本帖最后由 每次一例 于 2020-4-8 10:55 編輯
哈嘍，大家好，我是老張，因?yàn)榍岸螘r(shí)間出差了，所以中間就鴿了一期，希望大家見諒哈
（一定要看到最后哦，圖紙放在最后了）
其實(shí)在沒有發(fā)文章的這段時(shí)間，也一直在想，這一期是分析幾個(gè)機(jī)構(gòu)，還是分析一個(gè)什么設(shè)備呢？在網(wǎng)上找了一段時(shí)間后，就發(fā)現(xiàn)了這么一個(gè)非標(biāo)組裝設(shè)備，里面值得學(xué)習(xí)的機(jī)構(gòu)不少，所以就決定分析它了！
而關(guān)于這個(gè)組裝設(shè)備，它組裝的產(chǎn)品是什么呢？看下圖：
這個(gè)東西其實(shí)是USB接頭的組成部分，知道組裝的是什么產(chǎn)品后，下面再來看一下整個(gè)設(shè)備的拆解和工作原理視頻。
（假裝有視頻）其實(shí)是有視頻的，但是因?yàn)橹醪恢С烛v訊視頻的格式，所以沒法上傳，有想看的可以到公眾號(hào)里。
看完視頻，我想大家應(yīng)該對(duì)這個(gè)設(shè)備已經(jīng)有了個(gè)大概的印象，下面就開始分析它的機(jī)構(gòu)和原理，按照慣例，還是把整個(gè)設(shè)備分成幾個(gè)工序：
左邊三個(gè)工序都是相互獨(dú)立的，只是最后每個(gè)工序?qū)?yīng)的產(chǎn)品進(jìn)入到組裝工序，進(jìn)行組裝。
先看一下整體工作順序：
1、下蓋、PCB焊接板＆卡扣和殼體端蓋，分別通過各自的上料工序，進(jìn)入到轉(zhuǎn)盤組裝工序 2、轉(zhuǎn)盤組裝工序，通過間歇旋轉(zhuǎn)的方式，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行依次組裝、測(cè)試； 3、最后，OK品，排出線外；NG品，進(jìn)行回收處理。
再來看一下軸測(cè)圖：
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接下來，就按照下面的順序，依次分析：
1、下蓋上料工序； 2、PCB焊接板＆卡扣上下料工序； 3、殼體端蓋上料工序； 4、轉(zhuǎn)盤組裝工序。
1 下蓋上料工序
還是先來看一下這個(gè)工序的具體步驟：
1、人工把下蓋放到裝料管中，將裝料管裝滿后，放到裝料管支架上； 2、由于重力作用，下蓋沿著裝料管向下； 3、下料機(jī)構(gòu)將下蓋按照指定狀態(tài)放到輸送帶上，然后到輸送帶末端； 4、下蓋機(jī)械手從輸送帶末端取料，放到轉(zhuǎn)盤組裝工序上。
一、裝料管、裝料管支架、下料機(jī)構(gòu)
先來看一下這個(gè)部分的工作原理：
從上圖中可以看到，裝料管固定在支架上，和阻料機(jī)構(gòu)一起安裝在滑動(dòng)平臺(tái)上，然后整個(gè)滑動(dòng)平臺(tái)在推送氣缸的作用下沿著滑軌運(yùn)動(dòng)。
至于它為什么要設(shè)計(jì)成這樣呢？接下來咱們繼續(xù)分析，后面就會(huì)說到了。
1、裝料管、裝料管支架
再看一下裝料管和裝料管支架分離后：
裝料管中的下蓋，通過重力降到下面，當(dāng)傳感器檢測(cè)到裝料管中沒有料時(shí)，提示工人將裝料管取走、裝料，再重新放入支架。
可以看到，裝料管固定的順序：
1）將底部插入限位槽機(jī)構(gòu)，同時(shí)將底部?jī)蓚?cè)的半圓銷孔，對(duì)準(zhǔn)放到限位槽機(jī)構(gòu)的兩側(cè)銷柱上； 2）然后通過上部支架兩側(cè)旋鈕柱塞，將裝料管固定住。
注：旋鈕柱塞的工作原理是往外拔黑色的旋鈕，前部凸出的銷柱就會(huì)縮回去。
有人可能會(huì)有疑問，裝料管裝滿料后，放入支架時(shí)，下蓋不會(huì)掉出來嗎？其實(shí)還有一個(gè)機(jī)構(gòu)，就是用來防止這種情況出現(xiàn)的：
工人將裝料管裝滿后，把擋料棒插入到裝料管的底部，這時(shí)擋料棒上的銷柱就可以把裝料管中的料擋住，防止掉落；等裝料管固定好后，拿出擋料棒，就可以了。
2、阻料機(jī)構(gòu)，以及為什么要用推送氣缸推動(dòng)整個(gè)機(jī)構(gòu)滑動(dòng)
可以看到，裝料管中的下蓋狀態(tài)是立著的，而到輸送帶上是需要躺著的，這時(shí)候就需要用到整個(gè)機(jī)構(gòu)滑動(dòng)了，下面來看一下阻料機(jī)構(gòu)和整個(gè)機(jī)構(gòu)滑動(dòng)的工作原理：
1）下蓋從裝料管落到底部時(shí)，阻料氣缸推動(dòng)緩沖器將倒數(shù)第二排下蓋頂住； 2）這時(shí)，整個(gè)機(jī)構(gòu)向后移動(dòng)，最下排的下蓋就會(huì)被帶著躺在輸送帶上了； 3）重復(fù)以上過程，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料了。
二、下蓋輸送帶
輸送帶分成了兩段，是為了在上料的時(shí)候不影響后段產(chǎn)品的輸送；由于下蓋比較小，所以在兩個(gè)輸送帶中間要使用過渡板；壓板的作用是防止下蓋在輸送過程中產(chǎn)生堆疊現(xiàn)象。
再來看一下輸送帶的張緊方式：通過將兩側(cè)張緊輪向中間調(diào)節(jié)，來實(shí)現(xiàn)張緊輸送帶的目的。
三、下蓋機(jī)械手
這個(gè)機(jī)械手整體采用滾珠絲桿+導(dǎo)軌的傳遞方式，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過同步帶輪，將動(dòng)力傳遞給絲桿，從而使滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和上面的組件沿著橫向?qū)к壸鐾鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)；升降氣缸推動(dòng)夾爪氣缸沿著縱向?qū)к壸錾舷逻\(yùn)動(dòng)。
簡(jiǎn)單介紹了一下各部件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，再來看一下機(jī)械手的工作順序：
1、下蓋到達(dá)輸送帶末端，傳感器檢測(cè)到有料；
2、機(jī)械手移動(dòng)到位置1，升降氣缸推送夾爪氣缸向下，夾住下蓋后升起； 3、機(jī)械手移動(dòng)到位置2，將下蓋放到轉(zhuǎn)盤組裝工序。
2PCB焊接板＆卡扣上下料工序
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從圖中可以看到，兩條輸送帶中，靠上的是上料輸送帶，用來將裝滿PCB焊接板＆卡扣的治具盤，輸送到固定位置進(jìn)行上料；靠下的是下料輸送帶，用來將空的治具盤回收。
這個(gè)工序的工作步驟如下：
1、人工將裝滿料的治具盤放到上料輸送帶上，治具盤跟隨輸送帶到達(dá)定位機(jī)構(gòu)處；
2、機(jī)械手-1從治具盤上取料，放到暫存位； 3、機(jī)械手-2再從暫存位取料，放到轉(zhuǎn)盤組裝工序中；
4、當(dāng)治具盤中的料被取完后，定位機(jī)構(gòu)在移動(dòng)下一個(gè)治具盤的同時(shí)，將空料治具盤推到推盤氣缸-1處； 4、推盤氣缸-1再將空料治具盤推到推盤氣缸-2處，最后由推盤氣缸-2將治具盤推到下料輸送帶上，輸送到線外。
放上這段動(dòng)作的GIF圖，可以看的更清楚一點(diǎn)：
繼續(xù)來分析一下工序中的治具盤定位機(jī)構(gòu)、機(jī)械手-1和機(jī)械手-2。
一、治具盤定位機(jī)構(gòu)
其實(shí)通過上面的GIF動(dòng)圖，相信大家對(duì)這個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作已經(jīng)有了大概的了解，下面再來詳細(xì)說一下它的動(dòng)作順序：
1、載料治具盤跟隨上料輸送帶向前運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入滾輪輥道，此時(shí)定位柱處于前伸狀態(tài)，當(dāng)U型定位槽到達(dá)定位柱時(shí)，治具盤停止前進(jìn)；
2、這時(shí)，機(jī)械手-1取走治具盤上第一個(gè)料； 3、取完料后，位移氣缸推動(dòng)滑動(dòng)塊和升降氣缸向前，到位后，升降氣缸推送導(dǎo)柱向下，插入導(dǎo)柱孔中； 4、此時(shí)，定位氣缸帶動(dòng)定位柱縮回，然后位移氣缸縮回，將治具盤往后拉動(dòng)一段距離（距離等于導(dǎo)柱孔的間距 ）； 5、到位后，定位氣缸帶動(dòng)定位柱向前，插入定位孔中；
6、循環(huán)以上動(dòng)作。
二、機(jī)械手-1、暫存位
先來了解一下各個(gè)部件：
左限位、右限位：由于旋轉(zhuǎn)擺缸在帶動(dòng)支架和末端機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)慣性較大，因此兩側(cè)加了帶有油壓緩沖器的限位。（老張也建議大家在使用旋轉(zhuǎn)擺缸這種部件，且慣性較大時(shí)，可以在兩側(cè)加上外部的緩存限位，這樣可以讓整個(gè)機(jī)構(gòu)更加穩(wěn)定）
放料座：大家可以看到，在放料座上面有一個(gè)孔，在側(cè)面有一個(gè)氣管接頭，它們的作用是為了吸住PCB焊接板。
下面再來說一下工作順序：
1、治具盤到達(dá)定位機(jī)構(gòu)處，吸盤氣缸向下，用吸盤吸住PCB焊接板＆卡扣； 2、吸盤氣缸提起，旋轉(zhuǎn)擺缸旋轉(zhuǎn)到右限位處，將PCB焊接板＆卡扣放在放料座上； 3、對(duì)中氣缸夾一下，然后放料座吸住PCB焊接板，對(duì)中氣缸松開，等待機(jī)械手-2來吸取工件。
三、機(jī)械手-2
其實(shí)這個(gè)機(jī)械手和上面說到的下蓋機(jī)械手的傳遞方式和動(dòng)作原理是一樣的，不同的是這個(gè)機(jī)械手的末端是采用吸取的方式，在吸取座的上面有一個(gè)孔，側(cè)面有一個(gè)氣管接頭，它們的作用是用來吸取PCB焊接板。
所以這個(gè)機(jī)構(gòu)的工作順序是這樣的：
1、滑動(dòng)塊處于位置1時(shí)，升降氣缸向下，吸取座吸住PCB焊接板，然后暫存位上面的 放料座停止吸取PCB焊接板；
2、升降氣缸提起，然后滾珠絲桿驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)塊以及上面的機(jī)構(gòu)移動(dòng)到位置2，將PCB焊接板＆卡扣放到轉(zhuǎn)盤組裝工序。 以上部分，就是PCB焊接板＆卡扣上料工序的機(jī)構(gòu)和原理分析，是不是看的有點(diǎn)累，再加加油，就快結(jié)束了。
3殼體端蓋上料工序
其實(shí)這個(gè)工序的機(jī)構(gòu)和下蓋上料工序的機(jī)構(gòu)基本上是一樣的，所以咱們就直接來說說它們之間不同的地方：
一、推送氣缸推動(dòng)整個(gè)機(jī)構(gòu)滑動(dòng)的作用不同
還記得前面說：在下蓋上料工序中，這個(gè)部分的作用是為了讓下蓋躺下；但是殼體端蓋上料工序中，料在裝料管和在輸送帶上的狀態(tài)是一樣的，具體看下圖：
那么這個(gè)機(jī)構(gòu)在工序中的作用是什么呢？咱們都知道，這些料都是靠重力落下來，所以上面的料都是壓在最后一個(gè)料上的，因此這個(gè)機(jī)構(gòu)的作用其實(shí)是為了將上面的料都移開，方便輸送帶將最下面的一排料輸送走。
二、上料機(jī)械手的取料方式不同
在下蓋上料工序中，機(jī)械手的取料方式是用的夾爪氣缸；而在這個(gè)工序中，取料用的是吸取方式，具體看下圖：
4轉(zhuǎn)盤組裝工序
再來看一張軸測(cè)圖：
轉(zhuǎn)盤工序采用的是凸輪分割器轉(zhuǎn)動(dòng)的方式，而關(guān)于凸輪分割器，其實(shí)之前在其他文章里簡(jiǎn)單提過，這里我就說的稍微詳細(xì)點(diǎn)，先來看一下其中一種凸輪分割器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：
然后說一下凸輪分割器涉及的相關(guān)參數(shù)（以下內(nèi)容來自百度百科）：
1、工位數(shù)：出力軸每旋轉(zhuǎn)一圈的停動(dòng)數(shù)； 2、驅(qū)動(dòng)角（凸輪分度角）：入力軸旋轉(zhuǎn)角要求執(zhí)行一次分度運(yùn)動(dòng)，角度越大，運(yùn)動(dòng)越平穩(wěn)； 3、停止角：當(dāng)出力軸固定時(shí)，入力軸旋轉(zhuǎn)的角度。這角度和驅(qū)動(dòng)角的總和為360度； 4、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩：在固定位置下最大轉(zhuǎn)矩可施加到出力軸上。如果施加的轉(zhuǎn)矩大于這個(gè)值，則會(huì)損壞分割器； 5、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩：在分度期間，作用在出力軸上的最大轉(zhuǎn)矩。
感興趣的同學(xué)可以到網(wǎng)上找一些更詳細(xì)的資料了解一下。
而在這個(gè)工序中，一共有8個(gè)工位數(shù)（上圖中做了標(biāo)注），從1-8，分別代表組裝產(chǎn)品的次序，下面就來介紹一下每個(gè)工位是干嘛的。
工位1：將下蓋裝在治具盤上； 工位2：對(duì)下蓋進(jìn)行定位； 工位3：將PCB焊接板＆卡扣，安裝在下蓋上； 工位4：沒有作用，湊數(shù)的； 工位5：安裝殼體端蓋； 工位6：檢測(cè)殼體端蓋有沒有安裝到位；工位7：OK品，輸出到線外；工位8：NG品，回收。
在開始分析每個(gè)工位之前，咱們先來分析一下轉(zhuǎn)盤上的治具盤：
首先要知道的是：產(chǎn)品座是固定在底座上的；滑動(dòng)塊可以在產(chǎn)品座上左右滑動(dòng)，同時(shí)和它固定在一起的導(dǎo)柱可以在滑動(dòng)座上的導(dǎo)柱槽內(nèi)滑動(dòng)；滑動(dòng)座可以在產(chǎn)品座和底座之間前后滑動(dòng)。
知道了以上關(guān)系，咱們來看一下這個(gè)治具盤的工作原理：推動(dòng)滑動(dòng)座往前運(yùn)動(dòng) → 從而帶著導(dǎo)柱和滑動(dòng)塊向產(chǎn)品座的兩側(cè)運(yùn)動(dòng) ；
去掉推動(dòng)滑動(dòng)座的動(dòng)力 → 由于彈簧的作用，滑動(dòng)座向后運(yùn)動(dòng) → 從而帶著導(dǎo)柱和滑動(dòng)塊向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。
兩側(cè)的滑動(dòng)塊在縮到內(nèi)側(cè)時(shí)，是可以壓住下蓋的，所以這樣設(shè)計(jì)的原因是為了在取放下蓋或整個(gè)產(chǎn)品時(shí)，將滑動(dòng)塊讓開；而在其他時(shí)候?yàn)榱朔乐瓜律w或整個(gè)產(chǎn)品改變位置，用滑動(dòng)塊將它壓住。
分析完了治具盤的工作原理，咱們就來看一下每個(gè)工位上的機(jī)構(gòu)：
一、工位1
下蓋上料機(jī)械手在將下蓋放到治具盤之前，氣缸先將治具盤上的滑動(dòng)座往前頂，從而使兩側(cè)的滑動(dòng)塊向外，為放入下蓋讓出位置，等下蓋放到位后，氣缸縮回，治具盤上兩側(cè)的滑動(dòng)塊壓住下蓋。
二、工位2
這個(gè)工位的作用是將下蓋頂?shù)接蚕尬惶庍M(jìn)行定位，以便于后面安裝PCB焊接板＆卡扣。 推送氣缸往前推，首先頂板先接觸治具盤上的滑動(dòng)座，將兩側(cè)的滑動(dòng)塊松開，然后頂料柱再將下蓋頂在硬限位上；推送氣缸退回時(shí)，是相反的動(dòng)作。
三、工位3、工位4
關(guān)于工位3，其實(shí)就是上料機(jī)械手把PCB焊接板＆卡扣直接安裝在下蓋上，動(dòng)作原理都比較簡(jiǎn)單，所以這里就不詳細(xì)說了；而關(guān)于工位4，前面也說了，沒啥作用，就是湊數(shù)的。
四、工位5
大家可以看到，這個(gè)工位中，也有一個(gè)推送氣缸機(jī)構(gòu)，其實(shí)它的作用和工位二是一樣，就是在安裝殼體端蓋之前，對(duì)下蓋進(jìn)行再一次的定位，原理和工位二也是一樣的。（注：前面的視頻中，在這個(gè)位置有點(diǎn)錯(cuò)誤，大家注意一下）
五、工位6
前面提到了，這個(gè)工位的作用是用來判斷殼體端蓋有沒有安裝到位的，先來說一下測(cè)試組件中，各個(gè)零件的連接關(guān)系：編碼器通過聯(lián)軸器和連接套固定在一起；連接套可以軸承中轉(zhuǎn)動(dòng)；測(cè)試柱在導(dǎo)向套內(nèi)上下滑動(dòng)，但無法旋轉(zhuǎn)；測(cè)試柱穿在連接套內(nèi)，通過彈簧柱塞頂住斜面部分。
基于以上的連接關(guān)系，當(dāng)測(cè)試柱上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)彈簧柱塞和連接套轉(zhuǎn)動(dòng)，而編碼器通過轉(zhuǎn)動(dòng)的角度來判斷測(cè)試柱移動(dòng)的距離，所以測(cè)試組件判斷殼體端蓋是否安裝到位的方式為：安裝到位的殼體端蓋和沒有安裝到位的殼體端蓋，讓編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)的角度不同。
六、工位7
通過工位6判斷產(chǎn)品是否合格，合格的話，就在這個(gè)工位將產(chǎn)品取下，具體的工作順序如下：
1、治具盤到達(dá)工位7后，推送氣缸推動(dòng)治具盤上的滑動(dòng)座，打開兩側(cè)的滑動(dòng)塊； 2、機(jī)械手處于位置1，升降氣缸下降，用手爪-1夾起治具盤上的產(chǎn)品，然后提起來； 3、機(jī)械手移動(dòng)到位置2，手爪-1將產(chǎn)品放在變位機(jī)構(gòu)上，由變位機(jī)構(gòu)將產(chǎn)品立起來； 4、機(jī)械手繼續(xù)移動(dòng)到位置1，這時(shí)手爪-1取治具盤上的產(chǎn)品，而手爪-2取變位機(jī)構(gòu)上立起來的產(chǎn)品； 5、最后機(jī)械手移動(dòng)到位置2，手爪-1將產(chǎn)品放到變位機(jī)構(gòu)；手爪-2將產(chǎn)品放到線外。
再來看一下變位機(jī)構(gòu)的工作原理：
左側(cè)為手爪-1將產(chǎn)品放在變位機(jī)構(gòu)上的狀態(tài)，右側(cè)為將產(chǎn)品立起后的狀態(tài)。
當(dāng)手爪將產(chǎn)品放在旋轉(zhuǎn)座上后，檢測(cè)開關(guān)檢測(cè)到產(chǎn)品 → 真空發(fā)生器通過氣管接頭為旋轉(zhuǎn)座提供負(fù)壓，吸住產(chǎn)品 → 筆形氣缸縮回，將產(chǎn)品立起來，等待手爪-2抓取。
七、工位8
前面工位7是合格品的下料，那么自然也要有不合格品的下料，這個(gè)工位就是用來將不合格的產(chǎn)品取下來的，上圖中的機(jī)構(gòu)在前面其實(shí)都已經(jīng)說過了，所以在這里就不再啰嗦了。
呼~到這里，整個(gè)設(shè)備就算是分析完了，不過老張要說一下的是：這個(gè)圖紙出來的時(shí)間比較久了，可能很多朋友早都已經(jīng)拿到過了，而且我咨詢了幾個(gè)人，都說這個(gè)機(jī)構(gòu)在實(shí)際生產(chǎn)中不好調(diào)試，所以就說明它還是有缺陷的，不過圖紙中還是有很多值得我們學(xué)習(xí)借鑒的機(jī)構(gòu)，記下這些機(jī)構(gòu)，以便我們?cè)谛枰臅r(shí)候能隨時(shí)用上，這樣才能讓我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)更加輕松。
OK，按照慣例，還是把圖紙放在公眾號(hào)，關(guān)注后回復(fù)：組裝機(jī)，就可以拿到下載鏈接了。
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發(fā)表于 2020-4-8 10:49:39
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