作品名稱：日化乳液用品瓶蓋自動(dòng)組裝機(jī)
學(xué)校名稱：廣東機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參賽隊(duì)伍：日化乳液用品瓶蓋自動(dòng)組裝機(jī)
參賽學(xué)生：陳偉釗 鐘意誠 余聰
指導(dǎo)老師：何冰強(qiáng) 劉顯龍
日化乳液用品瓶蓋自動(dòng)組裝機(jī)作品簡介
一、作品提出的背景及目的
近年來，制造業(yè)企業(yè)為解決“招工難、用工貴”的問題，研發(fā)、推廣了各種智能化、自動(dòng)化的設(shè)備及工業(yè)機(jī)器人，希望通過“機(jī)器換人”來提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的制造水平，推動(dòng)技術(shù)紅利替代人口紅利。目前，已有越來越多的制造業(yè)企業(yè)開始實(shí)施“機(jī)器換人”工程，這對(duì)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化具有重要作用，同時(shí)也為傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了有效的解決方案。特別是隨著“中國制造2025”、“工業(yè)4.0”的提出，人們對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備領(lǐng)域投入了越來越多的關(guān)注。
本作品就是在這樣的背景下，為解決企業(yè)用工問題、提高生產(chǎn)效率和降低成本而研發(fā)的專門針對(duì)一款我們生活中常見日化乳液用品瓶蓋的一個(gè)自動(dòng)化組裝加工設(shè)備。
本作品涉及的日化乳液用品瓶蓋產(chǎn)品，它由2個(gè)配件組成。
針對(duì)該產(chǎn)品，企業(yè)在傳統(tǒng)的制造生產(chǎn)中，采用的生產(chǎn)模式是以單件流水線人工組裝的模式進(jìn)行，這種生產(chǎn)線模式的最大缺點(diǎn)是通常會(huì)在工序間積壓大量半制成品，需要大量的周轉(zhuǎn)容器和場地，需要的勞動(dòng)力多，效率低下，成本高。
二、作品的主要結(jié)構(gòu)
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(gè)單元組成，具體包括：
1.動(dòng)力及控制系統(tǒng)
2.機(jī)架床身
3.上下送料槽板
4.傳動(dòng)系統(tǒng)
5.頂桿
6.振動(dòng)選料系統(tǒng)
7.凸輪盤
8.輸送裝置
9.防護(hù)與檢測裝置
等系統(tǒng)和零部件組成。
三、作品工作的技術(shù)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(dòng)盤內(nèi)，通過振動(dòng)盤的震動(dòng)，工件會(huì)以水平擺放的姿勢逐步通過振動(dòng)盤邊緣軌道，緩慢向上疊加，直至送料口，并進(jìn)入送料及固定單元，部件通過送料及固定單元，各自進(jìn)入上、下兩個(gè)送料槽板中，其中，下部是固定和運(yùn)送產(chǎn)品緊固件的，上部則是固定和運(yùn)送洗發(fā)水瓶蓋，運(yùn)送過程通過凸輪分割器做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精確傳送到定位凹槽中。然后送料槽板在旋轉(zhuǎn)過程中，按壓單元中的頂桿因其底部為滑輪結(jié)構(gòu)，可沿著凸輪盤運(yùn)動(dòng)，而由于凸輪盤高度差會(huì)使頂桿做上下運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部件由下往上逐漸壓緊裝配成一個(gè)蓋子整體。本作品巧妙的運(yùn)用了機(jī)械上凸輪的工作原理，設(shè)計(jì)成圓周狀的凸輪盤。
四、作品的創(chuàng)新點(diǎn)
1.本作品最關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)是在傳統(tǒng)自動(dòng)化生產(chǎn)單元基礎(chǔ)上，再一次簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)及加工生產(chǎn)難度，巧妙的運(yùn)用了機(jī)械上凸輪的工作原理，設(shè)計(jì)成環(huán)形凸輪盤。
2.進(jìn)料系統(tǒng)采用旋轉(zhuǎn)進(jìn)料系統(tǒng)，相當(dāng)于自動(dòng)沖壓生產(chǎn)中的送料機(jī)構(gòu)，由上下兩個(gè)送料槽板分別以圓周運(yùn)動(dòng)方式對(duì)2個(gè)配件進(jìn)行送料，送料槽板上設(shè)計(jì)有至少12個(gè)U形定位槽，通過伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)做恒速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速并可調(diào)整，帶動(dòng)頂桿底部的滑輪結(jié)構(gòu)沿著凸輪盤運(yùn)動(dòng)，利用凸輪盤高度差使頂桿做上下運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部件由下往上逐漸壓緊裝配成一個(gè)蓋子整體。
五、作品的效果
1.實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品的輸送到裝配全部由一臺(tái)機(jī)床獨(dú)立完成，是一種高效率、高自動(dòng)、高精度、低能耗的自動(dòng)化生產(chǎn)模式。
2.本作品可代替24人流水線作業(yè)，按珠三角裝配工月3000元計(jì)算，每臺(tái)每年可為企業(yè)節(jié)約80多萬元，同時(shí)效率的提高可使生產(chǎn)的成本大大下降。
3.本生產(chǎn)線通過更換送料及固定單元產(chǎn)品卡位的尺寸及頂桿的長短（或設(shè)計(jì)凸輪盤系列），可實(shí)現(xiàn)不同日化乳液用品瓶蓋零件系列的裝配，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的系列化生產(chǎn)。
4.本作品的造價(jià)低，制造容易，操作簡單，具有的性價(jià)比高，可以說是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
