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

5 u$ ^2 d0 v" ?  h) y2 Q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。
3 |" Y9 W3 X, b8 h+ M* H　　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
% v+ u  j" q; y; y* u* f    单组份环氧树脂(2kg塑料桶包装)
: S2 S8 O7 N9 B$ j. }* i/ R　3、点胶要求
$ l' J5 j7 K3 [1 \( b3 ^0 j   1）、点胶工件示意图

9 z) V# X& N$ v( p5 i1 z附图
. ]' i3 P4 t! z" [. t
8 Y% F2 V3 f. ]) b/ I! A% w% C

, e6 K: ?" E. R$ I6 Y9 P0 S9 G   2）、黑色部份为点胶示意图
机构装置
3 p! y7 a: {& W6 P) y5 O工件和封装盖的平行滑槽(结构简图)
     
- V8 I% Q* p. f附图
- t- c2 y+ S' G  c& Q
6 h1 X4 h6 `! T. L# E/ D                          工件的平行滑槽
气缸盖帽机构
8 I1 a+ @8 v/ U. E) [+ F! _3 R+ {
# u; c. V  p6 \( {- L3 `9 w

5 F4 g2 Q4 c+ t( b径向和Z轴可移动机构
7 @& w( A3 {* E; d5 s4 G; k! J
' V  {/ @' x/ j" g" ^5 f附图
* H2 }  _: V1 M& d! z7 n: o
4）加热控温压力料桶（与一方案相同）
5)点胶阀门
6)控制系统


# C( F# L" A* [, ?　　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。
  C3 V! R# s% `　　　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。
: T+ ^, F& I  A6 X1 s2 w　　　以第二种方案为本圆形点胶设备的具体实施设计方案。
　　　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( n  X. E- A  b设备的机械部分设计
工件和封装盖的平行滑槽
; q' B3 ^, R, ~- R气缸盖帽机构
径向和Z轴可移动机构
& I4 D2 V: e6 j+ @# J' M' Z6 I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
9 @- f" C6 n+ v! n% ~　　　 2.5 总体造型
　　　插图
6 e) p1 {& Q: t% b$ z8 v　　　
　　　2.6 设备的总体参数
/ {5 l, Z6 z0 Z- u行    程：X600×y300(mm)
最大速度：400mm/s
& ~0 m; x+ h& J1 V8 z. R! k驱动方式：步进电机
外形尺寸：约L660×W650×H590mm
% ~3 K) m; A. j( b; C" |& s电    压：220V
重    量：45kg
/ ]2 G* ^$ o% {- `5 f6 D
2 w6 i  c' I" U4 S# b$ K- K
5 C. u6 a0 Q" M7 ~
1、工作原理图:
附图
. Q; Y) e1 Y6 j


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。
工作流程图:
. ~0 X  }' @1 ^: F* H
, t, i- W4 N. I: V

" F6 |4 N3 q+ r


8 m$ y3 F2 h5 v2、挡块的径向和Z轴移动
8 X% R0 [* E/ d- k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。
　　　挡块的运动轨迹路线（见下图）为1→2→3→4→1。
' }# |* h. [, L　　　
/ N+ T0 V" f" e9 i
3、点胶头的径向和Z移动
9 c! n! U7 n* n) ?! R' _　　　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。
- J9 s( ^( N9 C9 n　　　
  [  z  v8 ]% W( |　　　附图
1 S% u5 M  F4 A: ?8 O" e4 x
$ I4 t0 Z/ x8 ~9 D( K　　　4、气缸盖帽机构的工作流程图如下   附图
# E+ a# W% ~! i8 D0 C: O# i
2 ?' h% y+ L/ U. x* D" Q  o

- }, q2 Y. }0 V/ V' A: g

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
8 x4 @3 R5 `: k0 S3 S4 j4 O2  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。
% ?/ W+ J( A) ~' K! [) w6 M$ r

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
4 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。
2 Q' W+ G6 r' T# T2 W6 J) _  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。
5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
9 n# D, }# S7 O7 C" S

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
4 `- y, c! q4 s
5 O/ a3 W, Z& K3 u) I传感器，胶水， 选用什么方式点胶。
% O; S2 m- b2 a$ Y  [
) J1 @9 ~3 \& R* s) R2 h  U. B/ m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。
- n; ~3 M3 w! J$ l谢谢。。。

dawanglin

zerowing 发表于 2013-4-29 00:40
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 ...

请问我可以上传word 附件吗？

dawanglin

这是我上传的word附件，谢谢。  

zerowing

. P9 g* @: Z* u1 J& B, J
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。
4 B7 I) E9 w7 E+ l5 B4 _3 a4 l
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。
6 K9 w) c) l  Y# |/ M) n. Q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 ...

' B6 @5 x5 a. w* z$ |" A' A谢谢你的回复。
) x/ _  e8 x4 Z' J6 y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。
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。  
; B! J. U$ L. b
4 `) m9 X8 K* k6 _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。
) D! |+ s4 A. R+ V控制回路简化后，论文的总体就简化， 无法完成规定的字数。  
4 H8 U' v$ C  V! R# R* p5 b. H9 K
8 O6 M9 D% v  U  [0 I低针脚数PLC可以采用吧。

我的思路还是很少老师的影响， 缺乏设计灵活性。
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。

( o* y# o. Z8 Y. S) q# C, O7 p
' _+ H2 Q+ S% f

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。
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。
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。

. B" Z( A4 v6 K+ [: ?2 |3 z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。
8 p6 }% H8 p$ n% S! q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
% X! j+ o( u) _# _, c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 ...

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。   
- }1 l7 r1 Q4 f( |  m- K6 e4 k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。  
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。
* }1 _( s. s9 |" u
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。
! B3 q( N0 X+ h0 h
' j& M4 j4 W* |7 U1 R8 ~4 Z+ n

• 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。

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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