灯罩自动穿线机的研制.pdf

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1、设备设计／诊断维修／再制造现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2011年第3期灯罩自动穿线机的研制崔忠斌，程海林，王宇锐，汤剑(哈尔滨工业大学(威海)，威海2“209)摘要：介绍灯罩自动穿线机的工作原理，叙述主机的研制、调试和在生产中的应用，该机用于完成灯罩的自动穿线作业，填补了国内此类生产设备的空白。关键词：灯罩；穿线；定形中图分类号：THl6文献标志码：B文章编号：167l—-3133(2011)03—_0113—03DevelopmentoflampshadethreadingmachineCUIZhong

2、—bin，CHENGHai-lin，WANGYu-rui，TANGJian(HarbinInstituteofTechnologyatWeihai，Weihai264209，Shandong，China)Abstract：Describestheworkingprincipleoflampshadethreading．AnditdescribesthedevelopmentofthehostmacIline．debug-gingandapplicationinproduction．Thismachinecaincompletethetaskoflam

3、pshadethreading．Theinventionofthismachinefillstheblankofdomesticsuchofproductionfacilities．Keywords：lampshade；threading；figuration0引言1穿线原理汽灯是靠燃烧煤油而发光的，灯罩是汽灯的灯芯。煤油被加压雾化后，在碳化的灯罩上燃烧产生白光，具有很高的亮度。由于其亮度高，环保、无电池污染且不受电网限制，因此是野外营地照明的理想光源。灯罩形状类似于一个网兜，灯罩一端使用缝纫机封口，另一端手工穿棉线。灯罩使用时放松棉线并将该端套在汽

4、灯灯头上，点燃烧成灰烬后可照明。目前灯罩为手工生产，其中穿棉线工序最为繁琐耗时，也是实现灯罩自动化生产的技术瓶颈。本文介绍的灯罩自动穿线机正是用于完成灯罩的自动穿线作业。该机使用气动件作为动力元件，设计异形定形模具改变灯罩的形状，通过PLC控制实现了灯罩的自动进给、翻边和穿线作业。图1所示为穿好棉线的灯罩。要求棉线在灯罩的端部等距进出14次，在使用灯罩时将棉线收紧，灯罩端部可聚拢在一起与汽灯灯头连接起来。手工穿线时首先将灯罩一端翻折5—8mm，然后使用穿针带动棉线在折边部位沿灯罩圆周俯仰进出14次，完成穿线动作，其路径如图2所示。穿线工序是整个灯罩生

5、产过程中费时最多、成本也最高的工序，为了自动完成棉线在灯罩环形端部进出14次的自动作业，采用了如图3所示的穿线原理。将灯罩一端折边后，使用一对压褶模具将折边端灯罩压褶成波浪形褶皱，如图3所示，上下两侧均有7个波浪褶，共14个；将一定长度的棉线在灯罩一侧拉紧抻直，钩针从对侧穿透波浪褶皱勾到棉线，最后钩[5]李昌武，彭良玉．模糊自整定PID控制器的FPGA实现[J]．现代电子技术，2007(17)．[6]陈晋炜，周玉洁．数字PID控制器的FPGA实现及软硬件协同仿真[J]．信患技术，2005(9)．作者简介：张团善。副教授，硕士研究生导师．主要从事智能测

6、控理论与应用、图像洲量与模式识别、嵌入式系统与智能仪器等方面的科学研究工作。公开发表论文20余篇。潘铜，硕士研究生，主要研究方向：数控装备。叶小荣。硕士研究生．主要研究方向：信号与信息处理。张娜，硕士研究生。主要研究方向：运动控制。E-mail：546966480@qq．corn收稿日期：20lO舶ml1132011年第3期现代制造工程(ModernManufacturingEngineering)图l灯罩图2穿线路径／1nr＼V＼一，＼一，V＼／＼、一，厂、厂、厂、厂、厂、厂、＼划uVuL．／J钩针灯罩棉线114)113)【12)(11)Iio)(

7、9J18J图3穿线原理针带线返回完成穿线，于是棉线在灯罩上下两端各穿行7个褶皱，共完成14针的穿线，满足设计要求。且此种方式通过钩针的一个往复运动代替了人手繁琐114的穿线进出动作，动作简单便于实现自动化，极大地提高了工作效率，为灯罩自动化生产奠定了基础。2机械系统机械系统是实现上述工作原理的执行元件，由上料、定形、送线、剪断和穿针五部分组成。2．1上料部分灯罩上料机构如图4所示。定形胎芯位置固定，前后各开有7个等深的凹槽，灯罩套在滑动胎芯外面并靠摩擦力跟随滑动胎芯上下运动，灯罩具有回弹特性，端部呈收口状。滑动胎芯在气缸的驱动下实现确定行程的垂直位移

8、，气缸伸出时将灯罩和滑动胎芯上移，在最高点处与定形胎芯冲压，将灯罩伸出的短边向内翻折。舢舢＼一／定形胎芯灯罩