打标机毕业设计开题报告

本科毕业设计开题报告

课题名称轴承气动打标机机械系统设计学号

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开题时间年月日

一、立论依据

1．本课题的目的和意义

传统的工业零部件标记打印，一般多是采用字模冲压、电化学腐蚀、电火花加工。这些方法，不仅效率低、不美观，而且防伪性差，很难达到同一规格，所以废品率极高，尤其难以适应现代化大生产的需要。一种较为先进的激光打印技术，在西方一些工业先进国家应运而生，随后在我国也得到发展应用。

激光打印技术，虽然较好地克服了传统工艺的许多缺点，但由于受到激光器本身寿命低与在环境恶劣的生产现场缺乏长期稳定性工作特点的制约;同时，由于有色金属对激光的吸收较差，打印深度浅，所以这一方法不能满足生产实际的需要，除特殊材料如金刚石、硬质合金或对打印深度无特别要求的场合外，未能得到普及推广。

为弥补上述方法之不足，适应现代化大批、大量生产发展的需要，出现了一种全新的工业标记打印工艺—气动标记打印工艺。

根据所要标记的图形或字符的轨迹，经过计算机中控制程序的处理，生成控制脉冲信号，由计算机接口传输至控制箱，X,Y方向的控制信号分别控制X、Y方向执行机构的动作，从而控制打印头在X-Y平面内按一定的轨迹运动;同时，受轮廓控制的Z方向执行机构在标记轮廓的过程中做高频开关动作，从而实现打印头在压缩空气作用下的高频微冲击运动，在工件表面打印出在计算机中所绘制的图形和字符标记。

气动打标机有着精度高，打标深度深，成本低，打标速度快，可适应多种材料上的打标，并可方便的由计算机控制打印各种图形等优点，在打标行业中有着其他种打标方法不可比拟的优势和良好的发展前景。

二、文献综述

1．国内外研究现状、发展动态

1973年美国TELESIS公司研发出全球第一台气动打标机；

1984年法国TECHNIFOR公司研制出全球第一台手持式气动打标机；1997年重庆捷达公司从加拿大引进打标机系统，并在国内开始生产组装，当是主要应用于发动机，活赛打标进行打标

重庆是最早气动打标机生产基地，也是国内气动打标机的发源地;在重庆本地经销打标机企业有五十多家，但真正的生产企业不多，大概只有五六家左右，大多数是打标机经销商和贴牌商，由于气动打标机是1995年开始从国外引进，并开始研究和生产。最早气动打标机主要应用于发动机、活赛、摩托车车架、汽车大梁等行业的应用。目前气动打标机国产企业成规模的很少，只有重庆的捷达、依思沃等十几家，其中国内70%气动打标机出于重庆。

气动打标机的优势在于标记可深可浅，无论是图形、文字、产品序列号、商标等，打标后成为永性久标识，再者就是各种大重型工件打标，需要经常异地作业打标的，气动打标机就是首选，且价格适中，可配备笔计本电脑，携带方便。其次，气动打标也可方便地集成在工业生产线上，易于由计算机控制，并实现自动化操作。再次，气动打标机可使用于各种材质的打标，这是电化学腐蚀打标所无法比拟的。

目前，随着现代加工技术的飞速发展，零件表面的加工己达到了相当高的水平，这就对工业标记技术提出了更高的要求，设计出具有模块化、高精度、高效率、高可靠性特点的高度自动化工业标记设备是现代化生产线新的需求。

(I)模块化

为扩大气动打标机的使用范围和适应小批量多品种的需要，加速气动打标机功能部件的标准化、模块组合化成为了气动标记技术的新趋势。采用模块化的元器件，一方面可以根据用户要求选择各种模块，并以搭积木的方式将它们组合为一个完整的元器件，另一方面还十分便于将来对机器的功能和规模进行扩充。

(2)高精度

工件标识的效果应该清晰易于识别，而标识的效果主要是由打印执行元器件的精度决定的。随着执行元器件精度的提高，工件表面的标记质量也相应提高。

(3)高效率

打印图形和字符的规则是影响打印加工效率的决定性因素，传统的打印规则是按照字符点阵的形式进行的，也就是逐行或逐列扫描打印，这样空行程就较多，效率较低。如果按照图形和字符的轨迹打印，将大大减少空行程，效率明显提高。

(4)高可靠性

作为产品综合质量的一个重要方面，标识质量的好坏对产品的市场竞争能力有直接的影响。为了便于识别和管理零件，需要在其表面打印永久性标记号，模糊易涂改的标识既损坏了企业形象又给假冒产品提供了可乘之机。

(5)高度自动化

传统的一些工业标记方法具有固定的图形库和字符库，只能对简单图形、细小图形和数字字符进行标记，对于任意复杂的图形和字符就不再适用了。而实际情况是标记的图形和字符必须随着所要完成标记任务的不同而改变，需要实时、自动地对任意图形和字符进行处理。

三、研究内容

1．课题的构想与思路

本设计拟完成对轴承的打标工作，实现上料，打标，出料自动化，并能进行两个方向的打标，此外，本设计能适用于多种尺寸的轴承的打标，可实现一机多用。为完成上述功能，首先将打标机分成进料机构，打标机主机，出料机构三大组成部分进行分别设计，进而将主机分为自动打标系统，控制系统两部分，主机的设计中主要设计自动打标系统，并将打标系统分成打标机部分，机架，定位部分，选模部分四部分进行分别设计。

2．主要设计内容

(1)打标机主机设计

(2)自动上料机构设计

(3)自动出料机构设计

(4)材料选择

(5)强度校核计算

(6)绘制装配图、零件图

3．拟解决的关键技术

(1)工件定位方式

(2)打标精度问题

(3)如何应用于不同尺寸的轴承

(4)自动上料机设计

(5)两个方向同时打标

4．总体设计方案

(1)分析打标机的各部分组成原理，分别设计打标机的三个组成部分。进料系统采用振动进料机，出料系统采用急回机构实现，打标机主机部分采用模版冲压的方式打标。打标机主机如图3.1所示，上料机构如图3.3所示。

(2)采用电磁力吸附方式对工件进行定位。

(3)工作台设计为滑动式，并用螺栓进行固定，从而实现打标机可适用于不同直径轴承打标的要求。自动上料机的出口设计为可调节式，使用宽度调整螺栓调节其宽度，从而使上料机构能适用于不同直径的轴承（见图3.2）。

(4)工作过程：由于料槽的底平面与激振力作用线有一定的夹角，利用衔铁与铁芯之间脉冲电磁力，驱动板簧发生变形，使料槽向斜下方运动，同时板弹簧储存势能。当电磁力消失后，板弹簧释放能量，使料槽向斜上方运动。通过物料与料槽料道之间摩擦力的作用，使料槽中的物料向上输送。当轴承到达图3.2所示1位置，摇杆机构将其向前推进一个位置，同时电磁定位装置完成一次给电断电动作。随着自动上料机不断进料，而摇杆机构不断将轴承向前推出，直至轴承达到图3.2所示2位置，自动上料动作完成。当轴承达到图3.2所示2位置，电磁定位装置处于通电状态，依靠电磁吸附力将轴承定位，气缸将打标头推出，依靠气动冲压完成打标动作。接着，电磁定位装置断电，摇杆机构将处于2位置的轴承推出，并将下一个轴承送至2位置从而完成出料和进料动作。直至轴承被推出工作台，进料-打标-出料的工作过程结束。