水表機(jī)芯螺釘自動(dòng)擰緊設(shè)備的設(shè)計(jì)

摘 要：針對(duì)目前水表機(jī)芯手動(dòng)安裝螺釘?shù)那闆r，設(shè)計(jì)了一種帶轉(zhuǎn)盤(pán)的8工位自動(dòng)送螺釘自動(dòng)擰緊設(shè)備，通過(guò)振動(dòng)盤(pán)把散螺釘排序后送到出釘口，然后由風(fēng)批帶動(dòng)螺絲刀擰緊。該設(shè)備代替手工操作后，達(dá)到了降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率的目的。

關(guān)鍵詞：螺釘；水表機(jī)芯；自動(dòng)送釘

水表已成為人們生活供水中必備的儀表，社會(huì)需求量很大，而現(xiàn)有的水表機(jī)芯生產(chǎn)方式仍舊是以人工為主，不僅效率低下，而且隨著人工成本的提高，生產(chǎn)成本也逐年增加。為此，專門設(shè)計(jì)了一種帶轉(zhuǎn)盤(pán)的8工位水表機(jī)芯螺釘自動(dòng)擰緊設(shè)備，可以完成散釘排序并自動(dòng)送釘，然后通過(guò)風(fēng)批帶動(dòng)螺絲刀擰緊，完成機(jī)芯螺釘安裝，提高了生產(chǎn)自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率。

1 整體機(jī)械結(jié)構(gòu)

圖1是水表機(jī)芯螺釘自動(dòng)擰緊設(shè)備整體機(jī)械結(jié)構(gòu)圖，主要包括機(jī)架、8工位轉(zhuǎn)盤(pán)、擰緊裝置、分釘裝置、螺釘排序裝置等幾部分，只要工人把規(guī)格為ST2.2的自攻螺釘放入離心振動(dòng)盤(pán)中，開(kāi)動(dòng)電源和氣源后，就可以把螺釘逐個(gè)通過(guò)軟管送到出釘口，風(fēng)批帶動(dòng)螺絲刀擰緊。

振動(dòng)盤(pán)通過(guò)線圈的通斷電產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，帶動(dòng)圓盤(pán)振動(dòng)，把螺釘逐個(gè)送出，通過(guò)行釘軌使螺釘按釘尖向下、釘頭向上排列，在重力的作用下，沿行釘軌滑向分釘裝置。在每個(gè)行釘軌上安裝計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)，可以記錄螺釘數(shù)量，同時(shí)，如果螺釘需要較少時(shí)，可以關(guān)閉振動(dòng)盤(pán)，節(jié)約能源，避免螺釘積壓。

分釘裝置是連接振動(dòng)盤(pán)與出釘口的橋梁，由氣缸、分釘滑塊構(gòu)成，氣缸帶動(dòng)分釘滑塊往復(fù)移動(dòng)，根據(jù)需要把行釘軌中的螺釘逐個(gè)送入軟管，在壓縮空氣的作用下送到出釘口中。

擰緊裝置由氣缸、風(fēng)批、螺絲刀、出釘口、檢測(cè)開(kāi)關(guān)等構(gòu)成，負(fù)責(zé)把螺釘擰入水表機(jī)芯中。當(dāng)水表機(jī)芯放到轉(zhuǎn)盤(pán)并轉(zhuǎn)到螺絲刀下面后，發(fā)出信號(hào)，在出釘口有螺釘?shù)那闆r下，氣缸帶動(dòng)出釘口下移，同時(shí)風(fēng)批支架在氣缸的帶動(dòng)下向下移動(dòng)，風(fēng)批在壓縮空氣的推動(dòng)下旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)螺絲刀把螺釘擰緊。風(fēng)批支架到達(dá)下限位開(kāi)關(guān)即完成擰緊，此時(shí)出釘口和風(fēng)批均上升，圓轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)45度，把下一個(gè)工位轉(zhuǎn)到螺絲刀下面。圓轉(zhuǎn)盤(pán)在導(dǎo)軌上，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通過(guò)齒輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)準(zhǔn)確轉(zhuǎn)動(dòng)位置。

出釘口專門為水表機(jī)芯設(shè)計(jì)，由出釘口主體、橡膠圈、出釘口夾持器三部分構(gòu)成，整套裝置共裝有三個(gè)出釘口分別與水表機(jī)芯相應(yīng)的位置一一對(duì)應(yīng)。

2 控制原理

控制部分選用工業(yè)PLC為控制器，完成對(duì)振動(dòng)盤(pán)的開(kāi)關(guān)控制、記錄每個(gè)行釘軌道的螺釘數(shù)量、缺釘時(shí)報(bào)警提醒、風(fēng)批、轉(zhuǎn)盤(pán)、出釘口位置的確定、工位中有無(wú)水表機(jī)芯的確認(rèn)等，具體工作過(guò)程如下：

通上電源后，振動(dòng)盤(pán)開(kāi)關(guān)打開(kāi)，如果60秒后行釘軌（三個(gè)行釘軌任意一個(gè)）計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)沒(méi)有檢測(cè)到螺釘，控制器認(rèn)為振動(dòng)盤(pán)中缺少螺釘，則停止振動(dòng)盤(pán)，報(bào)警，提醒給振動(dòng)盤(pán)加螺釘；當(dāng)有螺釘通過(guò)時(shí)，計(jì)數(shù)開(kāi)始，同時(shí)檢測(cè)出釘口中有無(wú)螺釘，如沒(méi)有，則電磁氣控閥動(dòng)作，為出釘口送釘，如仍未檢測(cè)到螺釘，則報(bào)警，當(dāng)三個(gè)行釘軌中螺釘數(shù)量積累到設(shè)定數(shù)目時(shí)，停振動(dòng)盤(pán)。一切準(zhǔn)備就緒后，啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)開(kāi)關(guān)，檢測(cè)到轉(zhuǎn)盤(pán)到位且工位中有水表機(jī)芯時(shí)，出釘口氣缸和風(fēng)批支架氣缸動(dòng)作，完成螺釘擰緊。

3 結(jié)束語(yǔ)

試驗(yàn)證明，該自動(dòng)擰緊設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送釘功能，使用者只要把散螺釘放入振動(dòng)盤(pán)，把水表機(jī)芯放入轉(zhuǎn)盤(pán)工位中，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，即可通過(guò)出釘口和風(fēng)批連續(xù)擰緊螺釘，每分鐘最多可以完成水表機(jī)芯五個(gè)左右，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。