自动旋盖组装机气动系统的设计
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍ ｅｎｔ ｏｆ ｍ ａｓｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｃｔｉｏｎ ｎｏｚｚｌｅ ｂａｇ，ａ ｄｅｓｉｇｎ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ａｕｔｏ— ｍａｔｉｃ ｓｃｒｅｗ ｃａｐ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｍａｃｈｉｎｅ ｉｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｉｔｓ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｗｈｉｃｈ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｆｅｅｄｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ，ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃａｐｐｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ，ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｕｎｉｔ ａｎｄ ｂｌａｎｋｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｉｔ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｗｈｉｃｈ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ ａｎｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃａｐｐｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ． Ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｎｅｗｌｙ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｅ— ｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｓ ｐｕｔ ｉｎｔｏ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｉｔ ｇｕａｒａｎｔｅｅｓ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｅｆｉ ｃｉｅｎｃｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｓｃｒｅｗ ｃａｐ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｍａｃｈｉｎｅ，ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｓｙｓｔｅｍ ，ｄｅｓｉｇｎ
吸嘴和螺 纹盖 上料 机 械 手 如 图 ２所 示 ，主 要 由平 移 气缸 １、升降气 缸 ２、气 爪气 缸 ３驱动 。吸嘴通 过定 位 气缸定 位 ，气 动上 料机 械手 由气缸 ２驱动 下 降 ，通 过 气 缸 ３的支点开 闭式二爪抓 取吸嘴 ，然后提升 ，由气缸 １
收稿 日期 ：２０１５－０８—１ｌ 作者简介 ：龚 肖新 （１９６５一 ），女 ，江 苏无锡 人 ，教授 ，硕士 ，主 要从事液压 与气压传 动技术 的科研和教学工作 。
２０１６年 第 １期
液 压 与 气动
１３１ wk.baidu.com
１．吸嘴上料机械手 ２．螺纹盖上料机械手 ３．自动旋盖装置 ４．检 测 单 元 ５．下 料 机 械 手 ６．成 品落 料 滑 道 ７．不合格产 品落料滑道 ８．传输链驱动装置 ９．链板式输送线 ｌＯ．电气控制柜 图 １ 自动 旋 盖 机 总 体 结 构 设 计
吸 嘴袋 的吸嘴 和螺 纹 盖 属 于非 金 属 材料 ，其 硬 度 和刚性小 ，两者在旋合组装过程 中，扭矩大小的控制致 关 重要 。扭矩 不足 容 易导 致 吸 嘴袋 中流 体 泄漏 ，扭 矩 过 大将 导致人 力无 法旋松 打开 。扭 力矩测 定仪测 试结 果 表 明 ，吸 嘴袋 上 的 吸嘴 螺 纹盖 通 常 人 工旋 转 松 开需 要 扭矩 ５０—９０ Ｎ ·ｍｍ，而 拧 紧 螺纹 盖所 需 的扭 矩 在
引 言 自动旋 盖组 装机作 为一 种能 实现 自动上 盖和旋 盖
的 自动化生 产设 备 ，广 泛应 用于食 品包 装 、日化用 品及 医药卫 生 等各个 领域 ，其 生 产 质量 和效 率 主要 取 决 于 控制方 式 。现 设 计 一 套 能满 足 吸 嘴袋 大批 量 生 产 需 求 ，实 现 吸嘴与 螺纹 盖 上料 、旋盖 、检 测 和 下 料全 过 程 自动 化控 制 的旋 盖组 装机 ，该设备 以气 压驱 动为 主 ，并 由电机 驱动 、机 械 传 动 和 ＰＬＣ联合 控 制 系 统 运行 ，其 旋盖组 装 质量好 ，自动 化程 度高 ，能可靠 地保 证 吸嘴袋 生产 的优 质化 、高效化 和 洁净化 。 １ 旋 盖 组装 的技术 要求
ＧＯＮＧ Ｘｉａｏ—ｘｉｎ ， ＺＨ ＡＮＧ Ｗ ｅｉ．ｇｕｏ
（１．Ｓｕｚｈｏｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｕｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２１５１０４； ２．Ｓｕｚｈｏｕ Ｗｅｇｅｔ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｕｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２１５１２８）
拧松 力矩 基础上 增 大 ６０％ ～７０％ 。 ２ 自动旋 盖机 的结构 组成 及工 作原 理
自动 旋盖 机主要 由上料 机构 、自动旋盖 装置 、检测 单元、下料机构组成 ，其总体结构如图 １所示 。 ２．１ 上料 机 构
自动上料 是 自动化生 产线 的基本 条件 之一 。 由于 吸嘴与 螺纹 盖属于 轻型 、小尺 寸工件 ，为 了满足 其送料 连续 性 、高效性 ，以及 定 位 准 确性 的要 求 ，上 料 机构 主 要 采用 电动 、气 动和 机械传 动联 合控 制方式 。
１３０
液 压 与 气动
２０１６年 第 １期
ｄｏｉ：１０．１ １８３２／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—４８５８．２０１６．０１．０２７
自动 旋 盖 组 装 机 气 动 系统 的 设 计
龚 肖新 。张 卫 国
（１．苏卅Ｉ工业职业技术学院 机 电工程系 ，江苏 苏州 ２１５１０４；２．苏州维捷 自动化系统有限公司 ，江苏 苏州 ２１５１２８）
关键 词 ：自动旋盖 组装机 ；气动 系统 ；设 计 中图分 类号 ：ＴＨ１３８ 文献标 志码 ：Ｂ 文章编 号 ：１０００－４８５８（２０１６）０１－０１３０－０４
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｐｎｅｕｍａｔｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｓｃｒｅｗ Ｃ ａｐ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｍａｃｈｉｎｅ
摘 要 ：为 了满足 吸嘴 袋 大批 量 自动化 生产 需求 ，提供 一 种 自动 旋盖组 装机 设计 方案 。介绍 了 自动旋合 组装 机 的上料机 构 、自动旋 盖装 置 、检 测单元 和 下料 机构 的 工作 原理 ，重点 阐述 了机 械 手 和 自动 旋盖 装 置 气 动控 制 系统的设 计 内容 。新 设计 的设备 投入 生产后 既 能保证 旋盖 组装质 量 ，又显著提 高生产效 率。
吸嘴和螺 纹盖 上料 机 械 手 如 图 ２所 示 ，主 要 由平 移 气缸 １、升降气 缸 ２、气 爪气 缸 ３驱动 。吸嘴通 过定 位 气缸定 位 ，气 动上 料机 械手 由气缸 ２驱动 下 降 ，通 过 气 缸 ３的支点开 闭式二爪抓 取吸嘴 ，然后提升 ，由气缸 １
收稿 日期 ：２０１５－０８—１ｌ 作者简介 ：龚 肖新 （１９６５一 ），女 ，江 苏无锡 人 ，教授 ，硕士 ，主 要从事液压 与气压传 动技术 的科研和教学工作 。
２０１６年 第 １期
液 压 与 气动
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１．吸嘴上料机械手 ２．螺纹盖上料机械手 ３．自动旋盖装置 ４．检 测 单 元 ５．下 料 机 械 手 ６．成 品落 料 滑 道 ７．不合格产 品落料滑道 ８．传输链驱动装置 ９．链板式输送线 ｌＯ．电气控制柜 图 １ 自动 旋 盖 机 总 体 结 构 设 计
吸 嘴袋 的吸嘴 和螺 纹 盖 属 于非 金 属 材料 ，其 硬 度 和刚性小 ，两者在旋合组装过程 中，扭矩大小的控制致 关 重要 。扭矩 不足 容 易导 致 吸 嘴袋 中流 体 泄漏 ，扭 矩 过 大将 导致人 力无 法旋松 打开 。扭 力矩测 定仪测 试结 果 表 明 ，吸 嘴袋 上 的 吸嘴 螺 纹盖 通 常 人 工旋 转 松 开需 要 扭矩 ５０—９０ Ｎ ·ｍｍ，而 拧 紧 螺纹 盖所 需 的扭 矩 在
引 言 自动旋 盖组 装机作 为一 种能 实现 自动上 盖和旋 盖
的 自动化生 产设 备 ，广 泛应 用于食 品包 装 、日化用 品及 医药卫 生 等各个 领域 ，其 生 产 质量 和效 率 主要 取 决 于 控制方 式 。现 设 计 一 套 能满 足 吸 嘴袋 大批 量 生 产 需 求 ，实 现 吸嘴与 螺纹 盖 上料 、旋盖 、检 测 和 下 料全 过 程 自动 化控 制 的旋 盖组 装机 ，该设备 以气 压驱 动为 主 ，并 由电机 驱动 、机 械 传 动 和 ＰＬＣ联合 控 制 系 统 运行 ，其 旋盖组 装 质量好 ，自动 化程 度高 ，能可靠 地保 证 吸嘴袋 生产 的优 质化 、高效化 和 洁净化 。 １ 旋 盖 组装 的技术 要求
ＧＯＮＧ Ｘｉａｏ—ｘｉｎ ， ＺＨ ＡＮＧ Ｗ ｅｉ．ｇｕｏ
（１．Ｓｕｚｈｏｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｕｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２１５１０４； ２．Ｓｕｚｈｏｕ Ｗｅｇｅｔ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｕｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２１５１２８）
拧松 力矩 基础上 增 大 ６０％ ～７０％ 。 ２ 自动旋 盖机 的结构 组成 及工 作原 理
自动 旋盖 机主要 由上料 机构 、自动旋盖 装置 、检测 单元、下料机构组成 ，其总体结构如图 １所示 。 ２．１ 上料 机 构
自动上料 是 自动化生 产线 的基本 条件 之一 。 由于 吸嘴与 螺纹 盖属于 轻型 、小尺 寸工件 ，为 了满足 其送料 连续 性 、高效性 ，以及 定 位 准 确性 的要 求 ，上 料 机构 主 要 采用 电动 、气 动和 机械传 动联 合控 制方式 。
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液 压 与 气动
２０１６年 第 １期
ｄｏｉ：１０．１ １８３２／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—４８５８．２０１６．０１．０２７
自动 旋 盖 组 装 机 气 动 系统 的 设 计
龚 肖新 。张 卫 国
（１．苏卅Ｉ工业职业技术学院 机 电工程系 ，江苏 苏州 ２１５１０４；２．苏州维捷 自动化系统有限公司 ，江苏 苏州 ２１５１２８）
关键 词 ：自动旋盖 组装机 ；气动 系统 ；设 计 中图分 类号 ：ＴＨ１３８ 文献标 志码 ：Ｂ 文章编 号 ：１０００－４８５８（２０１６）０１－０１３０－０４
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｐｎｅｕｍａｔｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｓｃｒｅｗ Ｃ ａｐ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｍａｃｈｉｎｅ
摘 要 ：为 了满足 吸嘴 袋 大批 量 自动化 生产 需求 ，提供 一 种 自动 旋盖组 装机 设计 方案 。介绍 了 自动旋合 组装 机 的上料机 构 、自动旋 盖装 置 、检 测单元 和 下料 机构 的 工作 原理 ，重点 阐述 了机 械 手 和 自动 旋盖 装 置 气 动控 制 系统的设 计 内容 。新 设计 的设备 投入 生产后 既 能保证 旋盖 组装质 量 ，又显著提 高生产效 率。