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耐高压云母电容器作为现代航空发动机点火装置的重要储能元件,其性能的好坏将直接影响到发动机点火的可靠性,使得对其性能提出了更高的技术要求。而目前一直沿用的手工作坊式生产,其效率低,劳动强度大。因此,本课题研究的目的是根据云母电容器自身工艺的独特性,采用先进的光一机一电一气一体化技术,研制一台全自动云母叠片叠台机。
本文在分析国内外云母电容叠片叠台机的研究现状,以及存在的问题的基础上,针对云母电容器生产的工艺特点和技术要求,综合应用了现代数控技术、气动技术和机器视觉技术,提出了基于工业计算机协同运动控制卡的开放式控制方案,研制了一台能够自动完成铝箔裁剪、取料、缺陷检测、涂胶和定位的云母电容器自动化生产设备,并就系统的开发从以下几个方面进行了研究:
根据云母叠片叠台机的功能需求分析,我们确定了控制系统的总体结构,选用松下Minas A4交流伺服、日本IKO直线导轨及NSK公司的滚珠丝杆支承轴承构成伺服系统机械传动装置,确保了系统的运动定位精度。并对料仓检测系统的设计进行了详细阐述。
其次,对云母叠片叠台机的关键技术进行了深入的研究,设计了一种新颖的气动机械手,其工作可靠,运动灵活;在仔细分析了几类典型的涂胶方式的基础上,提出了喷胶的方案,有效地解决了云母叠片叠台涂胶难的问题;通过大量的试验,采用摩擦传动和气压传动相结合的设计思想实现了铝箔的自动裁剪。
最后,基于LabVIEW面向组件(LCOD)的设计思想,充分利用了windows丰富的软件资源,实现了良好的人机交互界面和方便高效的系统控制软件的编写。此外还对如何在LabVIEW中实现对国产运动控制卡的控制进行了阐述。该云母叠片叠台机现已应用于云母电容器的实际生产中,实践表明,设备的应用不仅缩短了产品的生产周期,提高了云母电容器的生产效率,也大大降低了工人的劳动强度,减少了原材料的浪费,降低了产品的成本。