作品名稱：洗發水瓶蓋自動組裝機
學校名稱：廣州科技職業技術大學
參賽隊伍：廣科大宏圖隊
參賽學生：謝潤立 林濤 陳培鑫
指導老師：鄖鵬 鄧汝榮
一、作品提出的背景及目的
近年來，制造業企業為解決“招工難、用工貴”的問題，研發、推廣了各種智能化、自動化的設備及工業機器人，希望通過“機器換人”來提升傳統產業的制造水平，推動技術紅利替代人口紅利。目前，已有越來越多的制造業企業開始實施“機器換人”工程，這對促進產業結構的優化具有重要作用，同時也為傳統制造業企業的轉型升級提供了有效的解決方案。特別是隨著“中國制造2025”、“工業4.0”的提出，人們對于工業自動化設備領域投入了越來越多的關注。
本作品就是在這樣的背景下，為解決企業用工問題、提高生產效率和降低成本而研發的專門針對一款我們生活中常見洗發水瓶蓋的一個自動化組裝加工設備。
本作品涉及的洗發水瓶蓋產品，它由2個配件組成。
針對該產品，企業在傳統的制造生產中，采用的生產模式是以單件流水線人工組裝的模式進行，這種生產線模式的最大缺點是通常會在工序間積壓大量半制成品，需要大量的周轉容器和場地，需要的勞動力多，效率低下，成本高。
二、作品的主要結構
作品的組成，主要由分揀單元、送料及固定單元、按壓單元三個單元組成，具體包括：
1.動力及控制系統
2.機架床身
3.上下送料槽板
4.傳動系統
5.頂桿
6.振動選料系統
7.凸輪盤
8.輸送裝置
9.防護與檢測裝置
等系統和零部件組成。
三、作品工作的技術原理
通過分揀單元把需要組裝的部件分別倒入放置在振動盤內，通過振動盤的震動，工件會以水平擺放的姿勢逐步通過振動盤邊緣軌道，緩慢向上疊加，直至送料口，并進入送料及固定單元，部件通過送料及固定單元，各自進入上、下兩個送料槽板中，其中，下部是固定和運送產品緊固件的，上部則是固定和運送洗發水瓶蓋，運送過程通過凸輪分割器做回轉運動精確傳送到定位凹槽中。然后送料槽板在旋轉過程中，按壓單元中的頂桿因其底部為滑輪結構，可沿著凸輪盤運動，而由于凸輪盤高度差會使頂桿做上下運動，從而實現兩個部件由下往上逐漸壓緊裝配成一個蓋子整體。本作品巧妙的運用了機械上凸輪的工作原理，設計成圓周狀的凸輪盤。
四、作品的創新點
1.本作品最關鍵創新點是在傳統自動化生產單元基礎上，再一次簡化機械結構及加工生產難度，巧妙的運用了機械上凸輪的工作原理，設計成圓周狀的凸輪盤。
2.進料系統采用旋轉進料系統，相當于自動沖壓生產中的送料機構，由上下兩個送料槽板分別以圓周運動方式對2個配件進行送料，送料槽板上設計有至少12個U形定位槽，通過伺服電機驅動做恒速回轉運動，轉速并可調整，帶動頂桿底部的滑輪結構沿著凸輪盤運動，利用凸輪盤高度差使頂桿做上下運動，從而實現兩個部件由下往上逐漸壓緊裝配成一個蓋子整體。
五、作品的效果
1.實現了從產品的輸送到裝配全部由一臺機床獨立完成，是一種高效率、高自動、高精度、低能耗的自動化生產模式。
2.本作品可代替24人流水線作業，按珠三角裝配工月3000元計算，每臺每年可為企業節約80多萬元，同時效率的提高可使生產的成本大大下降。
3.本生產線通過更換送料及固定單元產品卡位的尺寸及頂桿的長短（或設計凸輪盤系列），可實現不同洗發水瓶蓋零件系列的裝配，實現產品的系列化生產。
4.本作品的造價低，制造容易，操作簡單，具有的性價比高，可以說是經濟實惠。
