自动供螺钉装置设计与研究.pdf

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1、跨压料技大学论文题目：自动供螺钉装置设计与研究学科门类：工学一级学科：材料科学与工程培养单位：机电工程学院硕士生：吴晓莲导N-卢军教授2013年5月DESIGNANDRESEARCHoFAUToMATICFEEDERFoRSEREWSAThesis(orDissertation)SubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineerin2Scien

2、ceByWUXiaolianDissertationSupervisor：ProfessorLuJunMay，2013自动供螺钉装置设计与研究摘要随着制造业迅速发展，自动化装配生产线在机械制造、模具制造、电子等行业中得到越来越广泛的应用。自动供钉装置是自动化装配生产线必不可少的设备，它为自动化装配提供所需要的零件，能让这个生产线快速有效的进行生产。其包括给料器，隔料机构，剔除器，定向机构，输料机构及驱动装置等。在自动化装配中螺钉的供给方式一般有两种，第一种是已经排列好的带状螺钉传送；第二种是零散的螺钉自动选排传送，此螺钉传

3、送方式目前被广泛应用。我国研发的自动供螺钉装置可靠性差、故障率高，因此大多数的自动化装配设备需要从国外引进。本论文所研发的自动供螺钉装置，其设计的目的是将储存在储料器里杂乱无章的螺钉整齐、有序的排列在输料轨道上，然后分离螺钉并将其输送到轨道的末端，让自动装配生产线快速有效的进行生产，具体介绍如下：首先，对供钉方式进行了比较与选择，了解给料器、隔料机构、输料机构的形式，分析了它们的优缺点，提出了结构设计方案，详细设计了自动供螺钉装置的隔料机构，对自动供螺钉装置关键件进行设计计算和强度校核，从计算的数值及校核的结果来看，此设计

4、合理可行。其次，应用ANSYSWorkbench模块对曲柄连杆机构进行了静力学和运动学分析。在对曲柄连杆机构进行分析的时候，充分考虑到了曲柄连杆机构工作时的约束和载荷等与实际工作相吻合。对曲柄连杆机构进行静力学分析后，得到了它的位移、应力、应变图，由图中可以看出，曲柄连杆机构的上支撑座位移最大，底部的支撑座位移最小：最大应力和应变出现在两个连杆的夹角处；最小应力和应变分布在上下支撑座处。曲柄连杆机构材质为304不锈钢，分析出来的最大应力2．4025Mpa，低于材料的许用应力，所以满足强度要求：最大应变值为8．4025x10

5、一mm／mm，低于材料的极限应变，所以满足要求。对曲柄连杆机构进行运动学分析后，得到了它的位移、角速度及角加速度和时间的对应关系，由图可以看出，曲柄连杆机构运动时的位移、角速度、角加速度与时间都按一定的规律变化，变化周期为O．5s，总体运动比较平稳，没有较大的冲击。最后，了解并比较了电器控制元件的作用及功能，对自动供螺钉装置的控制电路进行了设计，并根据不同的功能对硬件的驱动电路进行归类，基本达到了装置对于硬件控制的需求。总之，本文设计出的自动供螺钉装置可以将零散的螺钉输送到轨道末端，能让这个生产线快速有效的进行生产。另外应

6、用ANSYSWorkbench模块对此装置中的曲柄连杆机构进行了静力学和运动学分析，得出其总体运动比较平稳，没有较大的冲击，符合要求。关键词：自动化装配，自动供螺钉，静力学分析，运动学分析，电路设计ⅡDESIGNANDRESEARCHoFAUToMATICFEEDERFoRSEREWSABSTRACTWiththerapiddevelopmentofmanufacturing，automatedassemblylineiswidelyusedinmachinerymanufacturing，moldmanufacturin

7、g，electronicsandotherindustries．Theauto．screw．supplydeviceiSessentialfortheautomatedassemblyline，itprovidestherequiredscrews，SOthatthelinecanworke衢ciently．ThisdeviceiScomprisedofthefeeder,theinsulationmaterialstructure，theeliminatingdevice，thedirectionalstructure，

8、thetransportingstructureandthedrive．Therearetwopatternsinscrewsupply,thefirstoneisarrangedbelttransmission．Thesecondisauto—picking—arrangementtransmissi