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我国是世界上主要的手表生产地之一。但是,当前我国手表行业的生产工艺水平却与这一数据并不相符:手工装配和半自动化生产仍是手表行业的主要生产方式,生产效率低、产品一致性差。改用自动化生产线,以自动化的机械生产替代人工操作,可大幅提高生产效率,减少人为因素对生产过程的干扰。 本课题设计了一套手表日历环全自动移印设备,用于实现手表日历环转移印刷生产的全程自动化。传统的移印机仅能自动完成日历环印刷过程,而日历环的上下料动作均依赖手工,生产效率低,人力成本高,产品质量受人为因素的干扰,废品率居高不下。本课题设计的设备可自动完成日历环从送料到印刷的全过程,实现了日历环移印生产的全程自动化,能明显提高日历环的印刷效率,保证产品质量,节约人力成本。由于目前国内移印自动化设备受关注较少、同类产品不多,而市场需求相对较大,因此,该套设备的成功研制具有较明显的经济效益。 本论文的主要研究内容包括: (1)综合研究工业自动化生产的相关技术,分析现有的手表日历环移印生产工艺,指出日历环移印生产自动化改造的必要性,确定本课题的研究内容。 (2)采用模块化设计和机电一体化设计方法,根据生产线的总体设计要求,针对日历环移印生产的工艺特点,完成生产线的总体设计方案设计,确定各个模块的功能原理,绘制系统总体结构示意图,建立系统的运动学模型和动力学模型,分析系统的动态特性。 (3)完成生产线上各个功能模块,包括振动送料装置、自动上下料装置、移印装置和输送带、烘干装置等的具体结构和参数设计,完成自加工零件的尺寸设计、外购零件的选型等工作。 (4)完成生产线气动回路的设计与气动元件的选型。利用有限元软件校核日历环在输送过程中的受力和变形情况,校核设计方案的合理性。 (5)完成全自动移印生产线的PLC控制系统的设计:建立系统的动作流程图和控制原理图;完成了控制单元、人机界面和传感器的选型,PLC的输入输出端口的分配;完成了PLC控制程序的编写,以及人机界面画面的设计。 (6)完成生产线的装配和调试工作,包括零部件的安装调试、电器元件的安装调试、控制电路的连接布线等,并针对现场出现的问题,调整和完善系统,以适应实际生产。 本课题设计的手表日历环全自动移印生产线,具有生产效率高、产品质量稳定、降低人工成本、减少污染等特点。课题设计方案适应实际生产,并对样机进行了调试和适应性改造,能够达到预期生产目的。