【CT197】精密螺钉自动分选机机械设计正文.doc

1. 绪论 1.1设计工作的理论意义和应用价值 本课题来源于工业生产的实际需要。众所周知,精密螺钉已经应用于人们生活的各个方面,大大小小的机器都离不开螺钉。本课题鉴于国内外螺钉自动分选的技术水平与应用的基础上,为发展我国自主技术的自动分选机构,开发设计适合实际需要的精密铆钉分选机械,提高该产品的制造技术和水平做贡献,以适应工业生产的需求。 1.2目前研究的概况和发展趋势 21世纪是以知识经济和信息社会为特征的时代,制造业面临信息社会中瞬息万变的市场对其产品小批量多品种要求的严峻挑战.在制造业日趋国际化的状况下,缩短产品开发周期,减少新产品的投资风险和开发成本,已成为企业获取利润和赖以生存的关键。 螺钉作为人们日常生活中的必不可少的用品,与人们的生活息息相关,其生产涉及到自动分选机构和自动化送料机构方面。 自动化送料作为一门古老而又年轻的制造技术,几乎渗透到国民经济的每一个部门。在许多发达国家从作为支柱产业之一的汽车制造业到农业机械、动力机械、建筑机械、化工机械、精密机械、仪器仪表、医疗器械、日用五金等等，直到航空航天、军事兵器各个门类，自动化送料机构都占据着相当重要的地位。 随着我国工业的发展 自动化送料机构类型、工艺的复杂化以及人性化生产要求手工送料机构由于存在着效率、速度、精度、安全等方面的一系列问题，分选机的手工送料已逐步由自动送料机构所取代，从而进一步满足了送料机的自动化，大幅度提高生产节拍、生产质量等的要求。 自动送料机的发展概况经历了以下几个阶段：(1)普通的送料机构: 该机构根据送料动力的不同可分为机械、液压、气动三大类,在冲压加工中以机械与气动二类应用较多。目前冲压加工中最常用的是机械送料机构 。(2)机械手加穿梭小车式自动化输送系统：它主要由 CNC上料、取料机械手和穿梭小车组成, 其相邻两个压力机的输送单元主要由一个取料机械手, 一个在压力机之间固定轨道上移动的穿梭小车和一个上料机械手。 (3)多工位的自动化送料机构： 多工位送料系统是一个类似移动臂的装置，主要作用是把冲压件从一个工位移到另一个工位。 美国 Pen walt公司Decc型分选机是一种新型大小分选机，具有速度快、性能好、通用性强的特点。它根据体积分选的原理进行工作，综合了大小和重量分选机最突出的优点。Italy -001-A型分选机是意大利近年来研制的物品大小分选机，可将物品按大小进行无级分选。该机利用带有网眼的分选传送带进行分选。由于网眼的孔径是无级变化的，可以完成较精确的等级分选。随着电子技术和计算机图像技术的发展，对物品的大小进行测量判别的分选机采用了光电传感器或CCD摄像机，这己成为此类分选机的发展趋势。因为它们是对物品的大小进行不损伤的非接触性计量，因此适用于任何种类的物品。对于物品的外观品质进行分选的分选机，最初是采用辨色传感器提取物品的单一颜色信息，以此判别物品的某项要求。现在，由于PC计算机和有关图像处理硬件成本的下降，新崛起的彩色CCD摄像机己逐渐地取代了辨色传感器，成为综合分选的分选机。 目前,自动送料机发展趋势有:高速高精度的自动送料机构, 柔性自动化送料机构和交流伺服系统自动送料机构等几个方面。此外,分选机的自动送料还朝着高速高精度的自动送料机构, 柔性自动化送料机构和交流伺服系统自动送料机构等几个方面发展。 随着科学技术的发展，各行各业生产出的产品只要有需要分选的工作，大多数都希望实现自动化，这样不但节省人力，而且不受人的主观意识所影响，分选精确。因此针对于不同目的所开发的分选机应运而生，例如:铿离子电池自动分选机，电子零件特性自动分选机，而对螺钉的重量、大小、颜色等进行分选的分选机却很少，因此实现螺钉分选的自动化也是在生产中迫切需要的。 对于一些产品的分选技术正在飞速发展，但在螺钉分选上仍处于起步阶段，需要不断的努力。 2. 总体方案设计 2.1螺钉分选机的组成 机械部分组成： 1. 振动送料机构 2. 直径分选机构 3. 电镀分选机构 控制部分组成：单片机硬件电路。 2. 2 螺钉分选机的工作原理 图1螺钉分选机的总体示意图 如图所示，本机械结构有提升机构，振动送料机，直径选别机构，自动化选别转盘，电镀选别机构组成。其工作原理是先由提升机构把各种螺钉送到振动送料器里，然后，振动送料器会以类别把不同的螺钉一次送到直径选别机构，头部选别机构，电镀选别机构来分选所需要的螺钉。因此，先设计振动送料机构，然后设计直径选别机构，电镀机构，以及总体控制方法。 选用单片机控制系统控制四个步进电机的起停和正反转以及键盘和数码显示。 3.各部件设计 3.1提升机构设计 提升机构主要由电动机，减速器和提升部件组成。 图3-1提升机构示意图 如图所示，提升机构是由电动机驱动，经过减速器的调节，再由执行机构执行动作。当电动机运转