请教大牛， 工业用的点胶机的结构设计（毕业设计）

dawanglin

论文设计要求
7 U) g4 ]; f. A
利用物体的重力作用，使圆形工件从斜面上滚动，在滚动过程中，进行点胶，到一定位置，再自动封装。在此先注明一点，与厂方的技术部门沟通，调查到，厂方的加工工件外形，均为光滑的圆柱面，直径在10mm—30mm,内部结构稳固，允许滚动，不会对内部产生影响。
% m) ~4 Y& \3 p5 `* I　　1、设备类型
　　　工件和封装盖的平行滑槽+气缸盖帽机构＋径向和Z轴可移动机构＋加热控温压力料桶＋点胶阀门
　2、树脂式样
: ?/ b. Y( Q5 r/ V  V    单组份环氧树脂(2kg塑料桶包装)
　3、点胶要求
   1）、点胶工件示意图
7 [3 x/ ~1 S) d
附图
7 _3 N/ N0 R& Y, p6 a' [


   2）、黑色部份为点胶示意图
% }% J% o) a, P  K* A机构装置
工件和封装盖的平行滑槽(结构简图)
     
4 E2 w1 ^  b6 a0 H8 B8 {附图
  K6 x7 n" r* z: ~
1 v1 w3 R+ w, ~$ u5 B  W                          工件的平行滑槽
  n  t; _/ |1 m气缸盖帽机构

4 M" {: C; v8 l  ~+ l) ?

径向和Z轴可移动机构
9 m" s5 T3 Y5 l( c
4 H3 h" r) q6 P附图

4）加热控温压力料桶（与一方案相同）
( I- X- Q8 Y: O7 q! r5)点胶阀门
6)控制系统
; L) {* Q: H7 y

　　该方案实现了自动点胶和封装的一体化，把两道工序变成了一道工序，能进行自动连续加工,人工只需要放上工件，接着按控制开关，就行了。方便，简单。且实现了点胶的均匀性和一致性。整个系统实现的是全自动化生产。但制造工艺复杂，成本相对第一种方案，要高一点。
　　　与厂方沟通后，厂方愿采用第二种方案，尽管设备成本高点，但自动化程度高，大大降低了人力成本。
$ @& E$ p. X3 w7 _4 s2 D　　　以第二种方案为本圆形点胶设备的具体实施设计方案。
/ H! n. g7 B& K+ H4 l: R　　　2.4 具体实施方案的设计内容
　　　根据上面的方案选择，主要完成两大部分的设计:
- _- Q: ~/ I) f7 [7 ^* s设备的机械部分设计
3 I5 y% P& A. s工件和封装盖的平行滑槽
气缸盖帽机构
径向和Z轴可移动机构
5 j) U$ ]2 k" n加热控温压力料桶＋点胶阀门及运动机构
　　　（2）设备的控制部分设计
　　　    运用PLC和传感器完成，整个过程控制
　　　 2.5 总体造型
7 L9 g, N. G' }+ P4 z) B　　　插图
　　　
& m& Z, R. _& y& p( d　　　2.6 设备的总体参数
行    程：X600×y300(mm)
最大速度：400mm/s
) g! |6 E- e& f8 \. X3 X9 b) L驱动方式：步进电机
外形尺寸：约L660×W650×H590mm
电    压：220V
重    量：45kg

7 N! X. Q" Z' Y

1、工作原理图:
附图
  |& h* [5 ?6 U/ c0 w$ _+ a
9 a, @2 k; o) m3 U4 ~/ L0 X

8 S4 F$ F- b) u+ M' |* ~如图所示，工件和封装盖分别在一平行滑槽中，第一个工件和第一个封装盖随挡块移动，保证工件是成滚动状态，在滚动过程中，完成自动点胶。第二个工件和封装盖同时被固定不动。当第一个工件到B点时，运动停止。此时封装盖也运动B点，气动盖帽机构完成自动封装。挡块升起，工件离开滑槽。挡块回到原位A点，第二个工件和封装盖解动，自动运动到A点。又开始新一轮的自动点胶和封装。整个过程由PLC控制完成。
  U" B% Z  C6 _  o1 G# o: K工作流程图:
9 a/ g. ?4 d; E! s
* ^3 j2 a9 }6 e- r; Z




2、挡块的径向和Z轴移动
挡块的主要作用是通过它实现工件的匀速滚动。在滚动过程中，辅助点胶同时保证封装盖也在相应的位置，做好封装准备。对工件和封装盖做径向定位。
　附图
　　　如图，挡板1和挡板2同时运动，可进行沿滑槽径向运动，也可以做垂直槽面的z向上下移动。当挡板1、2位于A点低位时，工件和封装盖进入槽内。接通电源，挡块匀速运动，带动工件滚动，到B点停止。等完成封装后，挡块沿Z轴上升到高位，工件离开。挡块再次回到A点低位，重复上一运动。
& ^5 q. E; R# {3 t$ z　　　挡块的运动轨迹路线（见下图）为1→2→3→4→1。
　　　
# E5 M* M1 V( Q8 E8 x
3、点胶头的径向和Z移动
　　　点胶头,同挡块一起沿斜面径向移动，同时沿Z轴向下移动，完成自动点胶，再回位。见图。点胶头的运动轨迹路线：1→2→3→4→5→6. 在3→4，完成自动点胶。
' [- C4 ]6 w/ |  E: N$ i　　　
; M0 t9 a1 `- T' w1 W) X0 V4 u2 J　　　附图

　　　4、气缸盖帽机构的工作流程图如下   附图
* d# _7 W' a; t  ~- }1 L$ I: X
6 d/ k4 `+ a# t
2 v. G" N3 ]. M8 e" R! D
. H: x  J7 H* ~5 P0 V: z: x8 X

zerowing

首先建议你把图穿插到文字中，方便阅读。方法很简单，很WORD相似。先上传图片，然后光标点到需要位置，打开上传框，点击已上传图纸即可。其他的，我得慢慢看看。

dawanglin

这是我的初步的 思路，很多地方还不成熟， 我就把这个设计拿出来和大家一起讨论完成

1  点胶机的概述
6 e) P' I# N2 K2 L& B2  点胶机的总体设计方案， 把上面的内容自己在重新阐述一下， 总的需要什么东西。
7 t" |& W$ I6 W3 p  o$ U# v

3  气缸的选用和真空发生器的选择问题   

       气缸使用双作用， 盒式真空发生器的吸盘
# E+ F2 A4 m9 h# }- j1 o- i/ Y2 L4 斜面滑槽的设计， 中间需要几块挡板。 斜面上方两边需要挡板， 使用气缸来推动挡板的升起来阻止后面的工件继续运动。
! W; s# n% |# G1 U) c6 F  下方装配的时候盖子需要一块挡板， 工件使用一个气爪来固定工件。
6 X7 `$ I+ [0 i5点胶机的选用 考虑两个方面  X轴的运动  步进电机- ->丝杆运动-- >x轴运动
                                               Z轴的运动   空压机（？？）-->气缸（电磁阀）-->z轴运动

' O; w, ~- g$ U# x% g' x9 i  l8 W9 a

6胶料桶和点胶阀（附带一块挡板）的选用

7点胶机控制系统    我考虑的是简单的叙述下PLC原理

传感器，胶水， 选用什么方式点胶。

' S5 m; g, _3 n: p导师给我们的毕业设计，大学的学习让我对设计很吃力。 希望前辈对我这种新人多多指点，  多和大家交流下技术，对我们的帮助也是很大的。
( v9 D/ d' f+ n* Z. ~谢谢。。。

dawanglin

zerowing 发表于 2013-4-29 00:40
4 [5 d0 I% u7 O% t$ b0 l首先建议你把图穿插到文字中，方便阅读。方法很简单，很WORD相似。先上传图片，然后光标点到需要位置，打开 ...

: C) F; y) p6 Q/ U( ^, j+ F% y请问我可以上传word 附件吗？
9 e! `& u+ d: q6 ^+ s4 _: u! o+ ~

dawanglin

这是我上传的word附件，谢谢。  
+ L7 O' e' P# s! ]+ A5 g: f, [- v, J

zerowing

看了看，搞复杂了。不知道这是你们导师的意思还是你自己的想法。那一些列的档块机构完全没必要那么搞，搞到最后 既容易磨损，也容易产生振动。斜面机构可以用，而且能节省不少能源。沿斜面做一个带垂直定位的叉架的传送带就行了。见过台阶式斜面电梯吧。参照那个结构来就行。合盖机构用吸气式？这也大可不必，一个简单的曲柄滑块机构推过去就解决了。至于你的点胶头，按照上面的结构可以继续那么用。所不同的是，叉架结构记得在斜面上设置一些列的辊子，或者叉架本身有主动驱动辊，保证你的筒体下降过程中仍保持迅速旋转就行了。

这样一来，可以大大简化你的控制回路。可以使用低针脚数PLC或者不适用PLC的纯机械结构自动化控制。节约成本也方便问题查找和解决。
我一直是这样一个观点，自动化程度高不代表这个设备里运用的电子控制部分就多。而且，记得某前辈曾经这么说过，能机不用电，能电不用气液。

dawanglin

zerowing 发表于 2013-4-29 06:12
看了看，搞复杂了。不知道这是你们导师的意思还是你自己的想法。那一些列的档块机构完全没必要那么搞，搞到 ...

谢谢你的回复。
前面的设计是有点复杂， 是我们导师的意思。 只是在理论上面设计的， 这个论文题目离实际应用还是很多差距的。
* C# v! O6 _1 }1 `挡板的设置也是她要求弄的， 理论上面是不考虑成本的。只是怎么更好的把这个设备设计出来就可以的，磨损的话只有后期考虑下更换了。  这样的话带垂直定位的叉架可能就得取消了， 工件在斜面滚动一圈也就完成了圆周的点胶运动。   
如果叉架里面带有辊子的话， 点胶就很快完成了运动，但是设计要求中点胶机需要斜面运动（径向运动），以及垂直运动（z轴运动）  ，所以这个方法可能取消。  

% s" |# M. ?7 Y1 }. J% t盖帽机构的设计，还是得需要。 你所说的曲柄连杆是很不错的建议， 因为要对工件的位置定位。 气缸自带有传感器， 到达安装位置的时候可以自动检测。
控制回路简化后，论文的总体就简化， 无法完成规定的字数。  

. K- z4 y3 g; z低针脚数PLC可以采用吧。

0 E' _& ^4 S7 h# m2 P/ L" y我的思路还是很少老师的影响， 缺乏设计灵活性。
# m$ A( ~# f5 s' t' E% Q2 w2 V0 p在学校设计的实践是很少的，教育 和实际生产差距很大。 我们以后也只有在实践中才可以学习经验。
# O6 B! {* R. ]

0 p1 Y# t, X4 F( D

zerowing

你导师的这个思路有问题。理论设计不是不考虑成本的阶段。机械设计遵循一条原则，即实现同样的功能，结构越简单设计就越可靠。而越简单的结构也就变相意味着低成本。把成本控制和物流控制放到原理设计之后，本身是一种不符合现代工业的表现。
至于挡板的设计，按照目前的情况看，一，整个设备属于间歇运动，二，挡板是准备吊装。这里存在一个问题，即吊装的精确定位问题，在一个大的空间内，在吊装形式上保证一个较高精度的定位，整个支架、悬架和驱传装置的位置精度都需要保证在一个相当高的水平上。这不是一个单纯的成本问题，而是用什么加工方法保证的问题。我曾经课设的时候做过自行车的四连杆驱动结构，原理设计本身很成功，唯一的问题就是其中一个支点的定位。到实际加工阶段，一个焊接变形量就能整死你。因此，驱传同体，尽量减小机构尺寸是保证你功能实现的精度实现的前提。
3 t+ j' y7 e2 Q- z- D+ w! h关于我说得叉架部分，取舍在你。不过使用叉架或者带棍子的叉架，并不影响你的基础设计思路，即通过斜面滚动一周完成点胶。带辊叉架的目的是减少工件同叉架本身的摩擦，同时保证二者之间的相对位置精度。当然，这个结构也可以完全使用在平面上，辊驱转动点胶，完成后，收叉放件，利用斜面收集工件。所以从一种思考角度上讲，依靠物体在斜面上的自重滚动来做旋转点胶，思路很好，目的是为了充分利用重力势能来节能。但是这种方式增加了点胶机的定位难度，增加控制复杂度，反而增加了成本，换句话说，目前阶段属于“鸡肋”设计。注意：所谓的设计要求点胶机需要沿斜面运动和垂直运动，这个要求本身不是实现点胶合盖换工位这一套功能的必要要求，属于你们导师一厢情愿的设计要求，或者换句话说，是先有的这个要求，然后套上去的功能。
, P1 x( W( \& {吸气式盖盖法，结构更复杂，这不是拍脑袋空想，我认为一吸气他就合上了。被吸物体的质量、体积、两工件间的距离、气流速度、漏气程度等都会影响最终结果。或者说，这不是一个简单的定位问题，而是设计众多的流体问题。同样，这种设计往往需要增加配合工件的自定位装置，以保证吸合过程的自定位，而非人为定位。因为流体运动的轨迹即时是现在的软件模拟也不能达到100%的重合。
2 [( x/ m  _, e( P4 a
当然，如果你们的论文就是个空壳子，那么你可以无视我说的这些，继续你们的所谓“原理设计”。但是如果要我来给你们这一整套思路来做一个评价或者一个评分，我是连及格都不会给的。
6 s/ f' }/ {6 X+ \& ]- F/ P总的来说，按现在的这个设计思路来看，更像是看软科幻小说，只要每个设计点能有出处，拼在一起，不用考虑能不能实现，只要所用都是实际科学就行。就是这种感觉。

zerowing

另外，如果你以后真得打算干机械这行，我劝你趁早收起这种“明日复明日”的态度。随着社会发展，已经越来越没有机会和单位给你时间去适应和实践了。国外用人单位有专门的学生岗（summer work)，但是绝对没有给一个已经毕业的人的实习岗。如果你不能在很短的时间内从这种脱离实际的思维框架中跳出来，那么要么你沉寂在以后的所谓画图工或者其他工作里，要么就是主动转行改做其他。这样的人和事，我见得也不少。

dawanglin

zerowing 发表于 2013-4-30 23:36
另外，如果你以后真得打算干机械这行，我劝你趁早收起这种“明日复明日”的态度。随着社会发展，已经越来越 ...

; R4 k2 m& B; z, n& ?: D我觉得你在国外工作， 对机械设计研究这方面就更加深入的了解，你就很容易一针见血的之初问题的所在。 我的框架也是建立在老师的指导下一步步来的，我最初对于设计也是丈二和尚摸不着头脑的那种。网络上面的信息又太零散了，自己不好拼装。   
& p  K5 m/ H' r/ ?4 P! l% S( [总的来说只要每个设计点能有出处，拼在一起，不用考虑能不能实现，只要所用都是实际科学就行。就是这种感觉。  
很那种云里雾里的， 更别说找到设计的感觉。  
. |$ m) _6 j3 e" D7 `7 A, u来讨论下我对于你的意见整改的思考，用心的观点来代替以前的，就要有论点来支持论据，后面你的理论才会成立，设计出来的东西老师才会认同。
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1 J9 N3 w; P( {这个设备的设计觉得重要部分是放在点胶的设计这块，通过你这一讲解，就不那样认为。 因为整个工作的空间比较大，就不能光是考虑到点胶设计的这一部分来，这是一个整体的设备。


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• 圆筒在斜面有一大段的运动距离，这方面产生的问题也就相应的增加。所以说斜面设计，盖帽设计，点胶机设计他们是一体的，重心都是一样的。
• 圆筒在滚动的时候，槽两边的距离不能过大,保证了它运动不发生偏移，点胶机的点胶针头同时在点胶路径之内点胶要同进行，就很难操作。不能单单考虑斜面的纯滚动这种新奇的设计，在实际生产过程中是不符合常规的。关于挡板来隔离后面圆筒的设计，我最初使用气缸从底部推动挡板上升来阻止运动，或者上面设计一个弹簧来压缩。你也提到的有磨损的，挡板是从底部升起来是有点多余。
• 盖帽机构   下面装配的时候，预先设定也是要一边一个挡板把工件和盖子挡起，然后又才装配。如果不用气缸，用曲柄滑块装配需要注意哪些东西了，直接合盖稳定怎么控制了？我的想法是两头你要抓住稳定后封盖吧。
• 垂直定位叉架传送带这个装置我不了解，我觉得是可以采用的。一个不懂的部件我怎么想办法把他安装进去？利用网络搜索啊。现在去充电是来不及 。
• 斜面控制台要安装一台点胶机，这个怎么和斜面配合。论文设计中需要安装说明吗？
  

设备的选择应该怎么配合总体设计要求，后面还有点胶机的选用， 胶料桶应该怎么选择，符合什么原则。
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1 }& n( g8 P7 {. _/ i; p# d现在讨论的同时，论文开始框架设定。不好意思，新人就是问题多多,思维也是有点乱。现在我还是好好弄论文吧，后面自己要拿出东西去给别的公司展示，证明自己的能力才行的。

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