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耳机插头注塑自动化设备的开发

作　者: 黄漩
导　师: 张海鸥
学　校: 华中科技大学
专　业: 机械工程
关键词: 注塑自动化耳机插头多功能复合模具结构自动定位与理线
分类号: TQ320.662
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

许多电子产品需要通过注塑来进行定位与封装成型,且产品品种繁多,因而注塑生产设备市场巨大。但由于电子注塑产品更新换代频率快,注塑企业要在剧烈的市场竞争中保持领先,迫切需要通过注塑生产自动化改造来提高生产效率和产品质量、降低成本。注塑生产线效率不仅取决于注塑机的自动化水平,而且与其配套的辅助机械自动化水平及模具设计水平密切相关。目前我国注塑辅助工作几乎全靠人工,辅助机械自动化程度显著落后于注塑机的自动化水平,成为制约注塑生产线效率的瓶颈。本文针对现有耳机插头产品注塑生产工艺中出现的生产效率低、成品率不高、工人劳动强度大等问题,选取了一种常见的耳机插头产品注塑生产过程作为研究对象,进行了自动化生产设备的开发。其难点在于耳机插头注塑过程中既有铜针等金属刚性镶件,也有线材等柔性镶件,这两种镶件的摆放与固定是进行自动化改造必须解决的问题。通过对注塑加工企业现有耳机插头注塑生产现状的调查与分析,本文提出了适应自动化改造的生产方案,本自动化设备的开发主要分为机械结构的设计和控制系统的设计两部分。对于机械结构设计部分,提出了多功能复合注塑模具设计方案,设计了分体式模具和铜针自动定位与线梳理线自动化装置,通过增设模条结构部分和压紧与理线自动化机构来代替手工压紧与理线以适应自动化生产的需要,以压缩空气作为动力源来驱动执行机构,使模条准确定位,最后应用Pro/ENGINEER三维造型软件进行了机械结构部分的参数化建模并进行了机构的运动学仿真与模拟。控制系统采用基于STC89C58RD型单片机的直接控制结构,完成了硬件电路和控制软件设计,控制硬件包括信号输入输出、串口下载、数码管显示、按键等模块;控制软件包括机构位置状态显示、故障报警、故障代码提示、急停与恢复等相关功能。设备试运行结果表明,使用本套自动化设备,将插拔模具和理线等准备时间由7s缩短到2s,而且由单工位一模两件作业拓展到双工位一模六件同时作业,由此能在保证成品率不低于98%的条件下,显著提高该耳机插头注塑生产效率达216%,同时降低工人劳动强度,完全达到了厂家规定的设计要求。此外本套设备还具有结构紧凑,操作方便,运行稳定,成本低等特点。本研究室发明的多功能复合模具注塑自动化机构,不仅适用于插头类带线产品高效率优质的自动化注塑生产,而且适用于带刚性金属镶嵌件与软质线材的复合材料产品的注塑成型,具有广阔的应用前景。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-13
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 注塑机专用机械手的发展现状  11
  1.3 耳机插头注塑生产的现状  11-12
  1.4 论文主要研究内容  12
  1.5 本章小结  12-13
2 耳机插头注塑自动化机构的总体设计  13-24
  2.1 注塑自动化机构总体设计要求  13
  2.2 指标要求  13-14
  2.3 A 公司某圆形耳机插头注塑现状  14-16
  2.4 注塑自动化设备总体方案的设计与选择  16-23
  2.5 本章小结  23-24
3 耳机插头注塑自动化设备的机械结构设计  24-36
  3.1 注塑模具的设计  24-29
  3.2 模条移动部分的结构设计  29-31
  3.3 线梳移动部分的结构设计  31
  3.4 耳机插头注塑自动化机构的三维建模与仿真  31-35
  3.5 本章小结  35-36
4 耳机插头注塑自动化设备的控制系统设计  36-59
  4.1 控制系统的气路设计  36-37
  4.2 控制系统的硬件设计  37-52
  4.3 控制系统的软件设计  52-58
  4.4 本章小结  58-59
5 耳机插头注塑自动化设备的现场调试与运行  59-63
  5.1 耳机插头注塑自动化设备的装配与调试  59-60
  5.2 自动化设备的操作步骤  60-61
  5.3 试机运行情况  61-62
  5.4 本章小结  62-63
6 结论与展望  63-65
  6.1 全文总结  63-64
  6.2 未来工作展望  64-65
致谢  65-66
参考文献  66-68

耳机插头注塑自动化设备的开发

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