प्रिंटिंग मशीनरी डिजाइन में वर्चुअल प्रोटोटाइप प्रौद्योगिकी का उपयोग
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वैश्विक अर्थव्यवस्था के एकीकरण के साथ, मुद्रण मशीनरी उत्पाद बाजार में प्रतिस्पर्धा तेजी से भयंकर हो गई है। बाजार प्रतिस्पर्धा में सुधार के लिए, नए उत्पादों के अनुसंधान और विकास चक्र को लगातार कम करना, उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार, प्रदर्शन, और विकास लागत को कम करना आवश्यक है। इस मांग के तहत, वर्चुअल प्रोटोटाइप प्रौद्योगिकी द्वारा प्रतिनिधित्व की जाने वाली कंप्यूटर तकनीक लगातार विकसित हो रही है और यह एक नई आधुनिक डिजाइन विधि है। वर्चुअल डिज़ाइन विधियों का उपयोग करके, आप उत्पाद डिज़ाइन की शुरुआत में उत्पाद प्रदर्शन को डिज़ाइन, विश्लेषण और मूल्यांकन कर सकते हैं, भौतिक प्रोटोटाइप पैरामीटर की पहचान और अनुकूलन कर सकते हैं, जिससे नए उत्पादों के विकास जोखिम को कम किया जा सके, विकास चक्र को कम किया जा सके और उत्पाद प्रदर्शन में सुधार हो सके। प्रिंटिंग मशीनरी डिज़ाइन के क्षेत्र में आभासी प्रोटोटाइप प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग को चित्रित करने के लिए यह पेपर प्रिंटिंग मशीनरी का विशिष्ट डिज़ाइन लेता है।
पारंपरिक मुद्रण मशीनरी डिजाइन प्रक्रिया में, इंजीनियरों ने पहले मशीन फ़ंक्शन सुधार की आवश्यकताओं के अनुसार मॉडल का चयन किया, फिर परिणामों की गणना की, यांत्रिक भागों को चित्रित करने, घटक ड्राइंग और असेंबली ड्राइंग खींचें, और फिर इसे परीक्षण उत्पादन के लिए कार्यशाला में सौंप दें। नमूना खत्म होने के बाद, नमूना पर परीक्षण चलाएं, परीक्षण से पहले सैद्धांतिक अवधारणा के साथ परीक्षण के वास्तविक परिणामों की तुलना करें, अंतर का कारण ढूंढें, और तब तक डिज़ाइन को पुन: डिज़ाइन करें जब तक नमूना सुधार की ज़रूरतों को पूरा न करे। इस डिजाइन प्रक्रिया में लंबे समय तक और उच्च नमूना परीक्षण लागत की आवश्यकता होती है, जो अक्सर नई मशीन प्रतिस्थापन की समयबद्धता के लिए बाजार आवश्यकताओं को पूरा करने में विफल रहता है, और मानव शक्ति और भौतिक संसाधनों का भारी अपशिष्ट लाता है। इसलिए, प्रिंटिंग मशीनरी की डिजाइन विधि में सुधार के लिए आधुनिक डिजाइन विधियों, अर्थात् आभासी प्रोटोटाइप प्रौद्योगिकी का उपयोग करना आवश्यक है।
वर्चुअल प्रोटोटाइप तकनीक क्या है? मैकेनिकल इंजीनियरिंग में वर्चुअल प्रोटोटाइपिंग तकनीक, जिसे मैकेनिकल सिस्टम डायनामिक सिमुलेशन टेक्नोलॉजी भी कहा जाता है, 1 9 80 के दशक में कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के विकास के साथ तेजी से विकसित कंप्यूटर-एडेड इंजीनियरिंग (सीएई) तकनीक है। इंजीनियर कंप्यूटर पर प्रोटोटाइप मॉडल बनाता है, मॉडल पर विभिन्न गतिशील प्रदर्शन विश्लेषण करता है, फिर प्रोटोटाइप डिज़ाइन में सुधार करता है और पारंपरिक भौतिक प्रोटोटाइप प्रयोग को डिजिटल रूप से बदल देता है। वर्चुअल प्रोटोटाइप तकनीक का उपयोग यांत्रिक उत्पादों के डिजाइन और विकास प्रक्रिया को बहुत सरल बना सकता है, उत्पाद विकास चक्र को बहुत कम करता है, उत्पाद विकास लागत और लागत में काफी कमी करता है, उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार करता है, उत्पादों के सिस्टम-स्तरीय प्रदर्शन में सुधार करता है, और अनुकूलित और प्राप्त करता है। अभिनव डिजाइन उत्पादों। । इसलिए, जैसे ही यह तकनीक उभरी, इसे तत्काल औद्योगिक देशों, प्रासंगिक वैज्ञानिक अनुसंधान संस्थानों, विश्वविद्यालयों और कंपनियों द्वारा गंभीरता से लिया गया। कई प्रसिद्ध निर्माताओं ने वर्चुअल प्रोटोटाइप प्रौद्योगिकी को अपने संबंधित उत्पाद विकास में पेश किया है और अच्छे आर्थिक लाभ प्राप्त किए हैं। मैकेनिकल इंजीनियरिंग के क्षेत्र में उत्पाद प्रदर्शन प्रयोगों और अनुसंधान और विकास विधियों पर अंतर्राष्ट्रीय आधिकारिक कर्मियों के आंकड़ों और भविष्यवाणियों के अनुसार, पारंपरिक यांत्रिक प्रणाली शारीरिक प्रयोगात्मक शोध विधियों को कम्प्यूटरीकृत डिजिटल सिमुलेशन तकनीक द्वारा प्रतिस्थापित किया जाएगा जो तेजी से विकसित किया जाएगा। आभासी प्रोटोटाइप प्रौद्योगिकी का शोध क्षेत्र मुख्य रूप से यांत्रिक प्रणालियों के किनेमेटिक्स और गतिशीलता विश्लेषण है। इसका मूल कंप्यूटर-एडेड विश्लेषण तकनीक का उपयोग प्रणाली और उसके घटकों के आंदोलन के लिए आवश्यक बल निर्धारित करने के लिए यांत्रिक प्रणालियों के किनेमेटिक्स और यांत्रिकी का विश्लेषण करने के लिए किया जाता है। प्रतिक्रिया बल।
प्रिंटिंग मशीनरी के डिजाइन में उपयोग किए जाने वाले वर्चुअल प्रोटोटाइप तकनीक के चरणों और विधियों का पता लगाने के लिए, यह आलेख व्यावहारिक इंजीनियरिंग और व्यावहारिक कार्य में वर्चुअल प्रोटोटाइप की उन्नत तकनीक के अनुप्रयोग पर चर्चा करने के लिए एक उदाहरण के रूप में विशिष्ट उपकरण आर एंड डी लेता है।
जैसा कि अच्छी तरह से जाना जाता है, पैकेजिंग प्रिंटिंग उद्योग में मरने वाली मशीनें महत्वपूर्ण पोस्ट-प्रेस सतह परिष्करण प्रसंस्करण उपकरण हैं। मरने के बाद, मुद्रित उत्पाद ग्रेड पैकेज में काफी सुधार कर सकते हैं और उत्पाद पैकेजिंग के अतिरिक्त मूल्य को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं। स्वचालित फ्लैट मरने वाली मशीन आम तौर पर एक पेपर फीडिंग हिस्से, एक मरने वाले गर्म मुद्रांकन भाग, एक अलग करने वाला भाग और एफआईजी में दिखाए गए ले-अप स्टैकिंग हिस्से से बना है।
चित्रा 1 स्वचालित फ्लैट मरने काटने की मशीन
वर्तमान में, विदेशी स्वचालित मरने वाली मशीनों की कामकाजी गति आमतौर पर 7500 और 9000 चादरें / घंटा के बीच होती है। इसकी तुलना में, चीन में उत्पादित स्वचालित फ्लैट मरने वाली मशीन में कम काम करने की गति होती है, आमतौर पर 5500-7500 चादरें / घंटे तक। मरने के परिशुद्धता के मामले में, विदेशी स्वचालित फ्लैट मरने की मशीन की मरने की सटीकता को आमतौर पर लगभग 0.10 मिमी पर नियंत्रित किया जा सकता है, जबकि घरेलू स्वचालित फ्लैट मरने की मशीन की मरने की सटीकता 0.15 ~ 0.20 मिमी की सीमा में है मॉडल की एक छोटी संख्या 0.1 मिमी की एक मरने का सटीक सटीक प्राप्त कर सकते हैं। इसके अलावा, जब घरेलू स्वचालित फ्लैट मरने की मशीन की कामकाजी गति अधिक होती है, तो मरने की सटीकता बहुत कम हो जाएगी, जो मुद्रित उत्पाद की मरने वाली गुणवत्ता को गंभीरता से प्रभावित करती है।
चीन में मौजूदा मरने वाली मशीनों पर सावधानीपूर्वक शोध करने के बाद, कुछ विदेशी मरने वाली मशीनों सहित, लेखक ने पाया कि मरने वाली मशीन की गति-कटौती के बाद, एक बहुत ही महत्वपूर्ण कारक जो मरने के कटाई की सटीकता को प्रतिबंधित करता है पेपर पोजिशनिंग के लिए अपर्याप्त समय। हम इसका विश्लेषण करते हैं, कागज की स्थिति का सिद्धांत और घर और विदेश में मरने वाली मशीनों के तंत्र को संदेश देना मूल रूप से वही है। चित्रा 2 में दिखाया गया है।
चित्रा 2 मरो-काटने की मशीन पेपर पोजिशनिंग और संदेश भेजना
पोजीशनिंग और कन्वेयरिंग तंत्र की कार्यप्रणाली यह है कि बड़े sprocket मोल्डिंग की दिशा में आवधिक अंतराल आंदोलनों बनाने के लिए श्रृंखला (बराबर लंबाई के खंडों में विभाजित) ड्राइव करता है। जब वर्तमान श्रृंखला द्वारा उठाया गया पेपर मोल्डिंग स्थिति में होता है, तो बाद की श्रृंखला पेपर पिकिंग पॉइंट (पॉइंट ए) तक पहुंच जाती है। इस बिंदु पर, बड़ी sprocket और श्रृंखला स्थिर हैं। इस समय, स्विंगिंग प्लेट क्षैतिज रूप से रखी जाती है, पेपर को स्विंगिंग प्लेट के साथ व्यक्त किया जाता है, और स्विंगिंग प्लेट के लिए तय गेज डिवाइस द्वारा रखा जाता है, और उसके बाद चेन पर काटने के लिए दिया जाता है। हैंडओवर पूरा होने के बाद, स्विंगिंग प्लेट हेम है। वर्तमान श्रृंखला द्वारा उठाया गया पेपर मोल्डिंग काम पूरा करता है। जब बड़ी स्पॉकेट आगे बढ़ने के लिए प्रेरित होती है, तो नई अधिग्रहित पेपर श्रृंखला मोल्डिंग स्थिति तक पहुंच जाएगी और पहुंच जाएगी, और चक्र फिर से शुरू हो जाएगा।
एक निश्चित श्रृंखला से बिंदु ए को, कागज लेने के लिए शुरू करना, और फिर बिंदु ए छोड़ना शुरू करना, आमतौर पर उपयोग चक्र का केवल 2/5 होता है। इस 2/5 समय में पेपर पोजिशनिंग समय होता है। और, ये 2/5 बार कागज पेपरिंग के लिए उपयोग नहीं किए जाते हैं। तंत्र के साथ हस्तक्षेप न करने के क्रम में, चेन ए बिंदु तक पहुंचने के बाद, ऑसीलेटिंग प्लेट स्विंग कर सकती है; चेन को बिंदु ए से दूर ले जाने से पहले, ऑब्सीलेटिंग प्लेट हेम होना चाहिए, साथ ही नियम के स्थिरीकरण समय, पेपर पोजीशनिंग के लिए उपयोग किया जाने वाला समय। आम तौर पर इस 2/5 समय के आधे से भी कम। यह देखा जा सकता है कि पेपर पोजिशनिंग समय मूल रूप से बहुत तंग है, और मशीन की गति में वृद्धि जारी है, इसलिए पेपर पोजिशनिंग का पूर्ण समय कम और छोटा हो जाता है। निस्संदेह, पोजीशनिंग समय की कमी से मरने वाले परिशुद्धता को काफी नुकसान पहुंचाएगा।
इस अंत में, एक नई पेपर पोजीशनिंग और तंत्र को संदेश देने के लिए एक बेहतर विधि का प्रस्ताव दिया गया है जो कागज के स्थिति के समय में काफी सुधार करेगा। चित्रा 3 में दिखाया गया है।
चित्रा 3 बेहतर पेपर पोजीशनिंग और परिवहन तंत्र
नई एजेंसी ने मूल स्विंगिंग प्लेट को त्याग दिया और एक स्थानांतरण नोजल स्थापित किया। पेपर बी पर पेपर को तैनात करने के बाद, इसे पेपर फीड नोजल पर सौंप दिया जाता है; पेपर फीड नोजल क्षैतिज रूप से स्थानांतरित हो जाता है, पेपर टेक-अप श्रृंखला को सौंप दिया जाता है, और फिर हेम रिटर्न देता है। वायु प्रवाह का नियंत्रण और स्थानांतरण नोजल के प्रक्षेपवक्र आंदोलन को कैम तंत्र द्वारा किया जा सकता है, जो कार्यान्वित करना बहुत आसान है।
नई तंत्र और मूल तंत्र के बीच का अंतर यह है कि मूल पेपर पोजिशनिंग चेन ड्राइव सिस्टम के अधीन है। इसे तब तक इंतजार करना चाहिए जब तक कि पेपर ले-अप श्रृंखला प्लेट को क्षैतिज स्थिति में स्विंग करने के लिए बिंदु ए तक पहुंच जाती है, और तब पेपर खत्म हो जाता है और स्थिति शुरू होता है। कागज की बेहतर स्थिति अपेक्षाकृत स्वतंत्र है। पिकिंग चेन बिंदु ए तक पहुंचने से पहले यह पेपर की स्थिति शुरू कर सकता है, और इसे चुनने वाली चेन पत्तियों को इंगित करने से पहले इसे सौंप दिया जा सकता है। कागज की स्थिति के लिए समय काफी बढ़ाया गया है।
स्थानांतरण प्रणाली के प्रत्येक चक्र के लिए, शेष समय कागज पेपर को छोड़कर और स्थानांतरण नोजल की वापसी के अलावा पेपर की स्थिति के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। जाहिर है, सुधार के बाद, पेपर पोजीशनिंग समय कम गति पर मूल तंत्र से अधिक लंबा है, भले ही यह तेज़ हो रहा हो।
स्पष्ट डिजाइन योजना के बाद, मरने वाली मशीन की प्रक्रिया आवश्यकताओं के अनुसार, तंत्र चयन किया जाता है, और कैमरे-लिंक तंत्र को विश्लेषण और तुलना के माध्यम से प्रारंभिक डिजाइन योजना के रूप में लिया जाता है। संशोधित ट्रैपेज़ॉयडल त्वरण कानून अनुयायी गति कानून के रूप में चुना जाता है, तंत्र मानकों को निर्धारित किया जाता है, डिजाइन गणना की जाती है, और सॉलिडवर्क्स सॉफ़्टवेयर इकाई मॉडलिंग अपनाया जाता है। लंबाई के बीच संबंधों के कारण, गणना और विस्तृत प्रक्रिया के लिए आधार यहां पेश नहीं किया गया है। यांत्रिक डिजाइन की मूल विधि के अनुसार, सैद्धांतिक मॉडल को ढूंढना अपेक्षाकृत आसान है।
अब सवाल की कुंजी है, क्या डिज़ाइन किए गए उत्पाद के लिए आवश्यकताओं को पूरा किया जा सकता है? पारंपरिक डिजाइन विधि से अलग, चित्रों के अनुसार भागों को संसाधित करने के लिए कार्यशाला में भाग लेने की कोई आवश्यकता नहीं है, लेकिन एक नई विधि को अपनाने के लिए, वर्चुअल प्रोटोटाइप तकनीक का उपयोग करने के लिए यह सत्यापित करने के लिए कि डिज़ाइन किए गए नमूने उपयोग की ज़रूरतों को पूरा करते हैं या नहीं । यहां हमें एडीएएमएस सॉफ्टवेयर का उपयोग करने की आवश्यकता है। एडीएएमएस सॉफ्टवेयर संयुक्त राज्य अमेरिका की एमडीआई कंपनी द्वारा विकसित एक यांत्रिक प्रणाली गतिशीलता सिमुलेशन विश्लेषण सॉफ्टवेयर है। इसका उपयोग यांत्रिक प्रणालियों, गति की सीमा, टकराव का पता लगाने, शिखर भार और परिमित तत्व गणना के इनपुट लोड के प्रदर्शन की भविष्यवाणी करने के लिए किया जा सकता है। यह एक इंटरैक्टिव ग्राफिकल पर्यावरण और भागों पुस्तकालय, बाधा पुस्तकालय, बल पुस्तकालय, और वर्चुअल प्रोटोटाइप सिस्टम के स्थैतिक, किनेमेटिक, और गतिशील विश्लेषण करने के लिए एक पूर्ण पैरामीटरयुक्त यांत्रिक प्रणाली ज्यामिति मॉडल का उपयोग करता है, विस्थापन, वेग, त्वरण, और प्रतिक्रिया वक्र आउटपुट। चित्रा 4 वर्चुअल प्रोटोटाइप सॉफ्टवेयर एडीएएमएस के कामकाजी इंटरफ़ेस को दिखाता है।
चित्रा 4 वर्चुअल प्रोटोटाइप सॉफ्टवेयर एडीएएमएस
एडीएएमएस इंटरफ़ेस के तहत, ज्यामितीय मॉडलिंग सीधे किया जा सकता है, और एडीएएमएस में ज्यामितीय मॉडलिंग टूल का एक समृद्ध सेट है। यदि आप अन्य विशेष मॉडलिंग टूल का उपयोग करते हैं, तो मॉडल बनाने के बाद उन्हें एडीएएमएस में आयात करना अधिक सुविधाजनक होता है। इसलिए, हमने सॉलिडवर्क्स द्वारा डिजाइन चित्रों का मॉडल किया, उन्हें एडीएएमएस में आयात किया, और अनुक्रम में निम्नलिखित कार्य पूरा किया, और फिर एडीएएमएस के साथ अनुकरण और परीक्षण किया।
1 बाधाएं जोड़ें, जैसे कि हिंग जोड़े, बेलनाकार जोड़े, आदि;
2 तंत्र के भौतिक गुणों को सेट करें, जैसे सामग्री;
3 सिमुलेशन गणना विश्लेषण करें, आउटपुट मोड सेट करें आदि।
एडीएएमएस में नई डिज़ाइन की गई मरने वाली मशीन को पेश करने के बाद, डिज़ाइन किए गए उत्पाद का वास्तविक प्रदर्शन सीधे किनेमेटिक्स, गतिशीलता और तंत्र के गतिशील गतिशीलता विश्लेषण के अनुसार प्राप्त किया जाता है। यहां, तंत्र के विशिष्ट अनुप्रयोग की तंत्र को उदाहरण के रूप में तंत्र की लोचदार गतिशील विश्लेषण प्रक्रिया को लेकर चित्रित किया गया है।
मरने वाली मशीनों की विकास प्रवृत्ति यह है कि मशीन की गति लगातार बढ़ रही है, और मशीन का वजन कम हो जाता है। इसलिए, तंत्र के डिजाइन में, यह माना जाना चाहिए कि मशीन के वजन को कम कर दिया गया है, सदस्य की लचीलापन में वृद्धि हुई है, और लचीला सदस्य बाहरी बल और जड़ बल से विकृत है, जिससे वास्तविक तंत्र और अपेक्षित आंदोलन का आंदोलन। एक गलती हुई है। जैसे-जैसे गति बढ़ जाती है, जड़त्व बल तेजी से बढ़ता है, और समस्या अधिक प्रमुख हो जाती है। इसलिए, नई तकनीक का एक लोचदार गतिशील विश्लेषण यह सत्यापित करने के लिए किया जाना चाहिए कि तंत्र उच्च गति पर सटीकता आवश्यकताओं को पूरा कर सके।
पहला कदम: यह देखते हुए कि कनेक्टिंग रॉड अपेक्षाकृत मजबूत है, यह कनेक्टिंग तंत्र के ऊपरी और निचले हिस्सों का भी एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। इसका लचीला परिवर्तन तंत्र की शुद्धता पर एक बड़ा प्रभाव डालेगा। इसलिए, कनेक्टिंग रॉड (मशीन स्पीड चयन) के लचीले शरीर पर विचार करें 9000 rev / h पर सेट करें)।
चित्रा 5: लचीले शरीर के अंग
दूसरा कदम: लचीला शरीर मूल कठोर शरीर के हिस्से को प्रतिस्थापित करने के लिए तंत्र में लोड होता है, अन्य हिस्सों में अपरिवर्तित रहता है, असेंबली फिर से इकट्ठा होती है, तंत्र की गति सिमुलेशन की जाती है, और स्थानांतरण पेपर का विस्थापन वक्र आउटपुट है
चित्रा 6 लचीला शरीर लोडिंग तंत्र
तीसरा चरण: प्रतिस्थापन से पहले स्थानांतरण पत्र के विस्थापन वक्र की तुलना करना, और समय के साथ दोनों के अंतर वक्र को आउटपुट करना।
चित्रा 7 विस्थापन त्रुटि परिणाम
चित्रा 7 में परिणामों से, यह देखा जा सकता है कि उच्च गति (9 000 rev / h) के मामले में भी, तंत्र की त्रुटि एक छोटी सी सीमा में है, अधिकतम 0.01 मिमी है, 0.10 मिमी त्रुटि से बहुत कम डिजाइन को पूरा करने के लिए मशीन का। दावा।
जैसा ऊपर बताया गया है, यह पेपर प्रिंटिंग मशीन में मरने वाली मशीन का संरचनात्मक रूप से अभिनव डिज़ाइन बनाता है। सैद्धांतिक डेटा डिजाइन करने के बाद, नमूना पारंपरिक विधि के अनुसार नमूना नहीं है, लेकिन वर्चुअल प्रोटोटाइप विश्लेषण सॉफ्टवेयर ADAMS का उपयोग तंत्र को पूरा करने के लिए किया जाता है। किनेमेटिक्स, गतिशीलता, और लोचदार गतिशीलता विश्लेषण से पता चलता है कि डिज़ाइन किया गया तंत्र डिज़ाइन आवश्यकताओं को पूरा करता है। इस तरह, डिजाइन प्रक्रिया बहुत सरल है, डिजाइन चक्र छोटा हो गया है, और प्रिंटिंग मशीन के डिजाइन काम को काफी सुविधा प्रदान की जाती है। इसलिए, मुद्रण मशीनरी के डिजाइन में, वर्चुअल प्रोटोटाइप प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग को महारत हासिल करने के लिए इंजीनियरों के लिए नई तकनीक की एक जरूरी आवश्यकता है।