本帖最后由 每次一例 于 2020-4-8 10:55 編輯
哈嘍,，大家好,，我是老張,，因?yàn)榍岸螘r(shí)間出差了,，所以中間就鴿了一期,，希望大家見諒哈
（一定要看到最后哦,，圖紙放在最后了）
其實(shí)在沒有發(fā)文章的這段時(shí)間，也一直在想,，這一期是分析幾個(gè)機(jī)構(gòu),，還是分析一個(gè)什么設(shè)備呢？在網(wǎng)上找了一段時(shí)間后,，就發(fā)現(xiàn)了這么一個(gè)非標(biāo)組裝設(shè)備,，里面值得學(xué)習(xí)的機(jī)構(gòu)不少，所以就決定分析它了,！
而關(guān)于這個(gè)組裝設(shè)備,，它組裝的產(chǎn)品是什么呢,？看下圖：
這個(gè)東西其實(shí)是USB接頭的組成部分，知道組裝的是什么產(chǎn)品后,，下面再來看一下整個(gè)設(shè)備的拆解和工作原理視頻,。
（假裝有視頻）其實(shí)是有視頻的，但是因?yàn)橹醪恢С烛v訊視頻的格式,，所以沒法上傳,，有想看的可以到公眾號里。
看完視頻,，我想大家應(yīng)該對這個(gè)設(shè)備已經(jīng)有了個(gè)大概的印象,，下面就開始分析它的機(jī)構(gòu)和原理，按照慣例,，還是把整個(gè)設(shè)備分成幾個(gè)工序：
左邊三個(gè)工序都是相互獨(dú)立的,，只是最后每個(gè)工序?qū)?yīng)的產(chǎn)品進(jìn)入到組裝工序，進(jìn)行組裝,。
先看一下整體工作順序：
1,、下蓋、PCB焊接板＆卡扣和殼體端蓋,，分別通過各自的上料工序,，進(jìn)入到轉(zhuǎn)盤組裝工序 2、轉(zhuǎn)盤組裝工序,，通過間歇旋轉(zhuǎn)的方式,，對產(chǎn)品進(jìn)行依次組裝、測試,； 3,、最后，OK品,，排出線外,；NG品，進(jìn)行回收處理,。
再來看一下軸測圖：
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接下來,，就按照下面的順序，依次分析：
1,、下蓋上料工序,； 2、PCB焊接板＆卡扣上下料工序,； 3,、殼體端蓋上料工序； 4,、轉(zhuǎn)盤組裝工序,。
1 下蓋上料工序
還是先來看一下這個(gè)工序的具體步驟：
1,、人工把下蓋放到裝料管中，將裝料管裝滿后,，放到裝料管支架上,； 2、由于重力作用,，下蓋沿著裝料管向下,； 3、下料機(jī)構(gòu)將下蓋按照指定狀態(tài)放到輸送帶上,，然后到輸送帶末端,； 4、下蓋機(jī)械手從輸送帶末端取料,，放到轉(zhuǎn)盤組裝工序上,。
一、裝料管,、裝料管支架,、下料機(jī)構(gòu)
先來看一下這個(gè)部分的工作原理：
從上圖中可以看到，裝料管固定在支架上,，和阻料機(jī)構(gòu)一起安裝在滑動(dòng)平臺上,，然后整個(gè)滑動(dòng)平臺在推送氣缸的作用下沿著滑軌運(yùn)動(dòng)。
至于它為什么要設(shè)計(jì)成這樣呢,？接下來咱們繼續(xù)分析,，后面就會(huì)說到了。
1,、裝料管,、裝料管支架
再看一下裝料管和裝料管支架分離后：
裝料管中的下蓋,，通過重力降到下面,，當(dāng)傳感器檢測到裝料管中沒有料時(shí)，提示工人將裝料管取走,、裝料,，再重新放入支架。
可以看到,，裝料管固定的順序：
1）將底部插入限位槽機(jī)構(gòu),，同時(shí)將底部兩側(cè)的半圓銷孔，對準(zhǔn)放到限位槽機(jī)構(gòu)的兩側(cè)銷柱上,； 2）然后通過上部支架兩側(cè)旋鈕柱塞,，將裝料管固定住。
注：旋鈕柱塞的工作原理是往外拔黑色的旋鈕,，前部凸出的銷柱就會(huì)縮回去,。
有人可能會(huì)有疑問,，裝料管裝滿料后，放入支架時(shí),，下蓋不會(huì)掉出來嗎,？其實(shí)還有一個(gè)機(jī)構(gòu)，就是用來防止這種情況出現(xiàn)的：
工人將裝料管裝滿后,，把擋料棒插入到裝料管的底部,，這時(shí)擋料棒上的銷柱就可以把裝料管中的料擋住，防止掉落,；等裝料管固定好后,，拿出擋料棒，就可以了,。
2,、阻料機(jī)構(gòu)，以及為什么要用推送氣缸推動(dòng)整個(gè)機(jī)構(gòu)滑動(dòng)
可以看到,，裝料管中的下蓋狀態(tài)是立著的,，而到輸送帶上是需要躺著的，這時(shí)候就需要用到整個(gè)機(jī)構(gòu)滑動(dòng)了,，下面來看一下阻料機(jī)構(gòu)和整個(gè)機(jī)構(gòu)滑動(dòng)的工作原理：
1）下蓋從裝料管落到底部時(shí),，阻料氣缸推動(dòng)緩沖器將倒數(shù)第二排下蓋頂住,； 2）這時(shí),，整個(gè)機(jī)構(gòu)向后移動(dòng)，最下排的下蓋就會(huì)被帶著躺在輸送帶上了,； 3）重復(fù)以上過程,，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料了。
二,、下蓋輸送帶
輸送帶分成了兩段,，是為了在上料的時(shí)候不影響后段產(chǎn)品的輸送；由于下蓋比較小,，所以在兩個(gè)輸送帶中間要使用過渡板,；壓板的作用是防止下蓋在輸送過程中產(chǎn)生堆疊現(xiàn)象。
再來看一下輸送帶的張緊方式：通過將兩側(cè)張緊輪向中間調(diào)節(jié),，來實(shí)現(xiàn)張緊輸送帶的目的,。
三、下蓋機(jī)械手
這個(gè)機(jī)械手整體采用滾珠絲桿+導(dǎo)軌的傳遞方式,，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過同步帶輪,，將動(dòng)力傳遞給絲桿，從而使滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和上面的組件沿著橫向?qū)к壸鐾鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)；升降氣缸推動(dòng)夾爪氣缸沿著縱向?qū)к壸錾舷逻\(yùn)動(dòng),。
簡單介紹了一下各部件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系,，再來看一下機(jī)械手的工作順序：
1、下蓋到達(dá)輸送帶末端,，傳感器檢測到有料,；
2、機(jī)械手移動(dòng)到位置1,，升降氣缸推送夾爪氣缸向下,，夾住下蓋后升起； 3,、機(jī)械手移動(dòng)到位置2,，將下蓋放到轉(zhuǎn)盤組裝工序。
2PCB焊接板＆卡扣上下料工序
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從圖中可以看到,，兩條輸送帶中,，靠上的是上料輸送帶，用來將裝滿PCB焊接板＆卡扣的治具盤,，輸送到固定位置進(jìn)行上料,；靠下的是下料輸送帶，用來將空的治具盤回收,。
這個(gè)工序的工作步驟如下：
1,、人工將裝滿料的治具盤放到上料輸送帶上，治具盤跟隨輸送帶到達(dá)定位機(jī)構(gòu)處,；
2,、機(jī)械手-1從治具盤上取料，放到暫存位,； 3,、機(jī)械手-2再從暫存位取料，放到轉(zhuǎn)盤組裝工序中,；
4,、當(dāng)治具盤中的料被取完后，定位機(jī)構(gòu)在移動(dòng)下一個(gè)治具盤的同時(shí),，將空料治具盤推到推盤氣缸-1處,； 4,、推盤氣缸-1再將空料治具盤推到推盤氣缸-2處,，最后由推盤氣缸-2將治具盤推到下料輸送帶上，輸送到線外,。
放上這段動(dòng)作的GIF圖,，可以看的更清楚一點(diǎn)：
繼續(xù)來分析一下工序中的治具盤定位機(jī)構(gòu)、機(jī)械手-1和機(jī)械手-2。
一,、治具盤定位機(jī)構(gòu)
其實(shí)通過上面的GIF動(dòng)圖,，相信大家對這個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作已經(jīng)有了大概的了解，下面再來詳細(xì)說一下它的動(dòng)作順序：
1,、載料治具盤跟隨上料輸送帶向前運(yùn)動(dòng),，進(jìn)入滾輪輥道，此時(shí)定位柱處于前伸狀態(tài),，當(dāng)U型定位槽到達(dá)定位柱時(shí),，治具盤停止前進(jìn)；
2,、這時(shí),，機(jī)械手-1取走治具盤上第一個(gè)料； 3,、取完料后,，位移氣缸推動(dòng)滑動(dòng)塊和升降氣缸向前，到位后,，升降氣缸推送導(dǎo)柱向下,，插入導(dǎo)柱孔中； 4,、此時(shí),，定位氣缸帶動(dòng)定位柱縮回，然后位移氣缸縮回,，將治具盤往后拉動(dòng)一段距離（距離等于導(dǎo)柱孔的間距 ）,； 5、到位后,，定位氣缸帶動(dòng)定位柱向前,，插入定位孔中；
6,、循環(huán)以上動(dòng)作,。
二、機(jī)械手-1,、暫存位
先來了解一下各個(gè)部件：
左限位,、右限位：由于旋轉(zhuǎn)擺缸在帶動(dòng)支架和末端機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)慣性較大，因此兩側(cè)加了帶有油壓緩沖器的限位,。（老張也建議大家在使用旋轉(zhuǎn)擺缸這種部件,，且慣性較大時(shí)，可以在兩側(cè)加上外部的緩存限位,，這樣可以讓整個(gè)機(jī)構(gòu)更加穩(wěn)定）
放料座：大家可以看到,，在放料座上面有一個(gè)孔,，在側(cè)面有一個(gè)氣管接頭，它們的作用是為了吸住PCB焊接板,。
下面再來說一下工作順序：
1,、治具盤到達(dá)定位機(jī)構(gòu)處，吸盤氣缸向下,，用吸盤吸住PCB焊接板＆卡扣,； 2、吸盤氣缸提起,，旋轉(zhuǎn)擺缸旋轉(zhuǎn)到右限位處,，將PCB焊接板＆卡扣放在放料座上； 3,、對中氣缸夾一下,，然后放料座吸住PCB焊接板，對中氣缸松開,，等待機(jī)械手-2來吸取工件,。
三、機(jī)械手-2
其實(shí)這個(gè)機(jī)械手和上面說到的下蓋機(jī)械手的傳遞方式和動(dòng)作原理是一樣的,，不同的是這個(gè)機(jī)械手的末端是采用吸取的方式,，在吸取座的上面有一個(gè)孔，側(cè)面有一個(gè)氣管接頭,，它們的作用是用來吸取PCB焊接板,。
所以這個(gè)機(jī)構(gòu)的工作順序是這樣的：
1、滑動(dòng)塊處于位置1時(shí),，升降氣缸向下,，吸取座吸住PCB焊接板，然后暫存位上面的 放料座停止吸取PCB焊接板,；
2,、升降氣缸提起，然后滾珠絲桿驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)塊以及上面的機(jī)構(gòu)移動(dòng)到位置2,，將PCB焊接板＆卡扣放到轉(zhuǎn)盤組裝工序,。 以上部分，就是PCB焊接板＆卡扣上料工序的機(jī)構(gòu)和原理分析,，是不是看的有點(diǎn)累,，再加加油，就快結(jié)束了,。
3殼體端蓋上料工序
其實(shí)這個(gè)工序的機(jī)構(gòu)和下蓋上料工序的機(jī)構(gòu)基本上是一樣的,，所以咱們就直接來說說它們之間不同的地方：
一、推送氣缸推動(dòng)整個(gè)機(jī)構(gòu)滑動(dòng)的作用不同
還記得前面說：在下蓋上料工序中,，這個(gè)部分的作用是為了讓下蓋躺下,；但是殼體端蓋上料工序中，料在裝料管和在輸送帶上的狀態(tài)是一樣的,，具體看下圖：
那么這個(gè)機(jī)構(gòu)在工序中的作用是什么呢,？咱們都知道，這些料都是靠重力落下來,，所以上面的料都是壓在最后一個(gè)料上的,，因此這個(gè)機(jī)構(gòu)的作用其實(shí)是為了將上面的料都移開，方便輸送帶將最下面的一排料輸送走,。
二,、上料機(jī)械手的取料方式不同
在下蓋上料工序中，機(jī)械手的取料方式是用的夾爪氣缸,；而在這個(gè)工序中,，取料用的是吸取方式，具體看下圖：
4轉(zhuǎn)盤組裝工序
再來看一張軸測圖：
轉(zhuǎn)盤工序采用的是凸輪分割器轉(zhuǎn)動(dòng)的方式,，而關(guān)于凸輪分割器,，其實(shí)之前在其他文章里簡單提過，這里我就說的稍微詳細(xì)點(diǎn),，先來看一下其中一種凸輪分割器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：
然后說一下凸輪分割器涉及的相關(guān)參數(shù)（以下內(nèi)容來自百度百科）：
1,、工位數(shù)：出力軸每旋轉(zhuǎn)一圈的停動(dòng)數(shù)； 2,、驅(qū)動(dòng)角（凸輪分度角）：入力軸旋轉(zhuǎn)角要求執(zhí)行一次分度運(yùn)動(dòng),，角度越大，運(yùn)動(dòng)越平穩(wěn),； 3,、停止角：當(dāng)出力軸固定時(shí)，入力軸旋轉(zhuǎn)的角度,。這角度和驅(qū)動(dòng)角的總和為360度,； 4、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩：在固定位置下最大轉(zhuǎn)矩可施加到出力軸上,。如果施加的轉(zhuǎn)矩大于這個(gè)值,，則會(huì)損壞分割器； 5,、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩：在分度期間,，作用在出力軸上的最大轉(zhuǎn)矩。
感興趣的同學(xué)可以到網(wǎng)上找一些更詳細(xì)的資料了解一下,。
而在這個(gè)工序中,，一共有8個(gè)工位數(shù)（上圖中做了標(biāo)注），從1-8,，分別代表組裝產(chǎn)品的次序,，下面就來介紹一下每個(gè)工位是干嘛的,。
工位1：將下蓋裝在治具盤上； 工位2：對下蓋進(jìn)行定位,； 工位3：將PCB焊接板＆卡扣,，安裝在下蓋上； 工位4：沒有作用,，湊數(shù)的,； 工位5：安裝殼體端蓋； 工位6：檢測殼體端蓋有沒有安裝到位,；工位7：OK品,，輸出到線外；工位8：NG品,，回收,。
在開始分析每個(gè)工位之前，咱們先來分析一下轉(zhuǎn)盤上的治具盤：
首先要知道的是：產(chǎn)品座是固定在底座上的,；滑動(dòng)塊可以在產(chǎn)品座上左右滑動(dòng),，同時(shí)和它固定在一起的導(dǎo)柱可以在滑動(dòng)座上的導(dǎo)柱槽內(nèi)滑動(dòng)；滑動(dòng)座可以在產(chǎn)品座和底座之間前后滑動(dòng),。
知道了以上關(guān)系,，咱們來看一下這個(gè)治具盤的工作原理：推動(dòng)滑動(dòng)座往前運(yùn)動(dòng) → 從而帶著導(dǎo)柱和滑動(dòng)塊向產(chǎn)品座的兩側(cè)運(yùn)動(dòng) ；
去掉推動(dòng)滑動(dòng)座的動(dòng)力 → 由于彈簧的作用,，滑動(dòng)座向后運(yùn)動(dòng) → 從而帶著導(dǎo)柱和滑動(dòng)塊向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),。
兩側(cè)的滑動(dòng)塊在縮到內(nèi)側(cè)時(shí)，是可以壓住下蓋的,，所以這樣設(shè)計(jì)的原因是為了在取放下蓋或整個(gè)產(chǎn)品時(shí),，將滑動(dòng)塊讓開；而在其他時(shí)候?yàn)榱朔乐瓜律w或整個(gè)產(chǎn)品改變位置,，用滑動(dòng)塊將它壓住,。
分析完了治具盤的工作原理，咱們就來看一下每個(gè)工位上的機(jī)構(gòu)：
一,、工位1
下蓋上料機(jī)械手在將下蓋放到治具盤之前,，氣缸先將治具盤上的滑動(dòng)座往前頂，從而使兩側(cè)的滑動(dòng)塊向外,，為放入下蓋讓出位置,，等下蓋放到位后，氣缸縮回,，治具盤上兩側(cè)的滑動(dòng)塊壓住下蓋,。
二、工位2
這個(gè)工位的作用是將下蓋頂?shù)接蚕尬惶庍M(jìn)行定位,，以便于后面安裝PCB焊接板＆卡扣,。 推送氣缸往前推,，首先頂板先接觸治具盤上的滑動(dòng)座，將兩側(cè)的滑動(dòng)塊松開,，然后頂料柱再將下蓋頂在硬限位上,；推送氣缸退回時(shí)，是相反的動(dòng)作,。
三,、工位3,、工位4
關(guān)于工位3,，其實(shí)就是上料機(jī)械手把PCB焊接板＆卡扣直接安裝在下蓋上，動(dòng)作原理都比較簡單,，所以這里就不詳細(xì)說了,；而關(guān)于工位4，前面也說了,，沒啥作用,，就是湊數(shù)的。
四,、工位5
大家可以看到,，這個(gè)工位中，也有一個(gè)推送氣缸機(jī)構(gòu),，其實(shí)它的作用和工位二是一樣,，就是在安裝殼體端蓋之前，對下蓋進(jìn)行再一次的定位,，原理和工位二也是一樣的,。（注：前面的視頻中，在這個(gè)位置有點(diǎn)錯(cuò)誤,，大家注意一下）
五,、工位6
前面提到了，這個(gè)工位的作用是用來判斷殼體端蓋有沒有安裝到位的,，先來說一下測試組件中,，各個(gè)零件的連接關(guān)系：編碼器通過聯(lián)軸器和連接套固定在一起；連接套可以軸承中轉(zhuǎn)動(dòng),；測試柱在導(dǎo)向套內(nèi)上下滑動(dòng),，但無法旋轉(zhuǎn)；測試柱穿在連接套內(nèi),，通過彈簧柱塞頂住斜面部分,。
基于以上的連接關(guān)系，當(dāng)測試柱上下運(yùn)動(dòng)時(shí),，會(huì)帶動(dòng)彈簧柱塞和連接套轉(zhuǎn)動(dòng),，而編碼器通過轉(zhuǎn)動(dòng)的角度來判斷測試柱移動(dòng)的距離,，所以測試組件判斷殼體端蓋是否安裝到位的方式為：安裝到位的殼體端蓋和沒有安裝到位的殼體端蓋，讓編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)的角度不同,。
六,、工位7
通過工位6判斷產(chǎn)品是否合格，合格的話,，就在這個(gè)工位將產(chǎn)品取下,，具體的工作順序如下：
1、治具盤到達(dá)工位7后,，推送氣缸推動(dòng)治具盤上的滑動(dòng)座,，打開兩側(cè)的滑動(dòng)塊； 2,、機(jī)械手處于位置1,，升降氣缸下降，用手爪-1夾起治具盤上的產(chǎn)品,，然后提起來,； 3、機(jī)械手移動(dòng)到位置2,，手爪-1將產(chǎn)品放在變位機(jī)構(gòu)上,，由變位機(jī)構(gòu)將產(chǎn)品立起來； 4,、機(jī)械手繼續(xù)移動(dòng)到位置1,，這時(shí)手爪-1取治具盤上的產(chǎn)品，而手爪-2取變位機(jī)構(gòu)上立起來的產(chǎn)品,； 5,、最后機(jī)械手移動(dòng)到位置2，手爪-1將產(chǎn)品放到變位機(jī)構(gòu),；手爪-2將產(chǎn)品放到線外,。
再來看一下變位機(jī)構(gòu)的工作原理：
左側(cè)為手爪-1將產(chǎn)品放在變位機(jī)構(gòu)上的狀態(tài)，右側(cè)為將產(chǎn)品立起后的狀態(tài),。
當(dāng)手爪將產(chǎn)品放在旋轉(zhuǎn)座上后,，檢測開關(guān)檢測到產(chǎn)品 → 真空發(fā)生器通過氣管接頭為旋轉(zhuǎn)座提供負(fù)壓，吸住產(chǎn)品 → 筆形氣缸縮回,，將產(chǎn)品立起來,，等待手爪-2抓取。
七,、工位8
前面工位7是合格品的下料,，那么自然也要有不合格品的下料，這個(gè)工位就是用來將不合格的產(chǎn)品取下來的，上圖中的機(jī)構(gòu)在前面其實(shí)都已經(jīng)說過了,，所以在這里就不再啰嗦了,。
呼~到這里，整個(gè)設(shè)備就算是分析完了,，不過老張要說一下的是：這個(gè)圖紙出來的時(shí)間比較久了,，可能很多朋友早都已經(jīng)拿到過了，而且我咨詢了幾個(gè)人,，都說這個(gè)機(jī)構(gòu)在實(shí)際生產(chǎn)中不好調(diào)試,，所以就說明它還是有缺陷的，不過圖紙中還是有很多值得我們學(xué)習(xí)借鑒的機(jī)構(gòu),，記下這些機(jī)構(gòu),，以便我們在需要的時(shí)候能隨時(shí)用上，這樣才能讓我們在設(shè)計(jì)時(shí)更加輕松,。
OK,，按照慣例,，還是把圖紙放在公眾號,，關(guān)注后回復(fù)：組裝機(jī)，就可以拿到下載鏈接了,。
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發(fā)表于 2020-4-8 10:49:39
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