钟表分轮自动装配机的设计与实现

　　0　引言

　　目前全球钟表市场七成的产品产自中国,中国钟表市场正成为继美国、瑞士、日本之后的世界第四大市场。可是,当前中国钟表生产方式的现状却与这一数据极其不符。清一色手工装配和鲜见的半自动化生产,让人不得不担心这一优势的持久性。

　　传统的钟表生产,特别是分轮的轮轴装配,采用手工装配,不仅效率低下,成品率不稳定,而且引入手工装配环节,容易对精密的钟表元件带来进一步损伤和增加产品的次品率。加之新《劳动法》的颁布与实施,人力成本不但增高,手工装配的优势不再。而鲜见的半自动化生产,仍是以人为主力,加工的效率完全取决于工人的熟练程度,没能从根本上摆脱传统手工装配的问题。设计的全自动钟表分轮装配机,装配过程在全封闭无尘防静电车间进行,切断了手工污染源。更重要的是,自动化装配的性能稳定好,成品率高,效率也高。全自动的装配机将使得我国的钟表生产有一个很大的飞跃。

　　目前,国内还没有此类自动化设备,而引进瑞士的自动化生产线代价太高且没能引进到核心技术。因此,独立开发一套全自动钟表分轮装配机在市场上极具竞争力。

　　设计了一种全自动钟表分轮装配机,在装配操作上实现以机械方式为主,充分利用了机械结构的高效性和稳定性;在控制反馈环节上,设计了精确的控制系统,实现了对机械操作的监控反馈。系统通过机械和电气的优势互补,真正实现了免人工干预,达到了预期设计的目的。

　　1　自动装配机的系统结构

　　1.1　系统构成

　　分轮自动装配机主要由自动装配本体、上料机构、成品真空吸料装置和控制系统等组成。其中,控制系统包括PLC控制单元、人机界面、伺服控制单元、传感检测单元等。自动装配本体,用来完成主要的装配操作,其由高精度分度盘、自动装配模块、自动分料机构、自动装配机构和自动出料装置等组成。而上料机构的构成分为两部分,一部分是使得分轮轮片和轴的散料有序出料的圆形振动盘,实现料的自动传输和定向供给。另一部分是直线振动器,衔接圆形振动盘和自动分料器,保证料从振动盘到分度盘上的装配模块的顺利过渡。上料机构还自带缺料检测装置,信号经由PLC传至警示装置,可提醒工人及时加料。成品真空吸料装置主要由真空吸头、真空控制阀、带保护挡板分料器和真空泵组成。两个真空吸头位于真空出料和二次出料两工位上,通过二次吸料,确保成品料不进入下道工序,提高系统的稳定性。其系统结构构成如图1所示。

　　1.2　工作原理

　　钟表自动分轮装配机完成分轮的装配操作主要是由安装在旋转分度盘上的8个装配模块来实现。而在旋转分度盘的边上,对应分布8个完成不同操作的工位。如图2所示。