螺釘自動給料裝置研制

劉家強 劉爽

摘 要：裝置由振動給料盤、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)振動給料盤定向排序的螺釘經(jīng)回轉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，通過壓縮空氣將螺釘沿軟管吹送到裝配位置，整個動作通過PLC控制。實驗測試結果表明，裝置螺釘輸送效率80個/分以上。

關鍵詞：螺釘；生產(chǎn)線；給料；自動裝配

1 概述

螺釘自動給料裝置種類眾多，但這些給料裝置存在如不能同時為多個執(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)當中去。工程實踐中，在同一道工序需要安裝多個螺釘?shù)膱龊虾芏?。如汽車方向盤生產(chǎn)線，安裝一個安全氣囊需要裝配4個螺釘。為提高生產(chǎn)效率，一次性為多個執(zhí)行工作頭供送螺釘?shù)穆葆斪詣咏o料裝置迫在眉睫。本設計研制了可為四軸螺釘自動裝配裝置供料M5×16螺釘?shù)淖詣咏o料裝置，可同時自動、高效的供料。

2 結構設計與制作

2.1 工作原理

圖1為給料裝置結構簡圖和實物圖。工作時，振動給料盤9持續(xù)上料，電機1通過聯(lián)軸器2帶動傳動軸3以及與之相連的分料轉盤6旋轉取料。分料轉盤6旋轉到待送料位置時，電機1停止工作；當傳感器檢測到需要供料時，控制系統(tǒng)控制落料氣缸8帶動送料控制盤7移動，當分料盤支架5的落料口4與分料轉盤6物料口、送料控制盤7取料口三者對正時，物料就會落進送料管10內。氣缸8推動送料控制盤7回到原位，電機1啟動，帶動分料轉盤6旋轉，將分料盤支架5的落料口堵住，吹氣閥門打開、高壓氣體經(jīng)吹氣管11將物料（螺釘）通過送料管10送到指定安裝位置，這樣周而復始，實現(xiàn)持續(xù)供料。

2.2 分料裝置

圖2為分料裝置結構簡圖和實物圖。分料裝置主要由分料轉盤支架、分料轉盤、送料控制盤、料管接口以及送料控制盤壓板等組成。落料管接口2擰在分料轉盤支架1上，分料轉盤4相對分料轉盤支架1轉動，送料控制盤壓板6通過螺釘8安裝在分料轉盤4上，送料控制盤5安裝在分料轉盤4和送料控制盤壓板6之間，軸承7安裝在送料控制盤4上。

1.電機；2.聯(lián)軸器；3.傳動軸；4.落料口；5.分料盤支架；6.分料轉盤；7.送料控制盤；8.落料氣缸；9.振動給料盤；10.送料管；11.吹氣管

圖1 給料裝置結構簡圖和實物圖

1.分料轉盤支架；2.落料管接口；3.吹氣口；4.分料轉盤；5.送料控制盤；6.送料控制盤壓板；7.軸承；8.連接螺釘

圖2 分料裝置結構簡圖和實物圖

圖2結構簡圖所示位置為分料盤支架的落料口、分料轉盤物料口及送料控制盤取料口三者對正狀態(tài)，即為物料落入落料管的狀態(tài)。

2.3 主要零部件結構

2.3.1 分料轉盤支架。圖3所示為分料轉盤支架實物圖，毛坯材料為鋁棒。1為進料口，2為落料口。落料口數(shù)量為4個。

圖3 分料轉盤支架實物圖

圖4 分料轉盤實物圖

2.3.2 分料轉盤。分料轉盤的毛坯為直徑152mm的鋁棒，通過車削和鏜床加工制作的。車端面、外圓和內孔，再用鏜床及萬能分度頭加工各個角度的孔。如圖4所示。

2.3.3 送料控制盤。送料控制盤選用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。

圖5 送料控制盤實物圖

圖6所示為分料轉盤、送料控制盤、送料控制盤壓板裝配在一起的分料轉盤組件圖。送料控制盤沿分料轉盤上開的溝槽移動，動力由氣缸提供。

3 PLC程序控制

設備運行由PLC控制、傳感器進行檢測。設備啟動后，振動給料盤持續(xù)上料，PLC控制步進電機帶動分料轉盤旋轉取料；取料完成后，電磁傳感器檢測到分料轉盤與分料轉盤支架上下孔對正時，步進電機停止轉動；PLC經(jīng)中間繼電器，利用電磁換向閥控制氣缸帶動送料控制盤移動，氣缸復位后，螺釘落到送料管內，步進電機開始轉動；當分料轉盤把分料轉盤支架的四個落料孔堵住時，PLC經(jīng)中間繼電器，利用電磁換向閥控制吹氣，將四個螺釘通過氣動輸送的方式吹到槍頭內。通過以上方式，便完成了螺釘?shù)淖詣咏o料。

4 結束語

（1）采用旋轉式取料方式，節(jié)省了空間，使得該裝置的整體尺寸減??；（2）可同時為4個工作頭供送螺釘，裝置螺釘輸送效率為80個/分以上，提高了生產(chǎn)效率；（3）采用氣壓將螺釘供送到位，解決了以往不能實現(xiàn)曲線位置供料的問題；（4）利用送料控制盤、控制系統(tǒng)和氣缸解決了間歇供料的問題，簡化了設備整體結構，降低了成本。

參考文獻

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