基本信息
- 项目名称：
- 电极捍卫者
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 整个装置由电机通过二级减速装置带动锥齿轮运动，从而实现刀具的旋转和切削，同时利用“行星齿轮可以实现变速”的原理实现电极的粗削和精削，另外，可调式支架能够轻松的控制装置的高度。从而保证装置的高效性和实用性。
- 详细介绍：
- 可调速立式电极修磨器的简易结构如图1、2、3所示，主要由电机1、2，行星轮系，伞齿轮系，刀具10，齿轮10、11、12，支撑架15等构件组成，其中电机1与太阳轮4之间通过双齿联轴器3连接。启动电机1、电机2，松开弹簧销14，可使刀具获得大的转速和扭矩，对电极进行粗削；启动电机1，关闭电机2，锁紧弹簧销14,可使刀具获得小的转速和扭矩，对电极进行精削。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 通过我们的走访和调查，国内大多数企业在处理电极磨损问题时，普遍采用“从生产线上拆下电极，然后通过车床车去其表面磨损失效部分”的方法，该做法的缺点是精度差、效率低。而造成该现象的原因主要由两点：一，国内相关产品设计落后，实用性不强；二，国外相关产品报价很高。也就是说，目前在国内市场，几乎很难找到一款“高效实用并且兼具高性价比”的电极修磨装置，市场潜力之大不言而喻。 基于以上两点因素，我们利用机械设计，制造工艺学以及电机学方面的知识，设计并且制作了一款用于汽车行业焊接生产线点焊机领域的可调式电极修磨器（立式）。 创新点： 1.设计上巧妙地采用了双电机传动机构，机构工作点设计科学，输出功率大，且在输出功率相等的情况下，缩小了机构体积，结构紧凑，可以替代市场上采用单电机驱动的大功率电极修磨器。 2.通过电机、内齿圈及弹簧销之间的配合，可调节刀具的转速和扭矩，对点焊机电极先粗削后精削，提高修磨精度。 3.电机通过行星齿轮系、伞齿轮系的二级减速来带动刀具切削电极，且各部位之间的传动均采用齿轮传动，确保修磨器在工作过程中的稳定性。 4.支撑架由上、下两支架组成，每个支架两侧都打有螺钉孔，通过螺钉联接两支架上不同高度的孔，可适当调整修磨器的高度，使其实际应用范围更加广泛。 技术关键： 1.采用行星齿轮系减速系统达到减速增扭效果； 2.通过对行星齿轮系原件及电动马达的控制,实现对输出功率的控制； 3.对刀具材料的正确选择及加工方法影响其修磨质量。
科学性、先进性
- 国外的这些电极修磨器产品早已在市场上占有一席之地，但在国内还是寥寥无几，个别提供此产品的也都是由国外公司生产的。不足之处有以下几点： （1）. 报价高，（2）.由于只有一个马达带动，刀具的转速和扭矩受到限制，这使得修磨器刀片的切削力一定，对于不同硬度的电极材料，往往需要两套不同的修磨器产品，且修磨精度不高； （3）.由于马达经一级减速直接带动刀具转动，使修磨器在工作过程中不平稳，影响修磨精度； （4）.对于一般的立式修磨器，由于不能调节高度，使其在实际应用中受到一定的限制。 由于上述原因，国内的许多点焊厂让员工直接拿锉刀挫电极，这显然不能保证修磨质量。针对市场上所售电极修磨器的不足，我们设计的电极修磨器具有精度高，应用范围广,生产成本低，使用范围广等优点，所以能够充分的填补国内市场的空白,特别是更加适用于国内汽车业焊接生产线的点焊领域。 技术特点： 可行性——行星轮系调速调扭 实用性——易调节高度
获奖情况及鉴定结果
- 2009年获新苗立项，且此项研究的论文《点焊机电极的修磨器设计》也已被录用，即将在杂志《机械研究与应用》2011年2期公开发表。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 模型、图纸、现场演示、图片、录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明： 启动马达1、马达2，松开弹簧销，可使刀具获得大的转速和扭矩，对电极进行粗削；启动马达1，关闭马达2，锁紧弹簧销,可使刀具获得小的转速和扭矩，对电极进行精削。 技术特点及优势： 动力由马达1、马达2双向输入，最终在刀片处输出，在增强动力的同时，通过对内齿圈的约束于解除约束，能够较好的调节转速输出，从而保证了精磨质量。此外，该套装置大量采用齿轮传动方式，其制造技术相对成熟，能够为批量生产接受。高度可调节式支撑架也突破国外常规产品，能够更好的适应不同工况下的电极修磨需求。 适应范围及推广前景： 广泛适用于点焊机领域，尤为适用于汽车业焊接生产线的点焊机领域。 市场分析和经济效益预测： 由于目前国内该领域目前缺乏自主开发产品，且国外产品多售价高昂，其市场占有率微乎其微，如该产品如能够顺利投产，在填补国内市场空白的同时，将产生巨大的经济效益。
同类课题研究水平概述
- 当前国内外同类课题研究水平： 像日本的kyokutoh生产的tip dressers 系列，外观突破传统设计，可以同时修磨两个电极，但功率较低，修磨范围有限。 ABB旗下的Electrode dressers 系列，电机驱动，体型相对较大。 美国Lutz生产的修磨器系列，如M2,外观小巧，携带方便，但电机功率较小，只能修磨硬度较低的电极和电极帽。 以及德国Die WEDO WERKZEUGBAU GMBH 公司生产的修磨器，也是电机驱动，不过较为普通。 国外的这些电极修磨器产品早已在市场上占有一席之地，但在国内还是寥寥无几，个别提供此产品的也都是由国外公司生产的。不足之处有以下几点：（1）. 报价高，像一套固定式的电极帽修磨器价格大约在五万人民左右，手持气动修磨器在一万到两万之间；（2）.由于只有一个马达带动，刀具的转速和扭矩受到限制，这使得修磨器刀片的切削力一定，对于不同硬度的电极材料，往往需要两套不同的修磨器产品，且修磨精度不高；（3）.由于马达经一级减速直接带动刀具转动，使修磨器在工作过程中不平稳，影响修磨精度；（4）.对于一般的立式修磨器，由于不能调节高度，使其在实际应用中受到一定的限制。 由于上述原因，国内的许多点焊厂让员工直接拿锉刀挫电极，这显然不能保证修磨质量。针对市场上所售电极修磨器的不足，我们设计了一个修磨精度高，应用范围广的可调速立式电极修磨器，其可广泛适用于点焊机领域，更具体适用于汽车业焊接生产线的点焊机领域。
