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中空玻璃作为建筑材料中一种可以保温隔热、降低能耗的节能产品,在全世界建筑行业已经得到广泛应用。目前,国内中小企业中空玻璃的生产大多采用人工涂胶的工艺方式,一些新研发的大型自动中空玻璃打胶设备不仅价格昂贵,而且涂胶过程中出现爬行现象,使自动中空玻璃打胶机控制系统运行不稳定。因此,研制开发一种符合中小中空玻璃生产企业加工需求、结构合理、涂胶平稳、自动化程度高的小型自动中空玻璃打胶机,对于加速国内中空玻璃行业发展,提高玻璃行业自动化加工水平具有较大的理论意义和工程应用价值。本文针对中小中空玻璃生产企业生产成本的实际需求,摒弃了传统自动中空玻璃打胶设备所采用的大型立式结构,设计了卧式龙门架结构的小型自动中空玻璃打胶设备,使大型立式结构的12个电机轴减少到卧式结构所需的7个电机轴,利用虚拟样机技术和三维建模软件建立了自动中空玻璃打胶机样机的零部件三维模型和整机装配模型,缩短了样机的试验开发过程,降低了设备的生产成本;针对所开发的小型自动中空玻璃打胶机使用过程中出现的机架启动颤动和沿X轴方向涂胶过程中运动部件出现爬行现象等问题,对运动部件开始运动的边界条件做出了不同于前人的设定,通过建立运动部件爬行的物理模型和动力学模型,得出了更加符合实际工况条件下的精确解,并分析了影响机床运动部件爬行的主要因素,给出了提高传动系统刚度、减小静动摩擦系数之差、减轻运动部件质量和提高运动部件速度等措施,有效地减少了打胶机涂胶过程中出现的爬行现象;采用了“PC+运动控制器”结构的开放式数控系统方案,利用固高的CPAC运动控制平台,构建了以GUC-800-TPG运动控制器为核心、以交流伺服电机为驱动元件的数控系统,采用Otostudio编程软件提供的编程语言对自动中空玻璃打胶机控制系统进行了软件设计,并进行了控制系统的可视化界面开发与样机加工调试。调试结果表明,本文研制的小型自动中空玻璃打胶机机械结构合理、涂胶过程平稳,成胶表面光滑,打胶头定位准确,在总体功能和控制性能上达到了预期目标,满足中空玻璃自动化生产的实际需要,具有较大的工程应用价值。