微型工件计数器结构设计
目录
引言 1
一、计数器结构设计的总体介绍 2
㈠ 设计的整体思路 2
㈡设计的主要技术要求 2
二、计数器的部件设计 3
㈠工作台的设计 3
㈡物料输送装置的设计 3
㈢落料滑道的设计 5
㈣气缸及运送部件的设计 7
1.挡料缸的设计 7
2.收料仓底缸的设计.9
3载物杯的设计.9
4.抽屉的设计.10
5.旋转缸的设计.10
6.锁紧缸的设计.11
序号14部件图 13
序号22部件图 13
零件明细表 14
非标件图纸集 15
总结 21
参考文献22
致谢23
引言
Unigraphics(简称UG)是一种以CAD/CAE/CAM一体化的机械工程计算软件。它具有高性能的实体造型能力、极方便的图形显示及编辑能力。而且它是一个全三维、双精型系统。它允许精确的描述任何形状，可分析、设计和生成产品图。正因为UG具备如此强大的功能所以选择它进行造型设计，这样可以在三维的模拟环境下设计出最为真实的产品，同时UG具备的特征建模功能为用户提供非常方便的实体修改功能，用户可以在实体上直接进行相关特征的改动，方便快捷直观这是二维软件所不能相比的。本次的设计主要是用于微型工件的计数，我们知道由于工件的尺寸较小所以用人力计数比较麻烦耗时耗力也容易出错，本设计是采用了振动盘这一结构，再配合传感器等装置实现较为准确的计数从而大大提高了工作效率。
一、计数器结构设计的总体介绍< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
br /> ㈠ 设计的整体思路
我们打算将整体的结构设计为三部分即物料输送部分、计数部分以及物料收集部分。物料输送部分我们采用的是定制好的振动盘；计数部分我们主要用的是光电传感器等部件；物料收集部分我们设计一个双物料杯旋转结构来达到我们的预期要求。
㈡设计的主要技术要求
1、 计数误差大约在99%左右。我们不能排除有某种因素而导致的计数误差，比如传感器的损坏，或者人为等因素都可能导致计数误差。
2、 计数效率要高，能一次实现多个物料的计数，同时在包装计数完的物料的同时任然能够实现物料的计数以提高计数的整体效率。
3、 滑道要有通用性。对于不同尺寸的物料都能沿滑道平稳的下滑，不会发生翻滚以至于物料撒落，同时也不能发生物料卡在滑道中无法下滑的现象。
4、 振动盘出来的物料能挨个进入落料滑道，不会发生物料的叠加或者并排进入滑道以至于传感器无法正确计数。
5、 计数数量将达到包装需求时，振动盘的速度能够调节变慢，便于准确控制物料数量。
6、 物料能准确从传感器正下方通过。物料能从传感器的正下方通过便于传感器准确的计数。
7、 滑道角度可以调节。物料从滑道下滑过程有可能在重力势能的作用发生翻滚所以滑道角度要求设计成可调节的。
8、 当计数不准确的时候有报警装置提醒员工及时调整机器以实现物料计数的准确。
二、计数器的部件设计
㈠工作台的设计
由于本计数器主要的适用范围是微型零件的计数，所以体积不易过大。考虑到加工的成本等其他因素，所以将本计数器的尺寸设计为800*600*1200，单位（毫米）。我们设计的工作台主要有以下3个部分构成即方管、网板与电气柜。
工作台如图2-1所示
图2-1 工作台
方管之间我们是以焊接的方式连接的，这样设计的目的是使桌子更加的稳固，不用担心振动盘的振动而影响部件的连接部位。
电气柜主要是电气系统的放置装置，所以在设计时考虑到本产品主要是微型物料的计数，它是PLC系统的控制并不涉及其他复杂的控制系统，因而电气系统不是非常复杂。所以，电气柜的设计尺寸以及它散热性能的强弱是完全根据本计数器的电气系统要求精心设计的。同时它的固定方式也是采用焊接方式固定。
桌子的表面我们设计了一个加厚的网板，它是工作台的台面，由于它要承受整个机器的绝大部分重量，所以要加厚处理，同时我们也考虑到计数器工作时振动盘一直处于振动状态，所以我们这样做也是为了减少振动盘振动的影响。
㈡物料输送装置的设计
物料输送装置主要有两个部分组成即振动盘与落料滑道。振动盘我们主要是选择标准定制的，因为现有振动盘大同小异结构与工作原理都很相似，而且振动盘有诸多优点，振动盘是一种自动组装或者自动加工机械的辅助送料设备。本文主要用到它的自动送料功能，它将物料有序的送入滑道并配合光纤传感器的计数功能从而达到一个计数包装的效果。
振动盘原理图如图2-2所示
图2-2 振动盘原理图
1、下底座2、弹簧座3、减震弹簧4、上底座5、锁紧螺母6、螺杆7支撑弹簧钢板8、调节螺母9、电磁铁10、衔铁11、斜块12、料筒底板13、料筒筐14、固定块
工作原理：
当线圈得电，由于电磁感应原理会产生感应磁场，感应磁场使得电磁铁9与衔铁之间产生吸引力，同时支撑弹簧钢板7对料筒筐13有一个向上的支持力，吸引力要克服弹簧钢板的支持力将料筒筐吸下，此时弹簧钢板也会产生一个反作用力，由于弹簧钢板是倾斜安装在料筒与上底座之间，这个作用力会产生两个方向上的分力一个是垂直于料筒的F1，使得料筒能产生振动，另一个是F2沿着料筒的切线方向，它控制着料筒的旋转。
振动盘的振动幅度直接影响物料滑入滑道的速度，由于我们要求在工件快要计数结束时，工件通过传感器的速度能尽量慢一些，以实现最终的准确计数，所以在本文中我们选用了智能数字稳压调压振动控制器来控制振动盘的振动幅度。该控制器是基于脉宽调制原理工作的，我们通过输入不同脉冲数量调节输出端口的电压，从而控制振动盘的振动幅度。
在本计数器中我们要求物料可以按顺序一个一个落下，但是从振动盘出来的物料可能并不是有序的落入滑道，有的物料可能是并排从出料口振出，有的可能是多个物料呈叠状被振动出来，那么我们是如何解决这样问题的呢？我们在振动盘的
轨道口设计了这样的结构。
如图结构图2-3所示
图2-3 轨道结构图
我们在振动盘滑道口设计了一个可调节块，它是通过一个可调节螺栓调节左右的距离，改变滑道口的宽度，从而不允许同时通过多个物料。
1. 挡料缸的设计
我们考虑到在计数数量将达到所需额度时，可以通过PLC控制降低振动盘的振动频率，但我们设计的滑道有五个滑口，为了最后准确的计数我们设想将4个滑道口堵住只允许一个滑道完成最后的计数。所以我们采取的方法是在滑道口的前方设计一个挡料缸，当我们需要挡住滑道口时由PLC系统控制气缸的动作来挡住多个滑道从而实现某段时间内只有单个滑道有物料通过下方的传感器。挡料缸有双联气缸、推头以及安装块组成。
挡料缸如图2-6所示
图2-6 挡料缸
我们是将挡料缸设计在了滑道的上方，当初我们也考虑到直接放在振动盘滑道的上面，但是考虑到振动盘一直处于振动状态可能会影响挡料缸正常的工作，所以我们将其设计在了落料滑道的上方。但是滑道是倾斜的所以必须在气缸的下方加垫块，我们设计了一个斜块，通过螺钉将气缸固定在滑道的斜面上。同时也不能完全排除物料不会从滑道中蹦出来这种极端的可能性，所以我们也在滑道的斜面上加了一块盖板。
引言 1
一、计数器结构设计的总体介绍 2
㈠ 设计的整体思路 2
㈡设计的主要技术要求 2
二、计数器的部件设计 3
㈠工作台的设计 3
㈡物料输送装置的设计 3
㈢落料滑道的设计 5
㈣气缸及运送部件的设计 7
1.挡料缸的设计 7
2.收料仓底缸的设计.9
3载物杯的设计.9
4.抽屉的设计.10
5.旋转缸的设计.10
6.锁紧缸的设计.11
序号14部件图 13
序号22部件图 13
零件明细表 14
非标件图纸集 15
总结 21
参考文献22
致谢23
引言
Unigraphics(简称UG)是一种以CAD/CAE/CAM一体化的机械工程计算软件。它具有高性能的实体造型能力、极方便的图形显示及编辑能力。而且它是一个全三维、双精型系统。它允许精确的描述任何形状，可分析、设计和生成产品图。正因为UG具备如此强大的功能所以选择它进行造型设计，这样可以在三维的模拟环境下设计出最为真实的产品，同时UG具备的特征建模功能为用户提供非常方便的实体修改功能，用户可以在实体上直接进行相关特征的改动，方便快捷直观这是二维软件所不能相比的。本次的设计主要是用于微型工件的计数，我们知道由于工件的尺寸较小所以用人力计数比较麻烦耗时耗力也容易出错，本设计是采用了振动盘这一结构，再配合传感器等装置实现较为准确的计数从而大大提高了工作效率。
一、计数器结构设计的总体介绍< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
br /> ㈠ 设计的整体思路
我们打算将整体的结构设计为三部分即物料输送部分、计数部分以及物料收集部分。物料输送部分我们采用的是定制好的振动盘；计数部分我们主要用的是光电传感器等部件；物料收集部分我们设计一个双物料杯旋转结构来达到我们的预期要求。
㈡设计的主要技术要求
1、 计数误差大约在99%左右。我们不能排除有某种因素而导致的计数误差，比如传感器的损坏，或者人为等因素都可能导致计数误差。
2、 计数效率要高，能一次实现多个物料的计数，同时在包装计数完的物料的同时任然能够实现物料的计数以提高计数的整体效率。
3、 滑道要有通用性。对于不同尺寸的物料都能沿滑道平稳的下滑，不会发生翻滚以至于物料撒落，同时也不能发生物料卡在滑道中无法下滑的现象。
4、 振动盘出来的物料能挨个进入落料滑道，不会发生物料的叠加或者并排进入滑道以至于传感器无法正确计数。
5、 计数数量将达到包装需求时，振动盘的速度能够调节变慢，便于准确控制物料数量。
6、 物料能准确从传感器正下方通过。物料能从传感器的正下方通过便于传感器准确的计数。
7、 滑道角度可以调节。物料从滑道下滑过程有可能在重力势能的作用发生翻滚所以滑道角度要求设计成可调节的。
8、 当计数不准确的时候有报警装置提醒员工及时调整机器以实现物料计数的准确。
二、计数器的部件设计
㈠工作台的设计
由于本计数器主要的适用范围是微型零件的计数，所以体积不易过大。考虑到加工的成本等其他因素，所以将本计数器的尺寸设计为800*600*1200，单位（毫米）。我们设计的工作台主要有以下3个部分构成即方管、网板与电气柜。
工作台如图2-1所示
图2-1 工作台
方管之间我们是以焊接的方式连接的，这样设计的目的是使桌子更加的稳固，不用担心振动盘的振动而影响部件的连接部位。
电气柜主要是电气系统的放置装置，所以在设计时考虑到本产品主要是微型物料的计数，它是PLC系统的控制并不涉及其他复杂的控制系统，因而电气系统不是非常复杂。所以，电气柜的设计尺寸以及它散热性能的强弱是完全根据本计数器的电气系统要求精心设计的。同时它的固定方式也是采用焊接方式固定。
桌子的表面我们设计了一个加厚的网板，它是工作台的台面，由于它要承受整个机器的绝大部分重量，所以要加厚处理，同时我们也考虑到计数器工作时振动盘一直处于振动状态，所以我们这样做也是为了减少振动盘振动的影响。
㈡物料输送装置的设计
物料输送装置主要有两个部分组成即振动盘与落料滑道。振动盘我们主要是选择标准定制的，因为现有振动盘大同小异结构与工作原理都很相似，而且振动盘有诸多优点，振动盘是一种自动组装或者自动加工机械的辅助送料设备。本文主要用到它的自动送料功能，它将物料有序的送入滑道并配合光纤传感器的计数功能从而达到一个计数包装的效果。
振动盘原理图如图2-2所示
图2-2 振动盘原理图
1、下底座2、弹簧座3、减震弹簧4、上底座5、锁紧螺母6、螺杆7支撑弹簧钢板8、调节螺母9、电磁铁10、衔铁11、斜块12、料筒底板13、料筒筐14、固定块
工作原理：
当线圈得电，由于电磁感应原理会产生感应磁场，感应磁场使得电磁铁9与衔铁之间产生吸引力，同时支撑弹簧钢板7对料筒筐13有一个向上的支持力，吸引力要克服弹簧钢板的支持力将料筒筐吸下，此时弹簧钢板也会产生一个反作用力，由于弹簧钢板是倾斜安装在料筒与上底座之间，这个作用力会产生两个方向上的分力一个是垂直于料筒的F1，使得料筒能产生振动，另一个是F2沿着料筒的切线方向，它控制着料筒的旋转。
振动盘的振动幅度直接影响物料滑入滑道的速度，由于我们要求在工件快要计数结束时，工件通过传感器的速度能尽量慢一些，以实现最终的准确计数，所以在本文中我们选用了智能数字稳压调压振动控制器来控制振动盘的振动幅度。该控制器是基于脉宽调制原理工作的，我们通过输入不同脉冲数量调节输出端口的电压，从而控制振动盘的振动幅度。
在本计数器中我们要求物料可以按顺序一个一个落下，但是从振动盘出来的物料可能并不是有序的落入滑道，有的物料可能是并排从出料口振出，有的可能是多个物料呈叠状被振动出来，那么我们是如何解决这样问题的呢？我们在振动盘的
轨道口设计了这样的结构。
如图结构图2-3所示
图2-3 轨道结构图
我们在振动盘滑道口设计了一个可调节块，它是通过一个可调节螺栓调节左右的距离，改变滑道口的宽度，从而不允许同时通过多个物料。
1. 挡料缸的设计
我们考虑到在计数数量将达到所需额度时，可以通过PLC控制降低振动盘的振动频率，但我们设计的滑道有五个滑口，为了最后准确的计数我们设想将4个滑道口堵住只允许一个滑道完成最后的计数。所以我们采取的方法是在滑道口的前方设计一个挡料缸，当我们需要挡住滑道口时由PLC系统控制气缸的动作来挡住多个滑道从而实现某段时间内只有单个滑道有物料通过下方的传感器。挡料缸有双联气缸、推头以及安装块组成。
挡料缸如图2-6所示
图2-6 挡料缸
我们是将挡料缸设计在了滑道的上方，当初我们也考虑到直接放在振动盘滑道的上面，但是考虑到振动盘一直处于振动状态可能会影响挡料缸正常的工作，所以我们将其设计在了落料滑道的上方。但是滑道是倾斜的所以必须在气缸的下方加垫块，我们设计了一个斜块，通过螺钉将气缸固定在滑道的斜面上。同时也不能完全排除物料不会从滑道中蹦出来这种极端的可能性，所以我们也在滑道的斜面上加了一块盖板。
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