全自动端盖点胶设备研制及关键技术研究

摘要

端盖电感点胶是雨刮器电机生产过程中的重要工序，点胶的质量直接影响到电机的可靠性与使用寿命，实现精确稳定的自动点胶可以大大提高电机端盖的质量与生产效率。目前，时间—压力型点胶是工业生产领域应用最广泛的自动点胶技术，该技术结构简洁、操作方便且成本低廉，普适性极强。但是时间—压力型点胶仍存在大量影响出胶量的因素，主要包括胶体流动过程复杂，胶滴一致性差，难以实现精确定量点胶等问题。国内外学者针对这一问题提出了一些胶体流动模型，但对出胶量影响因素的研究尚不全面。 论文从实际生产需求出发，以研制高效稳定的全自动点胶设备为目的，设计全自动点胶设备的机械结构和控制系统，并针对定量出胶这一问题，利用理论分析、模型建立和仿真分析等手段对胶体流动过程进行深入的研究。 论文首先介绍本课题的研究背景和研究意义，阐述了点胶技术的发展历史，对比分析了当前工业生产领域主要的点胶技术类型及优缺点，重点探讨了时间—压力型点胶应用过程中存在的问题，列举了国内外学者针对时间—压力点胶过程提出的流量模型和过程控制方法，并深入剖析了各种模型的特点及存在的问题。 其次针对合作方对点胶设备提出的技术要求进行了整机机械结构设计。论文采用模块化的设计思路，将整机按功能分解为混胶、点胶、上料盘和输送四大模块，并针对每个模块的具体功能进行结构设计。 然后从胶体的流体特性出发，对全自动点胶设备点胶模块的定量出胶问题进行了深入研究。基于合理假设建立了点胶过程的流态模型和胶体运动模型，得出了胶体运动过程的传递函数，同时基于CFX建立了胶体流量模型，通过建立合理的边界条件求解出实际工况下胶体流场的速度分布情况，并通过控制变量法分析出胶量与入口气压、针头内径和针头长度三个参变量之间的关系，实现精确控制胶量的时间。 最后设计了基于PLC的全自动点胶设备的控制系统。通过介绍PLC的发展历史及主要特点，选择合适的PLC和电机，并完成设备控制部分硬件系统的设计，进一步梳理了全自动点胶设备的动作流程，完成了设备控制部分软件系统的设计和人机界面设计。

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