請教大牛， 工業用的點膠機的結構設計（畢業設計）

dawanglin

論文設計要求
, u3 s% K+ T5 G. d
利用物體的重力作用，使圓形工件從斜面上滾動，在滾動過程中，進行點膠，到一定位置，再自動封裝。在此先注明一點，與廠方的技術部門溝通，調查到，廠方的加工工件外形，均為光滑的圓柱面，直徑在10mm—30mm,內部結構穩固，允許滾動，不會對內部產生影響。
　　1、設備類型
9 x4 P' x' x# z! B. i! e　　　工件和封裝蓋的平行滑槽+氣缸蓋帽機構＋徑向和Z軸可移動機構＋加熱控溫壓力料桶＋點膠閥門
　2、樹脂式樣
& P0 u9 B* {. V8 _9 Y! }3 \0 N$ b. h    單組份環氧樹脂(2kg塑料桶包裝)
　3、點膠要求
   1）、點膠工件示意圖
8 I2 G8 g, m8 Y9 D3 q5 p+ a  j
附圖
* [9 G! X) W# g0 M

9 n5 f$ t, D/ H& V2 z( G) y
   2）、黑色部份為點膠示意圖
9 U4 U5 Q. R- T. H& N機構裝置
! K; A# D$ j  S' ^0 a0 t& {2 ?/ D工件和封裝蓋的平行滑槽(結構簡圖)
     
  q& o$ G9 o/ d) E, F附圖
- S3 \* q* R5 l" N4 d% \" w
                          工件的平行滑槽
氣缸蓋帽機構
. K$ f: i0 V% h% N9 {) M

7 ^$ s3 `, s' N6 E
徑向和Z軸可移動機構

8 p4 p0 Z7 w( T: p( I- y' t1 B附圖
: u! _# Y: T3 E* J7 k, }9 O
$ t1 Y7 m* s; `5 E3 T4）加熱控溫壓力料桶（與一方案相同）
5)點膠閥門
6)控制系統

: k* A4 V8 G. V* {
; k* {( b/ \9 m4 j6 Q" U/ B4 L1 W- K　　該方案實現了自動點膠和封裝的一體化，把兩道工序變成了一道工序，能進行自動連續加工,人工只需要放上工件，接著按控制開關，就行了。方便，簡單。且實現了點膠的均勻性和一致性。整個系統實現的是全自動化生產。但制造工藝復雜，成本相對第一種方案，要高一點。
　　　與廠方溝通后，廠方愿采用第二種方案，盡管設備成本高點，但自動化程度高，大大降低了人力成本。
　　　以第二種方案為本圓形點膠設備的具體實施設計方案。
　　　2.4 具體實施方案的設計內容
2 {2 F) f* n5 e6 T5 V  k- W　　　根據上面的方案選擇，主要完成兩大部分的設計:
設備的機械部分設計
0 m; K" X2 {  ^8 I4 ?5 S/ H! f工件和封裝蓋的平行滑槽
氣缸蓋帽機構
0 |/ H! n- Z' ~  b! w, T6 \# n7 w; D徑向和Z軸可移動機構
: y2 v) {$ ~7 ~1 `加熱控溫壓力料桶＋點膠閥門及運動機構
  v" Y$ P7 b1 @/ C& Z0 k　　　（2）設備的控制部分設計
' [3 @) Y8 G7 P, F$ R) V/ c! w% i. n3 _　　　    運用PLC和傳感器完成，整個過程控制
+ q& t: f4 Y) F　　　 2.5 總體造型
　　　插圖
　　　
" C% a( N& h& l$ V& s3 T( T& A' t$ E　　　2.6 設備的總體參數
$ j" [3 h0 }5 d, e3 c" B  l- _行    程：X600×y300(mm)
: n0 E$ C$ F" v" I8 O最大速度：400mm/s
: y7 i1 G$ q/ Q# ^2 e. B驅動方式：步進電機
" @7 E/ k9 k4 Q3 F4 s外形尺寸：約L660×W650×H590mm
- I# W0 h7 C5 F; O電    壓：220V
重    量：45kg
( Q# p" ]- f8 o. p6 l


  ~! j, X* Y! D: N% ]6 N7 p1、工作原理圖:
& h- N' g$ ~- v附圖
! ?8 {( ]4 E" g
! Q- \* f( p2 m

如圖所示，工件和封裝蓋分別在一平行滑槽中，第一個工件和第一個封裝蓋隨擋塊移動，保證工件是成滾動狀態，在滾動過程中，完成自動點膠。第二個工件和封裝蓋同時被固定不動。當第一個工件到B點時，運動停止。此時封裝蓋也運動B點，氣動蓋帽機構完成自動封裝。擋塊升起，工件離開滑槽。擋塊回到原位A點，第二個工件和封裝蓋解動，自動運動到A點。又開始新一輪的自動點膠和封裝。整個過程由PLC控制完成。
/ G5 M$ p3 T  @; L9 j& |5 I' Y5 L' ]工作流程圖:

% Y9 a) {. e$ P! w. e; a




! B7 ^! x: Q, X1 L2、擋塊的徑向和Z軸移動
擋塊的主要作用是通過它實現工件的勻速滾動。在滾動過程中，輔助點膠同時保證封裝蓋也在相應的位置，做好封裝準備。對工件和封裝蓋做徑向定位。
　附圖
2 k; u) R- e( z- u, h　　　如圖，擋板1和擋板2同時運動，可進行沿滑槽徑向運動，也可以做垂直槽面的z向上下移動。當擋板1、2位于A點低位時，工件和封裝蓋進入槽內。接通電源，擋塊勻速運動，帶動工件滾動，到B點停止。等完成封裝后，擋塊沿Z軸上升到高位，工件離開。擋塊再次回到A點低位，重復上一運動。
0 s% s+ z2 I# e0 V- j! {) |" W　　　擋塊的運動軌跡路線（見下圖）為1→2→3→4→1。
7 h* L0 ]. M1 n8 B7 Y　　　
' ~2 Y9 W% z0 g- c* x9 U
0 p3 G& B( x; I7 z5 e# u( K9 [3、點膠頭的徑向和Z移動
　　　點膠頭,同擋塊一起沿斜面徑向移動，同時沿Z軸向下移動，完成自動點膠，再回位。見圖。點膠頭的運動軌跡路線：1→2→3→4→5→6. 在3→4，完成自動點膠。
　　　
& O) c, B8 G! ]% S7 V　　　附圖

　　　4、氣缸蓋帽機構的工作流程圖如下   附圖
8 N+ X. u, _- ~  [" \

zerowing

首先建議你把圖穿插到文字中，方便閱讀。方法很簡單，很WORD相似。先上傳圖片，然后光標點到需要位置，打開上傳框，點擊已上傳圖紙即可。其他的，我得慢慢看看。

dawanglin

這是我的初步的 思路，很多地方還不成熟， 我就把這個設計拿出來和大家一起討論完成

1  點膠機的概述
$ o# I8 C/ p" {; g2  點膠機的總體設計方案， 把上面的內容自己在重新闡述一下， 總的需要什么東西。
9 @- H) b; F3 V* U$ i2 \) q

3  氣缸的選用和真空發生器的選擇問題   

       氣缸使用雙作用， 盒式真空發生器的吸盤
- d0 Q6 E: G# M4 斜面滑槽的設計， 中間需要幾塊擋板。 斜面上方兩邊需要擋板， 使用氣缸來推動擋板的升起來阻止后面的工件繼續運動。
  下方裝配的時候蓋子需要一塊擋板， 工件使用一個氣爪來固定工件。
( e7 b9 s4 e% u9 t4 t0 _7 f8 F) v# f; T5點膠機的選用 考慮兩個方面  X軸的運動  步進電機- ->絲桿運動-- >x軸運動
                                               Z軸的運動   空壓機（？？）-->氣缸（電磁閥）-->z軸運動
. g+ k* P$ v) I" K

6膠料桶和點膠閥（附帶一塊擋板）的選用

7點膠機控制系統    我考慮的是簡單的敘述下PLC原理

/ b# Y& e7 Q, N6 X傳感器，膠水， 選用什么方式點膠。
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導師給我們的畢業設計，大學的學習讓我對設計很吃力。 希望前輩對我這種新人多多指點，  多和大家交流下技術，對我們的幫助也是很大的。
謝謝。。。

dawanglin

zerowing 發表于 2013-4-29 00:40
5 M3 x# I1 N3 ~4 \7 Y首先建議你把圖穿插到文字中，方便閱讀。方法很簡單，很WORD相似。先上傳圖片，然后光標點到需要位置，打開 ...

/ j( }/ g+ _" ~. l, d請問我可以上傳word 附件嗎？

dawanglin

這是我上傳的word附件，謝謝。  

zerowing

看了看，搞復雜了。不知道這是你們導師的意思還是你自己的想法。那一些列的檔塊機構完全沒必要那么搞，搞到最后 既容易磨損，也容易產生振動。斜面機構可以用，而且能節省不少能源。沿斜面做一個帶垂直定位的叉架的傳送帶就行了。見過臺階式斜面電梯吧。參照那個結構來就行。合蓋機構用吸氣式？這也大可不必，一個簡單的曲柄滑塊機構推過去就解決了。至于你的點膠頭，按照上面的結構可以繼續那么用。所不同的是，叉架結構記得在斜面上設置一些列的輥子，或者叉架本身有主動驅動輥，保證你的筒體下降過程中仍保持迅速旋轉就行了。
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8 C1 j5 W2 o  i: ]9 F( p這樣一來，可以大大簡化你的控制回路?？梢允褂玫歪樐_數PLC或者不適用PLC的純機械結構自動化控制。節約成本也方便問題查找和解決。
1 ~3 u' B. l3 Y) a0 M8 j! C" U) l$ L我一直是這樣一個觀點，自動化程度高不代表這個設備里運用的電子控制部分就多。而且，記得某前輩曾經這么說過，能機不用電，能電不用氣液。

dawanglin

zerowing 發表于 2013-4-29 06:12
, e$ v% b0 K  [6 A! C9 \& K看了看，搞復雜了。不知道這是你們導師的意思還是你自己的想法。那一些列的檔塊機構完全沒必要那么搞，搞到 ...

謝謝你的回復。
前面的設計是有點復雜， 是我們導師的意思。 只是在理論上面設計的， 這個論文題目離實際應用還是很多差距的。
/ U% C6 x0 g( F! \3 B5 `: u擋板的設置也是她要求弄的， 理論上面是不考慮成本的。只是怎么更好的把這個設備設計出來就可以的，磨損的話只有后期考慮下更換了。  這樣的話帶垂直定位的叉架可能就得取消了， 工件在斜面滾動一圈也就完成了圓周的點膠運動。   
. ]9 o* H4 w! n9 c 如果叉架里面帶有輥子的話， 點膠就很快完成了運動，但是設計要求中點膠機需要斜面運動（徑向運動），以及垂直運動（z軸運動）  ，所以這個方法可能取消。  

8 D0 Q- S. W% R; P' k( b蓋帽機構的設計，還是得需要。 你所說的曲柄連桿是很不錯的建議， 因為要對工件的位置定位。 氣缸自帶有傳感器， 到達安裝位置的時候可以自動檢測。
3 ]4 Q0 a: V; h+ K' {: H控制回路簡化后，論文的總體就簡化， 無法完成規定的字數。  
) ?# o* V2 q/ k, ~  |
7 R8 y: d& i8 C  [低針腳數PLC可以采用吧。
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) Z/ I  L( Q% t' }$ ^2 D$ @7 [- ~4 W我的思路還是很少老師的影響， 缺乏設計靈活性。
. K# z" I1 X: V' ^: q1 B在學校設計的實踐是很少的，教育 和實際生產差距很大。 我們以后也只有在實踐中才可以學習經驗。
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! U5 c, f4 {4 g5 p# \1 Y% F7 ?

zerowing

你導師的這個思路有問題。理論設計不是不考慮成本的階段。機械設計遵循一條原則，即實現同樣的功能，結構越簡單設計就越可靠。而越簡單的結構也就變相意味著低成本。把成本控制和物流控制放到原理設計之后，本身是一種不符合現代工業的表現。
4 B$ U& y9 y7 Q  I, G& \4 E+ |至于擋板的設計，按照目前的情況看，一，整個設備屬于間歇運動，二，擋板是準備吊裝。這里存在一個問題，即吊裝的精確定位問題，在一個大的空間內，在吊裝形式上保證一個較高精度的定位，整個支架、懸架和驅傳裝置的位置精度都需要保證在一個相當高的水平上。這不是一個單純的成本問題，而是用什么加工方法保證的問題。我曾經課設的時候做過自行車的四連桿驅動結構，原理設計本身很成功，唯一的問題就是其中一個支點的定位。到實際加工階段，一個焊接變形量就能整死你。因此，驅傳同體，盡量減小機構尺寸是保證你功能實現的精度實現的前提。
" f: R# `+ ]$ @關于我說得叉架部分，取舍在你。不過使用叉架或者帶棍子的叉架，并不影響你的基礎設計思路，即通過斜面滾動一周完成點膠。帶輥叉架的目的是減少工件同叉架本身的摩擦，同時保證二者之間的相對位置精度。當然，這個結構也可以完全使用在平面上，輥驅轉動點膠，完成后，收叉放件，利用斜面收集工件。所以從一種思考角度上講，依靠物體在斜面上的自重滾動來做旋轉點膠，思路很好，目的是為了充分利用重力勢能來節能。但是這種方式增加了點膠機的定位難度，增加控制復雜度，反而增加了成本，換句話說，目前階段屬于“雞肋”設計。注意：所謂的設計要求點膠機需要沿斜面運動和垂直運動，這個要求本身不是實現點膠合蓋換工位這一套功能的必要要求，屬于你們導師一廂情愿的設計要求，或者換句話說，是先有的這個要求，然后套上去的功能。
吸氣式蓋蓋法，結構更復雜，這不是拍腦袋空想，我認為一吸氣他就合上了。被吸物體的質量、體積、兩工件間的距離、氣流速度、漏氣程度等都會影響最終結果?；蛘哒f，這不是一個簡單的定位問題，而是設計眾多的流體問題。同樣，這種設計往往需要增加配合工件的自定位裝置，以保證吸合過程的自定位，而非人為定位。因為流體運動的軌跡即時是現在的軟件模擬也不能達到100%的重合。
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當然，如果你們的論文就是個空殼子，那么你可以無視我說的這些，繼續你們的所謂“原理設計”。但是如果要我來給你們這一整套思路來做一個評價或者一個評分，我是連及格都不會給的。
1 p8 U% K- T9 c/ R+ R0 S9 C總的來說，按現在的這個設計思路來看，更像是看軟科幻小說，只要每個設計點能有出處，拼在一起，不用考慮能不能實現，只要所用都是實際科學就行。就是這種感覺。
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zerowing

另外，如果你以后真得打算干機械這行，我勸你趁早收起這種“明日復明日”的態度。隨著社會發展，已經越來越沒有機會和單位給你時間去適應和實踐了。國外用人單位有專門的學生崗（summer work)，但是絕對沒有給一個已經畢業的人的實習崗。如果你不能在很短的時間內從這種脫離實際的思維框架中跳出來，那么要么你沉寂在以后的所謂畫圖工或者其他工作里，要么就是主動轉行改做其他。這樣的人和事，我見得也不少。

dawanglin

zerowing 發表于 2013-4-30 23:36
另外，如果你以后真得打算干機械這行，我勸你趁早收起這種“明日復明日”的態度。隨著社會發展，已經越來越 ...

我覺得你在國外工作， 對機械設計研究這方面就更加深入的了解，你就很容易一針見血的之初問題的所在。 我的框架也是建立在老師的指導下一步步來的，我最初對于設計也是丈二和尚摸不著頭腦的那種。網絡上面的信息又太零散了，自己不好拼裝。   
總的來說只要每個設計點能有出處，拼在一起，不用考慮能不能實現，只要所用都是實際科學就行。就是這種感覺。  
8 N* n/ Q5 G  S* l+ ^很那種云里霧里的， 更別說找到設計的感覺。  
7 T$ b" o6 W2 N3 |8 Z1 @  N% Q1 f來討論下我對于你的意見整改的思考，用心的觀點來代替以前的，就要有論點來支持論據，后面你的理論才會成立，設計出來的東西老師才會認同。
9 A  P) M( {  ^
( o: o7 e- H! i( S. v, b這個設備的設計覺得重要部分是放在點膠的設計這塊，通過你這一講解，就不那樣認為。 因為整個工作的空間比較大，就不能光是考慮到點膠設計的這一部分來，這是一個整體的設備。


# I+ L% ~4 V# D: w

• 圓筒在斜面有一大段的運動距離，這方面產生的問題也就相應的增加。所以說斜面設計，蓋帽設計，點膠機設計他們是一體的，重心都是一樣的。
• 圓筒在滾動的時候，槽兩邊的距離不能過大,保證了它運動不發生偏移，點膠機的點膠針頭同時在點膠路徑之內點膠要同進行，就很難操作。不能單單考慮斜面的純滾動這種新奇的設計，在實際生產過程中是不符合常規的。關于擋板來隔離后面圓筒的設計，我最初使用氣缸從底部推動擋板上升來阻止運動，或者上面設計一個彈簧來壓縮。你也提到的有磨損的，擋板是從底部升起來是有點多余。
• 蓋帽機構   下面裝配的時候，預先設定也是要一邊一個擋板把工件和蓋子擋起，然后又才裝配。如果不用氣缸，用曲柄滑塊裝配需要注意哪些東西了，直接合蓋穩定怎么控制了？我的想法是兩頭你要抓住穩定后封蓋吧。
• 垂直定位叉架傳送帶這個裝置我不了解，我覺得是可以采用的。一個不懂的部件我怎么想辦法把他安裝進去？利用網絡搜索啊?，F在去充電是來不及 。
• 斜面控制臺要安裝一臺點膠機，這個怎么和斜面配合。論文設計中需要安裝說明嗎？
  

設備的選擇應該怎么配合總體設計要求，后面還有點膠機的選用， 膠料桶應該怎么選擇，符合什么原則。
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+ p+ Z; Z% f- ?- v/ J# g* h3 \) c現在討論的同時，論文開始框架設定。不好意思，新人就是問題多多,思維也是有點亂?，F在我還是好好弄論文吧，后面自己要拿出東西去給別的公司展示，證明自己的能力才行的。
0 C$ T. d0 ~4 m( C; l

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