简介&构想：

起因是发现本地在传统节日每户均有购买一种纸制品冲喜待利，且此物极其小众，几乎没有市场竞争，生产工艺从成品看多为纯手工，效率低。

经过对物的拆解，结合自己浅显的机械理解，决定研发一款专门生产此物的自动化设备，目标是半自动化生产，并向着全自动化的目标前进。

这篇笔记以记录此次研发的全过程。相关技术档案可能会同步在Github上。

系统构架 #

气源动力110-3kw/0.8mpa + NDRP/DC24V电磁阀 + SC40/SC16/TN20*50-270气缸 + 63T四柱液压机床 + 订制干热铝板加热系统(带温控) + 模具第一版 + 模具第二版 + 订制装机板 + 定制链接件(五金)等；

运行环境 #

供电：AC380V工业用电/35A； AC220V/20A； DC24V/10A ； DC5V/5A

气动：气压0.8mpa； 管径PU8*5mm

零件绘制：Office2019； CAD2020；SolidWorks2020

环境准备 #

• 租用厂房√
• 电路安装√

• 气源安装√

开发过程 #

Demo – 01 （已淘汰） #

拆解工序 #

经过拆解后分为6道工序，它们分别依次是：

• 进料印花（自动）
• 分料裁断（自动）
• 上半部分的折叠粘型（半自动）
• 下半部分的折叠粘型（半自动）
• 穿管+上下粘合（手动）
• 包装（手动）

附工序拓补图：

part1

part2

part3

此时还不会使用CAD绘制，所以用的word画的，好处是入门快，缺点绘制效率低，误差大，且二维的表达有限，同时还不能当作有效图纸直接发给定制的车间下单。

另有手绘的压印图纸，手稿未能保存（Demo1版本难产，当时情绪不优雅，扔河里了）。

制作工序1（√） #

印花模具：本地找了一个做磨具的车间下单

印压设备：购买一台本地的二手液压机床

制作工序2（√） #

按上图part3的图纸，在淘宝上定制裁刀、轴承、传送轮、胶辊等

制作工序3+4（√） #

经过多次调试后，终于能实现所谓的折叠、粘胶水、定型等作功了。但在连续的测试中发现其可靠性很低，基本上每做功5次，至少有一次会卡住，而因为气缸的压力和推力(已经选用最小的气缸)溢出太多，导致每一次卡机都会不同程度损坏链接转向节。

（沮丧的）开始一个星期的改进。

卡机问题改善（平均做功10次卡1次），同时出现新问题：精度偏差的离谱！

（崩溃的）继续近两个星期的改进后得出结论：从思路根本上的设计缺陷导致了，即使继续优化到不卡机，依然不能克服精度偏差过大的问题——直接导致了需要人工修正——直接结果是效率提升有限。

最后不得不放（止）弃（损）！

附一张失败版成图：

小结： #

• 拆解工序不够简化，导致研发成本增加
• 作功过程未经（演示数据）验证，导致设计方向的根本性错误
• 精度偏差不可控，不使用相关专业软件制图带来的后果

Demo – 02 #

原理 #

上一个版本采用多点结合的机械式前后作功，来完成产品的折叠、定型、粘合(多余工序)，导致其结构复杂，因素增多，所以这个版本采取一次（加热）模具定型，简单粗暴，专治花里胡哨！

工序拆解 #

经过上一版本的经验，现将此拆解为4个工序，它们分别依次是：

• 进料压花+上半部分定型+下半部分定型（自动）
• 穿管+上下粘合(相比demo 01更快)（手动）
• 包装（手动）

准备工作 #

• 用5天的时间学（恶）习（补）CAD；在此感谢B站UP主 @CAD大讲堂 的视频讲解
• 用一周半的时间学（恶）习（补）SolidWorks2020；在此感谢B站UP主 @暴走画图 的视频讲解
• 某宝定制干式加热铝，试验一次定型效果。在此感谢机械论坛 @晓昀 的建议

制作工序1 #

做工过程是上模+下模压合定型。

上下模均被加热到特定温度，由机械手从后方送料，压合x秒钟，拉开，机械手从前面取料，结束。

模具材料：铁

加热材料：铝

隔热材料：云母

导热材料：硅胶

整体机械框架材料：铁

加热控制系统：温控模块、固态继电器、时间继电器、工控PLC等

机械手系统：加长气缸、非标导轨、真空吸盘、真空发生器、电磁阀、工控PLC、定制连接板、五金配件等

组装部件：定制（非标）硬轴、直线轴承、强力胶、五金配件等

其中一部分图纸：

工控代码与组装图纸：略

2021.04.02更新中，目前进度：机械手制作