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1、 湖南大学毕业设计(论文) 第 25 页HUNAAN UUNIVVERSSITYY毕业设计计(论文文)设计论文文题目：固定式多多头自动动螺丝装配设备备的设计计固定式多多头自动动螺丝装装配设备备的设计计摘要本设计的的任务是是完成一一套螺钉钉自动装装配设备备。经过过方案拟拟定、分分析、实实验等步步骤本次次设计完完成了机机械装置置部分的的设计跟跟控制系系统方面面的设计计。在机机械装置置设计部部分，经经过对运运动情况况，尺寸寸的设定定等分析析实验，最最终完成成了整机机的结构构设计，包包括机架架等。在在机械装装置的运运动系统统设计中中，以电电批为核核心部件件、实现现电批头头的旋转转来拧紧紧螺钉，用用气动
2、作作为传动动方式，采采取一个个气缸来来实现电电批头的的上下往往复运动动。在行行程控制制方面，采采用了十十字万向向联轴器器来解决决非同轴轴的旋转转运动，用用弹簧、套套筒等来来缓冲行行程，实实现行程程控制。在在系统控控制方面面，经过过分析了了解到，机机械装置置需要完完成检测测螺钉、工工件的到到位情况况，气缸缸的伸缩缩情况，电电批的旋旋转停动动情况等等一系列列自动化化动作，因因此需要要用到控控制器来来完成。本本设计中中采用了了以PLLC为核核心的控控制系统统，用传传感器、开开关等作作为信号号检测跟跟输入，用用程序编编写来完完成计数数、气缸缸的伸缩缩控制、电电批的旋旋转与否否等功能能。总体体来说，本本
3、次设计计能够实实现螺钉钉的自动动装配的的任务。关键词：设计；螺钉自自动装配配；机械械装置；控制系系统；Fixeed mmultti-aaxiss sccreww auutommatiic aasseemblly eequiipmeent dessignnAbsttracctThe dessignn taask is to commpleete a sset of scrrew auttomaaticc asssemmblyy eqquippmennt.AAfteer pproggrammminng, anaalyssis andd exxperrimeentaal,the dessignn i
4、ss coomplleteed wwithh soome mecchannicaal ddeviice conntrool ssysttem dessignn asspeccts. Inn thhe mmechhaniicall deevicce ddesiign parrt, thrrouggh tto mmoveemennt, succh aas aanallysiis oof eexpeerimmenttal sett siize, thhe ffinaal ccompplettionn off thhe sstruuctuurall deesiggn oof tthe macchinn
5、e.MMotiion sysstemm deesiggn, thee rootattionn off thhe ppoweer ggranntedd ass a corre ccompponeent of thee ellecttricc sccrewwdriiverr too tiightten thee sccrewws, as a ttrannsmiissiion of a ppneuumattic, taake a ccyliindeer uup aand dowwn rreciiproocattingg mootioon oof tthe eleectrric scrrewddriv
6、ver.Strrokee coontrrol usiing a ccrosss uunivverssal couupliing to sollve thee noon-ccoaxxiall wiith thee rootattionnal movvemeent, wiith a sspriing sleeevee cuushiioniing strrokee.Inn thhe ssysttem conntrool mmechhaniism neeed tto ccompplette tthe dettecttionn sccrewws, tellesccopiic ccyliindeer aa
7、nd a sseriies of auttomaatedd acctioons, usse tthe conntroolleer tto ccompplette. Thee deesiggn uusedd inn thhe PPLC conntrool ssysttem, seensoors, ettc., ass thhe ssignnal is dettectted witth tthe inpput commpleetioon oof tthe couunt, thhe eexpaansiion andd coontrracttionn off thhe ccyliindeer ccon
8、ttroll, wwithh prrogrrammmingg, tthe rottatiion of eleectrric scrrewddrivver andd ottherr fuuncttionns. Oveeralll, the deesiggn ccan achhievve tthe tassk oof aautoomattic asssembbly scrrewss.Key Worrds:desiign;screew aautoomattic asssembbly;machhineery;conttroll syysteem目 录第1章 绪论论11.1 课题题背景及及目的111.2
9、 国内内外研究究状况111.3 设计计和研究究方法221.4 设计计过程及及内容22第2章 方案案选择442.1 总体体方案设设计42.1.1 装置功功能要求求42.1.2 技术指指标42.1.3总体体方案442.1.4方案案可行性性分析442.2 传动动方案设设计52.2.1 机电传传动52.2.2 液压传传动52.2.3 气压传传动6第3章 各部部分设计计与计算算73.1 总体体布局设设计73.2 万向向节部分分总体设设计73.2.1 万向节节部分轴轴的计算算73.2.2 十字万万向联轴轴器的选选取93.3 气缸缸的选取取与校核核103.3.1 气缸的的选取1103.3.2 气缸的的设计计
10、计算1113.4 两直直线导轨轨轴的设设计计算算133.5 轴承承143.5.1 轴承的的选取1143.5.2 直线轴轴承的强强度校核核143.6 电批批、电批批头传感感器的选选取1553.6.1 电电批的选选取1553.6.2 电电批头的的选取1163.6.3 传传感器的的选取1163.7 上下下滑动架架的结构构设计1183.8 螺钉钉输送导导套部分分结构设设计1883.9 机架架设计1183.9.1 机架制制造方式式的选取取183.9.2 机架结结构的设设计199第4章 PLCC控制系系统的设设计2004.1 控制制系统功功能分析析204.2 输入入输出设设备I/O分配配204.3 PLL
11、C的选选取2004.4 电磁阀阀的选取取214.5 电源源模块的的选取2214.6 硬件件连接图图22第5章 结论223致谢244参考文献献25第一章 绪论1.1课课题背景景及目的的固定式多多头自动动螺丝装装配设备备也可以以称之为为固定式式多轴自自动打螺螺丝机。随随着社会会的发展展，科学学的进步步，社会会从原始始时代，经经过半自自动时代代，然后后辗转到到了，全全自动时时代。在在这个科科技迅速速发展的的时代中中，自动动化的普普及化也也迅速展展开。当当今工业业生产中中，用螺螺钉（栓栓）来紧紧固工件件已经是是相当常常用的方方法了。在在家电、手手机、电电脑、塑塑胶等古古老劳动动力居多多的企业业中，手手
12、动拧紧紧螺钉（栓栓）做占占用的时时间占到到至少三三成，当当被打螺螺钉的材材料为硬硬度高的的产品时时所用掉掉是时间间更多，况况且，如如今的产产品设计计都很复复杂，螺螺钉（栓栓）的工工位也是是非常的的多，因因此手动动，用夹夹具固定定好被打打螺钉（栓栓），多多轴同时时一起运运动拧紧紧螺钉（栓栓），由由此方法法，可知知，无论论是要拧拧都少个个螺钉（栓栓）跟拧拧一个螺螺钉（栓栓）所用用的时间间是一样样的，从从而，大大大提高高了企业业的生产产效率，减减轻了工工人的劳劳动强度度，增强强了生产产的自动动化水平平。同时时还可以以增添控控制系统统功能，让让机器具具有自动动检测功功能，如如，自动动检测螺螺丝拧紧紧不
13、合格格产品，方方便区分分劣质产产品，实实现计数数功能等等等。由由此可见见，多头头自动螺螺丝装配配设备的的生产与与普及能能给当今今各大企企业带来来高效率率，提高高生产水水平。1.2国国内外研研究现状状改革开放放以来，我我国国内内的技术术生产水水平大大大加快，效效率的提提高已经经成为各各厂家，各各企业追追求的目目的。因因此自动动螺丝装装配设备备的出现现也是理理所当然然的。但但是最开开始，这这种技术术是由国国外引进进的。当当时，德德国、美美国日本本等国的的技术处处于领先先水平，这这些国家家的产品品大量涌涌入国内内市场。相相对来说说，国外外对于自自动螺丝丝装配设设备的生生产技术术水平要要高些。起起初，
14、这这种技术术的价格格是昂贵贵的，但但随着社社会的发发展，时时代的进进步，生生产技术术的提高高，国内内的这种种技术越越来越走走向成熟熟，因此此全自动动螺丝机机的价格格也随着着下降。如如今，随随着国内内技术水水平的提提高， 图1.1国内内某品牌牌多轴自自动螺丝丝装配设设备我国国已经生生产了许许多种类类的全自自动打螺螺丝机，在在深圳、广广州、山山东等地地的一些些厂家已已经设计计和生产产了许多多全自动动打螺丝丝机的产产品，广广泛应用用与电脑脑外壳自自动装配配、手机机装配等等装配精精度要求求很高的的产品中中。同时时随着国国内劳动动力成本本的不断断提高以以及用工工荒的不不断加剧剧，制造造企业对对全自动动打螺丝丝机的需需求不断断上升，产产品应用用前景进进一步得得到了稳稳定。如如图1.1为国国内某品品牌的一一种多轴轴自动螺螺丝装配配设备。现如今，国国内对于于多轴自自动打螺螺丝机，国国内主要要有平台台固定式式、平行行切换式式、旋转转切换式式几种。自动拧螺丝机包含螺丝自动整列单元，自动打螺丝机输送单元和螺丝自动拧紧单元以及锁付过程中的检测单元。整列单元主要是将散装的螺丝进行整齐排列并单个输出。整列单元可以通过振动盘分选机构实现也可以通过摇臂式锁螺丝机整列机构来实现，而自动拧螺丝机紧单元包括旋转动力部分和螺丝导入部分。旋转动力部分由电批提供，螺丝的导入方式常见的有吹气式和吸附
