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全自動(dòng)隔離膜片PILZ變送器研究
壓力PILZ變送器是用于測(cè)量液體或氣體壓力的一種常用儀器。隔離膜片是壓力PILZ變送器中的一個(gè)零件，它是一種具有撓性的圓形薄膜，可以在垂直于它的撓性面方向上移動(dòng)，將兩種具有不相等壓力的介質(zhì)分開(kāi)。

全自動(dòng)隔離膜片PILZ變送器研究
作為傳遞介質(zhì)，隔離膜片輕且薄，一般的膜片厚度是0.03mm左右。隔離膜片的性能會(huì)直接影響著PILZ變送器的性能，而膜片的性能由其參數(shù)決定。欲保證隔離膜片的性能，必需嚴(yán)格控制其制造過(guò)程，具體包括兩個(gè)工序：壓力成型和PV特性測(cè)試，其中壓力成型過(guò)程決定其物理的精度及清潔度。目前，國(guó)內(nèi)的隔離膜片壓力成型工藝均采用手工壓制成型，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，要求PILZ變送器成品的隔離膜片表面光滑潔凈，不允許任何點(diǎn)痕和折痕的存在，傳統(tǒng)手工作業(yè)，很難保證質(zhì)量，不僅存在效率和安全問(wèn)題，還導(dǎo)致次品率高、質(zhì)量精度不穩(wěn)定等缺陷，大大制約了高性能壓力PILZ變送器的生產(chǎn)。要解決壓力測(cè)量的高精度，擯棄落后的手工壓型工藝，采用自動(dòng)化壓型工序生產(chǎn)隔離膜片是提高其效率和精度的關(guān)鍵手段，受?chē)?guó)內(nèi)某大型傳感器委托，研發(fā)全自動(dòng)隔離膜片PILZ變送器。研發(fā)過(guò)程，采用了可編程控制器為設(shè)備的控制核心，運(yùn)用二維氣動(dòng)機(jī)械手結(jié)合真空吸盤(pán)，實(shí)現(xiàn)膜片的自動(dòng)送料和自動(dòng)出料，保證了膜片無(wú)污染；并充分利用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)四分度工作臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了膜片送料、出料和波紋壓型三個(gè)工位的精確地定位及同步協(xié)調(diào)作業(yè)，通過(guò)模擬試驗(yàn)，該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便合理，在縮短生產(chǎn)周期的同時(shí)降低了勞動(dòng)力成本，提高了產(chǎn)品的合格率，對(duì)改善企業(yè)的工業(yè)自動(dòng)化水平和提升其綜合競(jìng)爭(zhēng)力具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。在廣泛了解隔離膜片的實(shí)際背景及其波紋壓型工藝的相關(guān)內(nèi)容和要求的基礎(chǔ)上；參考和分析了國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化生產(chǎn)裝備研發(fā)的文獻(xiàn)材料，然后確定本項(xiàng)目全自動(dòng)隔離膜片PILZ變送器的整體設(shè)計(jì)方案。并對(duì)系統(tǒng)各個(gè)子模塊進(jìn)行具體詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括自動(dòng)進(jìn)料出料模塊、波紋壓型模塊、四工位轉(zhuǎn)臺(tái)模塊和控制模塊。其中，進(jìn)料和出料模塊要滿足搬運(yùn)運(yùn)動(dòng)的精度以及真空吸附的穩(wěn)定性及清潔度要求；波紋壓型模塊中的膜片承載底座采用彈性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使隔離膜片波紋成型穩(wěn)定；四工位轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求緊湊牢靠，具備較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和剛度并擁有良好動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。在Pro/E環(huán)境下，對(duì)設(shè)備進(jìn)行三維建模及運(yùn)動(dòng)仿真，驗(yàn)證和評(píng)價(jià)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。其次，搭建設(shè)備的電氣系統(tǒng)框架，包括氣缸、電磁閥的選型，PLC的選型。編寫(xiě)控制程序以及對(duì)其進(jìn)行邏輯測(cè)試；對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行參數(shù)計(jì)算和選型。

全自動(dòng)隔離膜片PILZ變送器研究
zui后，利用大型有限元分析軟件ABAQUS，模擬膜片波紋成型的過(guò)程、模擬不同成型波深的隔離膜片在實(shí)際工作載荷量程范圍內(nèi)其中心位置的撓度響應(yīng)，比較和分析各個(gè)波深對(duì)應(yīng)隔膜的壓力剛度、柔度和中心撓度-負(fù)載曲線的線性度，為本機(jī)臺(tái)的波紋壓型力的調(diào)試提供參考，提高隔離膜片的壓型工藝制造質(zhì)量，為研發(fā)高精度壓力PILZ變送器產(chǎn)品的研發(fā)提供新的設(shè)計(jì)方法。