劉家強(qiáng) 劉爽

摘 要：裝置由振動(dòng)給料盤(pán)、定量給料裝置、落料裝置、輸送裝置及PLC控制系統(tǒng)組成。經(jīng)振動(dòng)給料盤(pán)定向排序的螺釘經(jīng)回轉(zhuǎn)式定量給料裝置輸送到落料位置，落料裝置工作使螺釘下落到軟管內(nèi)，通過(guò)壓縮空氣將螺釘沿軟管吹送到裝配位置，整個(gè)動(dòng)作通過(guò)PLC控制。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明，裝置螺釘輸送效率80個(gè)/分以上。

關(guān)鍵詞：螺釘；生產(chǎn)線；給料；自動(dòng)裝配

1 概述

螺釘自動(dòng)給料裝置種類眾多，但這些給料裝置存在如不能同時(shí)為多個(gè)執(zhí)行工作頭供料的缺陷，生產(chǎn)成本高，效率低下，不利于大規(guī)模的投入到生產(chǎn)當(dāng)中去。工程實(shí)踐中，在同一道工序需要安裝多個(gè)螺釘?shù)膱?chǎng)合很多。如汽車方向盤(pán)生產(chǎn)線，安裝一個(gè)安全氣囊需要裝配4個(gè)螺釘。為提高生產(chǎn)效率，一次性為多個(gè)執(zhí)行工作頭供送螺釘?shù)穆葆斪詣?dòng)給料裝置迫在眉睫。本設(shè)計(jì)研制了可為四軸螺釘自動(dòng)裝配裝置供料M5×16螺釘?shù)淖詣?dòng)給料裝置，可同時(shí)自動(dòng)、高效的供料。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制作

2.1 工作原理

圖1為給料裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和實(shí)物圖。工作時(shí)，振動(dòng)給料盤(pán)9持續(xù)上料，電機(jī)1通過(guò)聯(lián)軸器2帶動(dòng)傳動(dòng)軸3以及與之相連的分料轉(zhuǎn)盤(pán)6旋轉(zhuǎn)取料。分料轉(zhuǎn)盤(pán)6旋轉(zhuǎn)到待送料位置時(shí)，電機(jī)1停止工作；當(dāng)傳感器檢測(cè)到需要供料時(shí)，控制系統(tǒng)控制落料氣缸8帶動(dòng)送料控制盤(pán)7移動(dòng)，當(dāng)分料盤(pán)支架5的落料口4與分料轉(zhuǎn)盤(pán)6物料口、送料控制盤(pán)7取料口三者對(duì)正時(shí)，物料就會(huì)落進(jìn)送料管10內(nèi)。氣缸8推動(dòng)送料控制盤(pán)7回到原位，電機(jī)1啟動(dòng)，帶動(dòng)分料轉(zhuǎn)盤(pán)6旋轉(zhuǎn)，將分料盤(pán)支架5的落料口堵住，吹氣閥門打開(kāi)、高壓氣體經(jīng)吹氣管11將物料（螺釘）通過(guò)送料管10送到指定安裝位置，這樣周而復(fù)始，實(shí)現(xiàn)持續(xù)供料。

2.2 分料裝置

圖2為分料裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和實(shí)物圖。分料裝置主要由分料轉(zhuǎn)盤(pán)支架、分料轉(zhuǎn)盤(pán)、送料控制盤(pán)、料管接口以及送料控制盤(pán)壓板等組成。落料管接口2擰在分料轉(zhuǎn)盤(pán)支架1上，分料轉(zhuǎn)盤(pán)4相對(duì)分料轉(zhuǎn)盤(pán)支架1轉(zhuǎn)動(dòng)，送料控制盤(pán)壓板6通過(guò)螺釘8安裝在分料轉(zhuǎn)盤(pán)4上，送料控制盤(pán)5安裝在分料轉(zhuǎn)盤(pán)4和送料控制盤(pán)壓板6之間，軸承7安裝在送料控制盤(pán)4上。

1.電機(jī)；2.聯(lián)軸器；3.傳動(dòng)軸；4.落料口；5.分料盤(pán)支架；6.分料轉(zhuǎn)盤(pán)；7.送料控制盤(pán)；8.落料氣缸；9.振動(dòng)給料盤(pán)；10.送料管；11.吹氣管

圖1 給料裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和實(shí)物圖

1.分料轉(zhuǎn)盤(pán)支架；2.落料管接口；3.吹氣口；4.分料轉(zhuǎn)盤(pán)；5.送料控制盤(pán)；6.送料控制盤(pán)壓板；7.軸承；8.連接螺釘

圖2 分料裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和實(shí)物圖

圖2結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖所示位置為分料盤(pán)支架的落料口、分料轉(zhuǎn)盤(pán)物料口及送料控制盤(pán)取料口三者對(duì)正狀態(tài)，即為物料落入落料管的狀態(tài)。

2.3 主要零部件結(jié)構(gòu)

2.3.1 分料轉(zhuǎn)盤(pán)支架。圖3所示為分料轉(zhuǎn)盤(pán)支架實(shí)物圖，毛坯材料為鋁棒。1為進(jìn)料口，2為落料口。落料口數(shù)量為4個(gè)。

圖3 分料轉(zhuǎn)盤(pán)支架實(shí)物圖

圖4 分料轉(zhuǎn)盤(pán)實(shí)物圖

2.3.2 分料轉(zhuǎn)盤(pán)。分料轉(zhuǎn)盤(pán)的毛坯為直徑152mm的鋁棒，通過(guò)車削和鏜床加工制作的。車端面、外圓和內(nèi)孔，再用鏜床及萬(wàn)能分度頭加工各個(gè)角度的孔。如圖4所示。

2.3.3 送料控制盤(pán)。送料控制盤(pán)選用8mm厚的鋁板，由數(shù)控銑床編程加工制作的。如圖5所示。取料口數(shù)量為4個(gè)。

圖5 送料控制盤(pán)實(shí)物圖

圖6所示為分料轉(zhuǎn)盤(pán)、送料控制盤(pán)、送料控制盤(pán)壓板裝配在一起的分料轉(zhuǎn)盤(pán)組件圖。送料控制盤(pán)沿分料轉(zhuǎn)盤(pán)上開(kāi)的溝槽移動(dòng)，動(dòng)力由氣缸提供。

3 PLC程序控制

設(shè)備運(yùn)行由PLC控制、傳感器進(jìn)行檢測(cè)。設(shè)備啟動(dòng)后，振動(dòng)給料盤(pán)持續(xù)上料，PLC控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)分料轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)取料；取料完成后，電磁傳感器檢測(cè)到分料轉(zhuǎn)盤(pán)與分料轉(zhuǎn)盤(pán)支架上下孔對(duì)正時(shí)，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；PLC經(jīng)中間繼電器，利用電磁換向閥控制氣缸帶動(dòng)送料控制盤(pán)移動(dòng)，氣缸復(fù)位后，螺釘落到送料管內(nèi)，步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)分料轉(zhuǎn)盤(pán)把分料轉(zhuǎn)盤(pán)支架的四個(gè)落料孔堵住時(shí)，PLC經(jīng)中間繼電器，利用電磁換向閥控制吹氣，將四個(gè)螺釘通過(guò)氣動(dòng)輸送的方式吹到槍頭內(nèi)。通過(guò)以上方式，便完成了螺釘?shù)淖詣?dòng)給料。

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）采用旋轉(zhuǎn)式取料方式，節(jié)省了空間，使得該裝置的整體尺寸減?。唬?）可同時(shí)為4個(gè)工作頭供送螺釘，裝置螺釘輸送效率為80個(gè)/分以上，提高了生產(chǎn)效率；（3）采用氣壓將螺釘供送到位，解決了以往不能實(shí)現(xiàn)曲線位置供料的問(wèn)題；（4）利用送料控制盤(pán)、控制系統(tǒng)和氣缸解決了間歇供料的問(wèn)題，簡(jiǎn)化了設(shè)備整體結(jié)構(gòu)，降低了成本。

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