圆柱形片热熔敷三维模型

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圆柱形片热熔敷设计目的

• 真空吸附树脂片，固定为圆柱形，对重叠的部分进行热熔敷的装置。
• 热熔敷机构为同时按下左右按钮后，从盖板遮住的位置伸出熔敷机构的机构。
• 在工件固定位置、熔敷位置上通过旋钮柱塞固定转台。

环境·操作性

• 工件固定为手动（根据吸块吸附树脂片）。
• 工件固定完成后，操作旋钮柱塞并顺时针转动手轮，对树脂片的接缝进行热熔敷。
• 熔敷部分避让后，从上方取出工件。
• 安装区域传感器，双手起动作业空间外的按钮使加热器工作，以防止工件固定时的误动作和提高安全性。

对象工件

• 树脂片
• 外形：W335×D405×t0.1mm
• 重量：18g

特点

规格・尺寸

• 气缸行程：100mm
  <最大行程：100mm>
• 外形尺寸：
  W650ｘD675ｘH658mm

精度・负载

• 气缸的推力：8N以上

主要零件的选型依据

• 气缸
  • 为了节省空间，选择薄型气缸。
• 筒式加热器
  • 选择满足热熔敷所需热量的加长型。

设计要点

主要零件的计算过程

• 根据工件负载验证气缸推力，根据加热条件验证加热器所需的热量。
• 气缸
  • 条件値：移动重量：m＝4kg、摩擦系数：μ＝3、负载率：η=0.5（根据产品目录）、伸出受压面积：A1=1256mm²（根据产品目录）、使用压力：P=0.4MPa
  • 气缸承受的负载：F=mgμ，F=4×9.8×0.3=11.8N。
  • 气缸输出F1=负载率×伸出受压面积×使用压力，F1=0.5×1256×0.4=251.2N
    ⇒安全系数：F1/F=251.2/11.8≈21
• 加热器所需热量
  • 条件值：被加热物体的重量：585kg(A5052)、被加热物体的比热：0.23kcal/kg℃、上升温度：190℃(将被加热物体加热到210℃)、加热时间：0.25h(空转)、加热时间：约3sec(工件)、效率：0.3(标准规格：根据产品目录)
  • 工件加热时间因工件尺寸、厚度、材质而异，因此应进行试错测试。
  • 加热器所需热量H(kW)=被加热物体的重量(kg)×被加热物体的比热(kcal/kg℃)×上升温度(℃)/(860×加热时间(h)×效率(η))，
    H=0.585×0.23×190/(860×0.25×0.3)=0.396kW=396W

构造制作与设计要点

• 考虑到安全性，非熔敷时，加热器在盖板内待机。
• 熔敷时，双手起动作业空间外的按钮，以防止误操作导致的事故。
• 固定工件时，对准吸块的槽卷绕1圈，确认接缝长度为5mm后，手动将吸块旋转到熔敷位置，并通过柱塞进行固定。
• 本装置用于自动化前的确认，自动化过程中通过马达驱动。
• 测量加热板的温度，以确定热熔敷的条件。
• 熔敷部分的条件因工件材质、厚度、形状而异，应通过试错测试探讨材质和形状（选择铝合金等热导率较高的母材和可用于高温环境的紧密性良好的柔软型前端）。