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

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 w" Z6 j8 [2 H! C/ ?　　　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
6 t, N8 q& ~) R8 u8 Y6 c. \　2、樹脂式樣
    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

- m* ^3 F% }* q2 W, ]+ z附圖
' f3 j$ Y& s' y
3 f. \- |4 M7 `. A

   2）、黑色部份為點膠示意圖
機構裝置
工件和封裝蓋的平行滑槽(結構簡圖)
     
附圖

                          工件的平行滑槽
氣缸蓋帽機構
8 K9 x6 N' x1 ~8 k' n- ~+ G

3 R. o( L4 C$ ~* F8 _
徑向和Z軸可移動機構
. X4 Z- h6 H6 j. ?9 |0 t5 ?! B2 `
! B1 B  A: j: C6 g$ E8 `附圖

, e, y7 x/ i3 X: V$ w/ V4）加熱控溫壓力料桶（與一方案相同）
  ?, C% V: Z7 T/ m6 R5)點膠閥門
6)控制系統
, s' G5 t  j( s/ ^

. O% t5 h& W& r5 s　　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。
" B0 e) l& F+ y# }' v: m1 A　　　2.4 具體實施方案的設計內容
1 f5 k7 b  Z$ v. C) O　　　根據上面的方案選擇，主要完成兩大部分的設計:
, P1 D$ A: `# a) `0 Q$ R設備的機械部分設計
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＋點膠閥門及運動機構
　　　（2）設備的控制部分設計
, t1 v2 R9 t1 V# D# V% R　　　    運用PLC和傳感器完成，整個過程控制
& @* b) w* V3 r; w4 o/ A6 T　　　 2.5 總體造型
: A1 g' P1 K6 e　　　插圖
8 V9 q! t; f8 K  d' Z　　　
　　　2.6 設備的總體參數
行    程：X600×y300(mm)
最大速度：400mm/s
驅動方式：步進電機
0 Q( W: T( P5 T' c+ o! i" L外形尺寸：約L660×W650×H590mm
+ l( K0 a: B: W$ @% n9 t2 Y3 b: \/ n- B電    壓：220V
+ U/ D0 ~, D9 o% j3 s重    量：45kg
6 W0 N- B5 ?' U: I
. D5 ~4 K! n% j6 K
, ~. }  i$ q' y: G6 K. C$ g$ e
1、工作原理圖:
附圖
3 q; r& S1 p" m( H
1 ^1 W' R5 y* ?; U, P2 d
/ u% ^5 F/ T" Z) v$ N
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。
工作流程圖:
* V  F2 p* d* V  l; m8 A  A3 i; e* t7 i4 |

/ n$ k$ T7 y# L1 A; S! g
7 N0 q6 e, j+ s. K, b


2、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 Y# A, o! B' o　　　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。
$ M* f2 a; M' w, ]: ?+ o0 ~　　　擋塊的運動軌跡路線（見下圖）為1→2→3→4→1。
+ X8 P* e2 g% D* T　　　
! c5 E' u) v( h
* @4 m, _* ^/ R3、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。
　　　
% }4 e& z4 j" f5 _. [3 s% ~　　　附圖
& n+ }' X- h# n+ \! q8 ?
　　　4、氣缸蓋帽機構的工作流程圖如下   附圖
; N$ ~' ~8 a+ c9 l3 }

  N$ c  V" W0 W6 C1 ~/ j
% m0 z4 I0 r0 M+ v7 _% _, b! k5 x- g

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
2  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。

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
4 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。
2 q" D( Y  R3 g2 N$ o  C6 |  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。
5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
3 M0 S2 H% ]# G2 _. X$ s8 p                                               Z軸的運動   空壓機（？？）-->氣缸（電磁閥）-->z軸運動

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

傳感器，膠水， 選用什么方式點膠。

- e: ?% {5 h0 e. r! ~; ~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。。。
6 y+ C. D. G2 c7 l, |% L

dawanglin

zerowing 發表于 2013-4-29 00:40
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 ...

請問我可以上傳word 附件嗎？
0 c4 b) v, y( U1 N( |- u7 c

dawanglin

這是我上傳的word附件，謝謝。  
) Z. H7 x7 y# h

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。

這樣一來，可以大大簡化你的控制回路。可以使用低針腳數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。
" t* _+ z. [5 i& N- J) {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
( ?3 F+ @, }( k8 l7 G7 U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。
+ ]0 z8 N, a" p! b8 Z6 M9 M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。   
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。  

, A7 Q, V# \" Z# X1 i0 D  U2 e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。
& D) G  s* |, L8 o$ g' R控制回路簡化后，論文的總體就簡化， 無法完成規定的字數。  
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低針腳數PLC可以采用吧。
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我的思路還是很少老師的影響， 缺乏設計靈活性。
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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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。
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。
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。或者說，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。

% Q* @* [* `% E: {* i' s9 J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。
5 h' W2 m% L, N0 b; S# f% q( K, z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 ...

" v" E% l% X4 K+ C; r; T$ P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。   
$ R+ \' ^' p( u- D9 s2 y9 `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。  
很那種云里霧里的， 更別說找到設計的感覺。  
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。
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+ ~. |0 u+ X6 `' P. j/ t% q1 ^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。

• 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。現在去充電是來不及 。
• 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？
  

6 t7 L$ X/ j% r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。
  K4 K1 d# e# ]/ h* S- ^8 ^
' K4 b- d! |: J0 ~! y4 _( w- d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。現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。
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