和接地不良。　　　检查电动机外壳有无过热现象并注意电动机的温升是否正常，轴承温度是否符合制造厂的规定(对绝缘的轴承，还应测量其轴电压)。三相异步电动机的最高容许温度和最大容许温升见表1。　检查换向器、滑环和电刷的工作是否正常，观察其火花情况(允许电刷下面有轻微的火花)。　　检查电动机的轴向窜动(指滑动轴承)是否超过表2的规定。测量电动机的振动是否超过表3的数值(对容量为40kw及以下的不重要的电动机，可不测量振动值)。　28 5相关成本测算与收益5.1制造成本5.1.1原材料成本原材料单价/元电动机346脚踏式开关158不锈钢柱200硬质硅胶棒100相关配件50总价：854表5-1对原材料成本的估算由于其部分属于公司已有财物，总价存在一定出入。5.1.2人工成本人工成本估算，4名参与人员，以每人平均花费10H，由于人工时间使用相对散乱，采取适中估算，同时2名测试人员一周的使用测试，总时间T=4*10+2*5*8=120H所花费的人工成本为W=T*工时单价（按国家标准）=120*15.59=1870.8元制造成本等于原材料成本与人工成本之和W总=854+1870.8=2724.8元。成本核算小于5000元未超支，属于重大改善项目，在效率测算时，效率必须提升50%以上否则同样超过预算。5.2项目收益5.2.1效率测算人工手动加工500PCS耗时/S使用半自动拧盖器加工500PCS耗时/S367412303554131034471102366213333920150028 3820112040501356366612503385121536501330总计：3682812764表5-2效率提升计算：β=（5000/12764-5000/36828）/（5000/36828）*100%=189%效率提升近两倍完全达标，符合重大改善项目标准，未超出预算。6.夹具结构工艺性和经济性分析在夹具设计过程中，除了应考虑保证工件的加工精度，提高生产率，延长夹具的使用寿命外，还需考虑夹具的结构工艺性和经济性。6.1.夹具的结构工艺性评定夹具结构工艺性好坏，主要是看这种结构在单件或小批生产的条件下，其制造、检测、装配、调试、维修所花费的劳动量是否最少而制造费用又是否最低。为了保证所设计的夹具结构具有良好的工艺性，在设计中应注意以下几个方面:(1)应尽量多采用标准件和通用件。(2)夹具的装配精度应便于用调整、修配法来保证。(3)夹具结构应便于测量和调试。此外，在设计时还应注意到，拆卸有关夹具零件时，应尽可能受其他零部件的阻碍；夹具上某些零件拆卸后，若装配时仍要求保持原来位置，应考虑防止误装措施。诸如此类的问题，若考虑不周，会影响夹具装配，调试和维修的工艺性。7.2.夹具的经济性分析在夹具设计过程中，为了优化设计方案，提高设计水平，以保持获得最佳经济效果，需对夹具进行经济性分析。夹具的经济性可用下述不等式(6.1)评价:公式（6.1）28 式中:S──使用夹具后节约的单件生产费用，即经济效果（元/件）；N──使用夹具全年加工的工件数量，即工件的年产量（件）；C──使用夹具的全年费用（元）。（1）夹具经济效果S的计算夹具的使用减少了单件的时间。一个工件的某一工序因使用夹具而减少的单件时间是:公式（6.2）式中:t1和t2分别为使用夹具前后工件的单件时间，min。辅助时间查表，换刀时间t=0.1min,变速或变速进给0.02min,取工件0.2min，自动夹紧时间0.002min手动夹紧0.01min即=0.418min则=0.418min由于使用夹具而节省的工人工资额为:公式（6.3）式中:Z1和Z2分别为使用夹具前后操作人员每分钟的工资额，元/min。若考虑杂费节约的百分比a,使用夹具的经济效果为:公式（6.4）（2）夹具全年费用C的计算一套夹具的全年费用为：公式（6.5）式中:──设计成本系数（夹具设计和调整费用与制造费用之比），一般取0.5；──维修成本系数（夹具维修管理费用与制造费用之比），一般取0.2～0.3；T──夹具使用寿命，简单夹具T=1年，中等复杂夹具T=2～3年，复杂夹具T=4～5年；28 ──夹具制造费用（元），由下列计算:公式（6.6）式中:──材料的平均价格，元/kg；Q──夹具的毛坯重量，kg；t──夹具的制造工时，h；──工人平均工资，元/h；──工具车间杂费百分比。由此可见，对各种不同的夹具方案，若年产量一定，S值越大，C值越小，则表明其经济性越好。结论28 通过设计半自动拧盖器，我学到了很多知识，不仅仅实在专业知识方面的，还有初接触到项目开发的基本流程和给生产带来的巨大效益，这些都让我对我所学的专业充满信心，相信自己可以学有所用，虽然在这个项目中我并没有起到关键性的作用，但是我一点都不气馁，我知道没有谁一开始就会，大部分的知识和经验都是在不断的学习和锻炼中得来的，我和幸运成为其中一员，在将来的日子里，我会不断努力来实现自我价值，这个项目虽不是什么可以带来巨大效益重大项目但是它的成功给生产带来了便利同时为公司带来一定实际效益，同时在资源并不丰富的情况下给以最大的改善，是相当不易的，没有什么是十全十美的，我相信在未来的项目中我会成长的更快，总会有一天会有自己主要设计的作品。本课题从夹具的基本理论出发，结合电子控制技术，完成对工业生产所需治具的再设计，从而提高生产效率，减低作业难度，并进一步探讨自动化生产的可行性，为实现全面自动化打下基础。本课题在对夹具设计上有一定的技术要求并在电动机的控制系统上有所改进，对学生在机械和电子两方面都有一定的要求，使学生掌握对机电产品设计开发的一般方法，得到机电工程师的综合训练。致谢28 首先，我要感谢我的论文指导老师吴晓光。在毕业论文的写作过程中，吴老师一直对我悉心指导和严格要求。由于我早早的找的了实习单位，吴老师根据我的特殊情况允许我单独设计题目，在这里谢谢吴老师对我的理解，其次我要感谢我的答辩老师吴修玉老师对我论文中的不足提出很多改善简易，让我获益良多。在老师辅导下我顺利的完成了我的设计，吴老师实事求是的工作态度，严谨的教学风格和坚实的专业基础知识深深地感染了我，他不但传授给了我许多的专业知识，同时也教导了我为人处事的道理。他教导我对待事物要认真，工作学习要踏实勤奋不弄虚作假，更多的是教会了我面对困难要如何思考，要有条理，弄清问题实质。这对我的人生将会有很大的积极的影响。在此，请允许我再次向吴老师表示崇高的敬意和由衷的感谢！其次，感谢我所在实习单位深圳市葆威道科技有限公司及公司同仁们对我这个还未出大学校门的学生给予的照顾，我从中学到了很多知识，增长了我的社会知识，为我以后进入社会打好结实的基础。感谢我的组员吴帆同学对我帮助，在设计思路上给我提出了合理的建议，以及在绘制梯形图给我了极大地支持，在此特向他们表示感谢。最后，感谢参加论文答辩的评审、老师和学者。参考文献[1]冯清秀,邓星钟.机电传动控制.湖北:华中科技大学出版社,2012.[2]赵俊生,樊文欣.电机与电气控制及PLC.北京:电子工业出版社,2009.28 [3]姜新桥,石建华.可编程控制器应用基础.湖北:华中科技大学出版社,2007.[4]郑凤翼,杨洪升.怎样看电气控制电路图.北京:人民邮电出版社,2003.[5]粱景凯.机电一体化技术与系统.北京:机械工业出版社,2009.[6]杨公源.可编程控制器应用与实践.北京:清华大学出版社,2007.[7]李发海.电机与拖动基础.北京:清华大学出版社,1994.[8]王海,李洪奎,刘晓.基于PLC的多轴控制研究.北京:机械工业出版社,2008.[9]范文利,姜洪奎,陈继文,李凡冰.基于PLC的平面曲线焊接控制系统.北京：机电产品开发与创新,2009.[10]秦琴,王忠庆.利用PLC的高速计数功能实现轴的精确定位控制.北京:机械工业出版社,2009.[11]陈婵娟,薛恺.基于PLC的步进电动机单双轴运动控制的实现.北京：机械工业出版社,2009.[12]高安邦，薛岚，刘晓艳.三菱PLC工程应用设计.北京：机械工业出版社，2010.[13]龚仲华,史建成，孙毅.三菱FX/Q系列PLC应用技术.北京：人民邮电出版社，2006.[14]崔龙成.三菱电机小型可编程序控制器应用指南.北京：机械工业出版社，2012.[15]龚仲华.三菱FX系列PLC应用技术.北京:人民邮电出版社，2010.[16]MatsushitaElectricWorksLtd,AutomationControlGroup.FPOprogrammingmanual，2004.[17]RenSheng-le.DevelopmentofPLC-basedTensionControlSystem.ChineseJournalofAeronautics，2007.28 附录1相关图片28 28 28'