旋转式方形螺母输送机机械部分设计

旋转式方形螺母输送机机械部分设计摘要：在用固定式点（凸）焊机进行螺母或螺栓的凸焊时，一般焊接时的加压力在300kg以上。而在用手放置螺母或螺栓时，极有可能因误操作而导致焊机启动，导致上电极迅速往下运动，稍有不慎，就会使手压伤甚至残废。特别是在大批量生产时，操作人员免不了会产生疲劳而思想不集中，每年许多企业都会发生这类安全事故。螺母输送机解决了这个问题。采用螺母输送机来输送凸焊螺母，这种方法实现了从螺母的输送到焊机的焊接过程自动化。使用螺母输送机输送螺母，有着安全性高、操作方便、生产效率高等优点，而且能完成自动计数及实现自动化生产．便于质量和生产管理。螺母输送机一般与焊接设备配套使用，为了提高生产效率和杜绝此类的安全隐患，用能快速准确的螺母输送机来代替人手方式装配则是一个很好的解决方案。只需将螺母输送机的接线简单的接入焊接控制器，工人只需进行一次操作即国产先进螺母输送机可完成把螺母送进定位销，然后焊接的工序。既快捷又安全，已经得到众多车厂的广泛使用。Rotary square nuts conveyor machinery parts design Abstract：While welding a nut or bolt with a fixed point in the (convex) welder, the welding pressure will be above 300 kg in general.  But when placed in the nut or bolt by hand, it is most likely that the welding starts by misuse, leading to the rapid downward movement on the electrodes, the slightest mistake, and it will hand crushed or maimed. Especially in mass production, the operator will inevitably be fatigue and distracted, such accidents happens each year in many firms. Nut conveyor has been success to solve this problem. We use conveyor to transport nut welding nut, and this method realized the automation from the nut of the transfer to the welding of the welding process. It has a high safety, easy operation,high production efficiency using conveyor to transport nut. And it can complete the automatic counting and automated production. Very Convenient to the management of quality and production.第一章绪论1.1螺母输送机产品概述螺母输送机是用来自动输送螺母的设备，具有体积小，寿命长等特点。一般与焊接设备配套使用，例如汽车制造厂需要在钢板上焊接螺母，如果是用人手输送的话，首先效率较低，最重要的是会因操作失误是产生重大的安全事故，如还没完全松开手时就进行焊接，这时很容易把手指打断。为了提高生产效率和杜绝此类的安全隐患，用能快速准确的螺母输送机来代替人手方式装配则是一个很好的解决方案。方形凸焊螺母以其操作方便、适应性强、工作效率高等优点，在汽车和五金行业中得到了越来越广泛的应用。目前、螺母的焊接工作大都是采用固定式点(凸)焊机来完成，而传统的螺母焊接是由操作工人放人工件后，再手工放上螺母。这种方式存在安全性差、操作不方便、生产效率低等缺点，且无法完成自动计数及实现自动化生产．不便于质量和生产管理目前．很多生产厂家都开始采用螺母输送机来输送凸焊螺母，这种方法实现了从螺母的输送到焊机的焊接过程自动化。 1）输送物料：螺母 2）装载螺母数量：800­1000 3）配套设备：焊接设备螺母输送机实际是为国标螺母输送所使用的标准螺母输送设备，对于不符合标准的螺母支持不好，容易卡螺母。当然非标的螺母一样可以输送但要求为：螺纹孔与周边距离偏差，螺母两平面误差及螺母周边尺寸误差最大不能超过0.2mm。对于自动化机械标准来说这已经是非常的宽松了。除标准以外的螺母一样可以输送，也称为特殊型螺母(带法兰盘的螺母等)对这样螺母的输送一样拥有标准范围，这需要使用企业与生产企业进行技术协商。1.2现行螺母输送机存在的不足及国内外现状当前的螺母输送机存在以下几个缺点：不能实现螺母的自动计数；无法保证在软管和输送前端之间只有一个螺母；当输送前端无螺母对，不能停止电焊机的动作。另外，当前的螺母输送机采用传统的继电器装置来进行控制，存在着所用继电器的数量多、体积大、线路庞杂、可靠性差、检修困难等缺点。关于螺母输送机，比较成熟的有中国的深利昌(SLC)，韩国的chowell，日本的矢岛（在中国叫电溶机电），德国的KWOLL，美国的welpart，其中国产的螺母输送机价格相比国外的较为低廉，且质量、稳定性等方面与外国牌子有得一拼，而且某些关键部件方面还比进口的牌子要好，推荐选用国产的。1.3本课题研究的目的及意义在现代工业中，尤其是汽车制造业中，由于凸焊螺母具有操作方便、适应性强、工作效率高等优点，很多零部件之间的联接是通过凸焊螺母进行连接。具体的操作方法是将凸焊螺母焊接在工件上。目前在国内，螺母的焊接工作大多是采用固定式点（凸）焊机来完成。凸焊螺母一般是由操作工人手动放入工件，然后再实施焊接。这种手工放置凸焊螺母的操作方式存在以下三个缺点： 1、安全性差：由于在使用固定式点（凸）焊机对凸焊螺母进行凸焊时，所施加的压力一般在300KG 以上。当用手手动放置凸焊螺母时，如果因为误操作而导致焊机启动，则焊机的上电极将会迅速往下运行，因此，稍有不慎的话，就有可能将手压伤甚至打掉手指。特别是大批量生产时，操作人员难免会产生疲劳，或者思想不集中，因此，很容易出事故。事实证明确实如此，每年都有许多企业发生这种类似的事故。 2、生产效率低：采用手动放置凸焊螺母的方式，本身生产效率就比较低。另外，由于安全隐患的存在，操作人员在操作时，势必会在放置凸焊螺母时格外小心谨慎，因此更加重了这种现象，使生产效率更低。 3、无法实现自动化：由于需要操作工人手动放置凸焊螺母才能进行焊接操作，因此，根本就不可能实现自动化。由于以上缺点的存在，因此，迫切需要有相关的技术和产品来解决这些实际问题。1.4螺母输送机的组成组成：机身、料斗盘（振动盘）、输送枪体、输送管（料管），分配器，气缸及控制器（包括程序）等所组成。料斗约有800-1000个左右的螺母可预放在料斗中，随着料斗里圆盘的转动而被带入筛选机构的入口处。圆盘做工的低速旋转运动是由电动机通过减速机构来实现的。考虑到万一转盘被异物强行卡住将会导致机械零件受损的情况，该机构特设有安全装置，可使转盘与减速机构暂时脱离，当故障排除后便能自动恢复工作。筛选机构焊接螺母上一般有3~4个凸点，在焊接时，螺母上的凸点应朝向被焊工件，这就对输送到工件上的螺母有方向上的要求。筛选机构就是对螺母的方向进行筛选的，经过适当的调整后，只有方向正确的螺母可以通过筛选机构，而方向不正确的螺母则继续向前运动重新回到料斗中。储存通道方向正确的螺母在通过筛选机构后，便进入储存通道依次排队。当达到一定数量后，有一检测装置便会发出信号，使电要暂停工作；而当螺母数量不够时，电机又能自动运行，继续使料斗向存储通道提供方向正确的螺母。在工作时，每启动一次，储存通道便会释放出一个螺母进入输送装置。输送装置该装置通过一个万能支架，安装在固定式点（凸）焊机上，其安装角度和位置可任意进行调整，以适应各种形状的工件。从储存通道出来的螺母，经过一个柔性软管由压缩空气送入输送装置，螺母则被一输送轴快速顶出而准确地送到工件上。控制系统螺母被输送到工件上全过程的各个动作，均由控制系统进行顺序控制，且各动作间的时间还能够做适当调整，以满足客户的特殊需要。在进行设备调试时，可用控制面板上的各按钮对各动作进行单独调试，还可通过选择开关来选择是和固定点焊机连动，还是让固定点焊机单独工作。 1.5 螺母输送机的工作原理螺母输送机中，筛选机构是重点，其原理是：螺母在料斗中跟随沟槽作旋转运动，在沟槽料斗中基本排成我们所需要的方向，但也有某些不合要求。由于前面选择的是沟槽式料斗，而凸焊螺母如果四个凸点朝下就会比四个凸点朝上的螺母高度要矮一些。我们在出料口设一适当高度的挡板，经过适当的调整后，只有靠近挡板侧且方向正确的螺母可以通过筛选机构，一旦遇到方向不正确的螺母则电机继续向前运动，螺母回到料斗中重新进行筛选。 1.6 螺母输送机的动作分析螺母输送机的动作分为两部分。即螺母筛选及预存和螺母输送：螺母筛选及预存分为四个步骤，如下所示：(1)启动料斗工作电机．料斗转动，螺母通过筛选机构进入L形通道。(2)储存通道中螺母数量判断(电感式接近开关lsO)：该电感式接近开关有两方面的作用。若储存通道已满，则接通电磁气阀1YA，从侧面向螺母吹气．将进入L形通道中的螺母吹出预送导轨：否则，进人U形储存通道。若储存通道未满，且is内无螺母通过电感式接近开关1SQ，说明料斗当前槽中无螺母或首个螺母方向反向，则给出信号．使步进电机的驱动信号作用，驱动电机转过一角度，从下一条槽中输人螺母。(3)u形储存通道中螺母数量判断(电感式接近开关2SQ)=若储存通道中的螺母数量小于一定值，说明料斗中螺母数量太少．则发出报警信号(指示灯【L】)由操作人员进行处理：若1rain内，报警信号没有消除，则关闭螺母输送机(接触器KM)。(4)对螺母进行正反方向判断(电感式接近开关3sQ)。在筛选机构处已对螺母进行正反方向判断，但为了确保方向正确，在储存通道出口处再进行一次正反判断若反向，则发出报警信号(指示灯2L)，由操作人员作出相应处理。1.7螺母的输送过程(1)输送通道前端螺母有无判断(电感式接近开关4SQ)。若输送通道前端有螺母，且接收到焊接启动信号时，则电磁气阗7YA动作，输送气缸活塞前伸。若输送通道前端无螺母，而接收到焊接启动信号时，则执行第5步、6步后，7YA动作。(2)活塞运行到下限位时(磁感应接近开关6SQ)，电磁气阀7YA关闭，延时0．1s使螺母掉在定位销上后，电磁气阀8YA打开，活塞复位。(3)PLC计数一次。当已焊接螺母数量达到单件螺母个数时，发出计数器复位信号(指示灯3L)。当按下复位按钮时，焊接工件数量加1，同时PLC重新开始计数。当复位按钮未按下时，焊机不工作。在此处，设一开关2K．只有当开关按下时，PLC才计数。这样，能避免出现意外(如螺母未掉在定位销上)时，计数器重复计数。(4)活塞运行到上限位时(磁感应接近开关5SQ)，关闭电磁气阀8YA。输出一高电平信号给点焊机，表示可开始焊接螺母。(5)当接收到输送气缸活塞复位的信号时(磁感应接近开关5SQ)，电磁气阀2YA动作，气缸2活塞复位，释放一个螺母。延时0．1s，电磁气阀3YA动作，气缸2活塞伸出；同时，电磁气阀4YA动作，气缸1活塞复位，释放一个螺母进入储存通道底部，等待进入输送通道。延时0．1s。电磁气阀5YA动作，气缸1活塞伸出。(6)电磁气阀6YA接通，使螺母送到输送通道前端。第二章总体方案的设计2.1输送对象的介绍首先我们在设计之前对螺母输送机所输送的对象进行分析，有所了解后才能有的放矢地一步一步地进行设计。本螺母输送机输送的是方形凸焊螺母，其型号是M6。但是它有两种不同地类型，即A型和B型，如下图所示。对输送对象介