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光学镜片涂墨设备解决方案

整体结构：机台上半部分采用实芯钢柱做为支撑，结构简单稳固。

Category:

Non-standard automation equipment

Key words:

Non-standard automation equipment

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Detail

一、设备整体参数

1	外形尺寸	单机：1150（长）×1060（宽）×2000（高）工作台面到地面高度900mm
2	整机额定功率	1.4KW
3	工作电压	220V@50Hz
4	工作气压	0.6~0.8MPa
5	设备稼动率	单机 ≥ 98% 单机故障时间 ≤ 0.48h/24h）
6	设计产能	CT ≤ 6s
7	成品良率	整体 ≥ 99%

二、主要特点：

1. 1. 整体结构：机台上半部分采用实芯钢柱做为支撑，结构简单稳固。
  2. 门板采用8mm厚灰黑色亚克力无边框设计，通透简约时尚。
  3. 机台下半部分采用厚板折弯拼接工艺，壳体直接承重稳固性更强。
  4. 机台控制部分采用欧姆龙中大型PLC总线控制，避免了脉冲控制方式丢脉冲造成的定位不准问题，运算能力强扩展性强。
  5. 搬料模组使用丝杆导轨模组，实现高速、静音、高精度定位抓取，避免了皮带传动产生的粉尘和噪音。
  6. 具备EtherNet/IP以太网接口，方便后续生产运营管理数据上传。
  7. 可储存多种产品工艺参数，可一键调整。设置不同权限，方便管理员、操作员进行参数调整。
  8. 整条生产线需用工人：1 ~ 2人。

三、内部组件的图解：

镜片产品涂墨区域及机台结构图解

工序说明：

四、主要结构解析

1、转轴组件结构

性能对比	传统涂墨机	新式涂墨机
结构图
结构特点	分体设计，电机与转轴通过皮带传动，转轴产生很大侧向力，不利于高要求圆跳动度及端面跳动的转轴设计，特别是当轴承磨损有间隙后，跳动度将明显大幅度放大；其占用空间大，克服阻尼所做无用功增大，机械效率低。	一体式设计转轴，转轴与电机轴套装在一起，不需要考虑同轴问题，同时主轴受侧向力为零，不受外界干扰；机械效率达到最高；（见下图，剖面图）转轴采用零间隙设计，轴承磨损，通过自补预紧力结构，始终保持轴承（即主轴）零间隙运转，理论上达到永久零间隙运转；确保主轴微米级精度；在加工品质合格前提下，转轴与吸嘴间为锥度配合，吸嘴锁上转轴后，自动对中，保证同轴度。
性能对比	侧向力对转轴精度太大，机械效率低，体积大，使用寿命低	转轴受侧向力为零，机械传动效率高，体积精巧，精度稳定，使用寿命长。
易损件更换	易损件（传动零件）更换麻烦	传动零件无需更换，一体锁紧同轴。

2、重定位组件结构

性能对比	传统涂墨机	新式涂墨机
结构图
结构特点	采用双缸推动，难以作到同步，就意味着有一侧夹爪先触碰到产品，使其偏位；开夹也有先后问题，后离一侧有可能挤动产品而偏位；单点定位卡爪，在μm级结构设计中，材料变形、导轨间隙都将引起的误差的变化，理论上：一点定住一条直线，这是不成立的；此结构，Y轴的微调，没有微米级分辨率的推进设计，难以控制精度；用底板上的直槽螺丝孔导向，很难保证精度。	新结构采用宽型气爪，其内通过齿轮齿条保证双缸气爪的同步开合，开合的定位精度达不到微米级，此处增加了辅助定位结构，保证重复定位精度在微米级，两边夹臂，采用中间驱动，两端定位，双导轨导向，结构受力平衡，布局合理，保证夹爪的重复定位的稳定； XY轴微调结构，均采用交叉滚柱导轨为导向，其原因是，能很好控制预紧力，结构达到零间隙运行，确保产品矫正可靠，XY轴调好后，各锁一个滚花螺钉，即完成调试工作。操作简单、便捷。
性能对比	结构精度过于依赖导轨自身精度，受力不对称性设计，导致结构产生偏移运动趋势，不利于精度的稳定控制。微调使用不方便，调整麻烦。	结构设计，受力合理，微调运行导向，设计有零间隙运行辅助结构，有效保证微米级重复精度结构运行。微调操作简单，迅速，可靠。
易损件更换	对频繁更换的海绵，需工具拆卸海绵压盖，对作业员来说，不方便；	海绵压盖的拆装非常简单，设计为卡扣方式，手指即可推开或扣上卡扣，进行更换海绵，操作简便。

3、涂墨头组件结构

性能对比	传统涂墨头	新代涂墨头
结构图
结构特点	X轴侧连Z轴，Z轴侧连R轴，三轴再延伸涂墨头，这样形成设计的结构，从固定面到执行点，悬臂跨度非常大（如上图）。R轴通过板连接于Z轴。	X轴采用双轨作底盘，Z轴固定于一轴盘面重心，R轴是通过座连接，与Z轴固定，伸出悬臂极短，够用即可。（如上图）
性能对比	1、悬臂越长，刚性越差，老式结构刚性差；2、单侧受力，导轨磨损快，精度失效快； 3、三轴首位连接，刚性差，累积误差进一步放大，精度差	1、悬臂短，刚性好； 2、平衡受力，合理布局，结构稳定； 3、三轴交叉设计，使机头结构刚性更好，执行转轴，采用零间隙设计，同时设计有微调结构，便于调机生产。
易损件更换	老式涂墨头海绵更换，需工具拆卸螺丝才能更换，不便于日常使用维护。	新式涂墨头海绵更换，不需工具拆卸该设计使用卡扣方式，手动拔下或扣上即可，操作方便。

4、搬料模组图解

5、自动料仓

6、搬料模组Y轴

7、底座机箱

8、触摸屏及面板

五、配置

序号	名称	说明	品牌	产地	备注
1	伺服电机	行业最高等级的高速·大扭矩转化	松下	日本
2	步进电机	采用日本最新设计、最新工艺和进口核心材料打造的高性能高稳定性电机	雷赛	中国
3	模组	同行业最高等级的高速静音高精度高稳定性模组	THK	日本
4	丝杆	最高等级的高速高精度高寿命丝杆	THK/上银	日本
5	供墨机	蠕动式微量供墨	武藏	日本
6	气动元件	行业最高稳定高效	SMC/亚德客	日本
7	皮带轮\皮带	采用优质进口材料，高性能高稳定性	盖茨、优霓塔	进口
8	开关电源	功率稳定，抗干扰性强	明纬	日本
9	感应器	稳定高效，可适应多场合	欧姆龙/松下	日本
10	PLC	总线型通讯控制、功能强大、扩展性强、能适应各种环境	欧姆龙	日本
11	触摸屏	10寸大操作界面可兼容多种PLC与技术协议	威纶通	日本
12	照明	吸顶式射灯	公牛	中国