施晶晶 点胶机械手的结构设计第一章 绪论点胶机又称涂胶机、滴胶机、打胶机、灌胶机等，专门对流体进行控制。并将流体点滴、涂覆于产品表面或产品内部的自动化机器，可实现三维、四维路径点胶，精确定位，精准控胶，不拉丝，不漏胶，不滴胶。点胶机主要用于产品工艺中的胶水、油漆以及其他液体精确点、注、涂、点滴到每个产品精确位置，可以用来实现打点、画线、圆型或弧型。如今根据市场特定的需求，改进现有点胶机，用于专业的不同的胶水点胶。1.1点胶机特点可替代人工作业，实现机械化生产；单机即可操作，简单便利、高速精确；SD卡存储方式，方便资料管理及机台间文件传输；可搭载双组分泵送系统，构成双液全自动点胶机；可加装点胶控制器及点胶阀等配件构成落地式点胶设备；可搭载螺丝锁付机构，配置成自动锁螺丝机；可按需升级为在线机器人，用于各种自动化装配；承载能力强、加工空间大。1.2工作原理伺服电机带动螺杆转动推进各活塞，将胶压进与活塞室相连的进给管中，当活塞处于上冲程时不挤胶，当活塞向下推进滴胶针头时，胶从针嘴压出。滴出的胶量由活塞下冲的距离决定，可以手工调节，也可以在软件中自动控制。1.3常见问题点胶机最常遇到的问题是阀门问题，下列为解决胶阀使用时经常发生的问题的有效方法。胶阀滴漏此种情形经常发生予胶阀关毕以后。95%的此种情形是因为使用的针头口径太小所致。太小的针头会影响液体的流动造成背压， 结果导致胶阀关毕后不久形成滴漏的现象。过小的针头也会影响胶阀开始使用时的排气泡动作.只要更换较大的针头即可解决这种问题。锥形斜式针头产生的背压最少， 液体流动最顺畅。液体内空气在胶阀关毕后会产生滴漏现象， 最好是预先排除液体内空气，或改用不容易含气泡的胶.或先将胶离心脱泡后在使用。1、出胶大小不一致当出胶不一致时主要为储存流体的压力筒或空气压力不稳定所产生。进气压力调压表应设定于比厂内最低压力低10至15psi.，压力筒使用的压力应介于调压表中间以上的压力， 应避免使用压力介于压力表之中低压力部分。胶阀控制压力应至少60psi以上以确保出胶稳定。最后应检查出胶时间.若小于15/1000秒会造成出胶不稳定.，出胶时间愈长出胶愈稳定。2、流速太慢流速若太慢应将管路从1/4” 改为3/8”。管路若无需要应愈短愈好。除了改管子，还要改出胶口和气压，这样完全加快流速。3、流体内的气泡过大的流体压力若加上过短的开阀时间则有可能将空气渗入液体内. 解决方法为降低流体压力并使用锥形斜式针头。4、胶水堵塞此种情形主要因过多的湿气或重复使用过的瞬间胶。应确保使用新鲜的瞬间胶。将管路以未含湿气的Aceton丙酮彻底清洗过。使用的空气应确定完干燥且于厂内空压与胶阀系统间加装过滤器。（以上方法如仍然无效，则应使用氮气） 。5、点胶时断胶原因第一：检查胶水是不是有问题（比如胶水中含有气泡，有颗粒沉淀物之类等），这种情况下会使点胶机产生点胶断胶的问题；第二：点胶控制器是否工作正常，因其工作的不正常或者其本身性能的不足，也会出现点胶断胶的问题。6、UV胶UV胶即紫外线固化胶。确定使用黑色的管路。勿直接添加UV胶于压力筒旧有的UV胶上。 先将原有UV胶放掉， 再胶UV胶倒入空的压力筒. 压力筒内的UV胶往往经过一段时间后会产生气泡而造成出胶不稳定。1.4厂商需点胶水类型 AB胶两个胶管外径为21.5、21.5，内径为19.3、19.3，长为104 （单位：mm） 1-4-11.5厂商胶量要求 每次点胶胶水量误差0.1，胶水轨迹要求均匀第二章 点胶机械手设计2.1概念设计2.1.1点胶方式选择 点胶可以是气动点胶、螺杆推胶、喷胶等，此AB胶密封，不能倒出来，胶水粘度比较高，要求对胶水量的把握精度比较高，根据胶水的性质和顾客的需求我们选用螺杆推胶！2.1.2模型设计 2-1-1 模型图2.1.3标准件的名称确定 伺服电机*1 减速器*1 滚珠丝杆*1 气缸*1 混个胶管*1 减速器*1 胶水开关*12.2实体设计2.2.1 胶管夹具设计胶管尺寸如下图所示： 2-2-1 胶管图 2-2-2 胶管图 2-2-3 胶管图 根据胶桶的尺寸初步设计夹具为：长宽高=503595 （mm）槽的拉深深度为4mm，以便于胶水放入，夹具分为两部分，制造精度为IT12，材料为铝合金，铸造成型，表面氧化处理。 2-2-4 胶管夹具图 2-2-5 胶管夹具图 2-2-6 胶管夹具图 边上的凹槽是用来与另一零件配合，使其能挂起来，切除深度为3mm，宽度为7.3mm，初定孔距为38.18mm，初定尺寸为自定义，倒角距离为8mm（如需改进按装配时实际情况进行数字调整），是为了装配的时候不于气缸发生干涉。利用M4碟形螺丝固定到胶桶夹具固定件上，用M4的蝶形螺丝锁紧胶管夹具。因为受力不大，所以用廉价铝合金材料制作，表面氧化处理以保护表层。2.2.2混合胶管的选择混胶管又叫AB混胶管，双液混合管，混合管，螺旋混合管，静态混合管。 是专门用于双组份胶水自动混合。混合管是属于静态混合管，主要是应用在50ML的AB胶枪前端和AB胶点胶设备的出胶口， AB胶混合管其作用是使AB胶自动混合均匀。接口是卡口形式或螺旋式，混合管内管芯为螺旋状，其工作原理与建筑上使用的搅拌机相似。当胶水从AB胶筒出来流经混合管时，被螺旋叶片多次的切割、重组后，分成若干个小份，这样以达到混合均匀的目的。混合管适用1：1和2：1的胶水混合，4：1和10：1的胶水需用橙色管芯的混合管，其规格参数与其面相同，两者不同的是管芯的材质。根据不同的胶水特性，比如胶水的粘稠度、干胶时间、点胶速度和点胶量，混合管配备了不同的型号。我们所用AB胶水是1:1混合，出胶速度较低，对胶量的把握精度要求较高，所以选择出胶口径最小的混合管，胶水接口外径为7mm，混合管尺寸数据：出胶口内径0.85mm、接口内径7mm、螺旋节数17、螺旋长度53mm、螺旋直径3mm、总长63mm 2-2-7 混合胶嘴图 2.2.3气缸的选择如下图所示，气缸的作用是带动点胶阀开关，对于点胶阀的开关所需的力几乎可以忽略不计，但是需要有一定的饱压力来保证胶水不溢出，开关需要往复行程，行程为5mm。我们选用亚德客气缸SDA16*5-B 2-2-8 气缸装配图 2-2-9 亚德客气缸型号 2-2-10 型号说明 2.2.4气缸与Y型点胶阀连接件的设计 两个M5的螺孔，一个是用来紧定Y型点胶阀开关的，另一个是用来与气缸连接，小孔是Y型点胶阀开关连接的，小孔内径要大点，于是实现气缸与Y型点胶阀之间的连接，力的传动，螺纹高度19mm 的选择是依据气缸连接螺纹和Y型点胶阀开关总长度而确定的，宽度16mm是依据螺丝M58来确定的，精度要求IT12，材料为铝合金，铸造成型，表面氧化处理。 2-2-10 气缸与Y型点胶阀连接件 2-2-11 气缸与Y型点胶阀连接件 2.2.5点胶气缸固定基座的设计 如下图所示，选择M5的螺纹孔，上面的那个是用来固定基座用的，下面是用来调节基座垂直度用的（用无头螺丝），上坐台四个螺纹孔的位置关系是由气缸自身固定螺丝之间的距离来决定的，R=3.75的孔是根据Y型点胶阀的大小来确定，孔径大小要比阀的直径达1mm左右即可，使其便于安装，精度要求IT12，材料为铝合金，铸造成型，表面氧化处理。 2-2-12 点胶气缸固定基座图 2-2-13 点胶气缸固定基座 2-2-14 点胶气缸固定基座图 2.2.6点胶旋转片的设计 此零件是用来固定Y型点胶阀的，限制绕Z轴的旋转运动，沉孔是固定点胶旋转片的，孔距是任意定的，但与气缸与Y型点胶阀连接件上的螺纹孔要相对应，精度要求IT12，材料为铝合金，铸造成型，表面氧化处理。 2-2-15 旋转片图 2-2-16 旋转片图 2.2.7点胶蝇嘴固定座的设计 两个M4的螺纹孔是用来与点胶安装板连接，螺纹深度为12mm，侧面两个M3的螺纹孔是用来紧定Y型点胶阀用的，6.5的孔径大小是根据Y型号点胶阀来确定的，其位置确定是根据Y型点胶阀基座R=3.75来确定，并保持两者之间的同轴度要，精度要求IT12，材料为铝合金，铸造成型，表面氧化处理。 2-2-17 点胶蝇嘴固定座图2.2.8 点胶安装板的设计跑道式的孔（R=2.75mm）是起到板件在安装的时候的调节作用的，因为气缸与胶管夹具之间出现干涉的情况，跑道式的孔可以调节上下位置以消除干涉，U型孔功能一样，板的材料为铸铝，所以大件中容易出现缩松的现象，所以中间开一个25mm*27mm的矩形孔以防止缩松现象的出现，两个4.5的孔是用来安装点胶蝇嘴固定座用的，M4的螺纹孔是用来调节点胶安装板与点胶蝇嘴固定座的垂直度的，精度要求IT12，材料为铝合金，铸造成型，表面氧化处理。 2-2-18 点胶安装板图2.2.9 滚珠丝杆的选择挤胶水的工作原理：私服电机带动丝杆旋转，丝杆带动推杆挤压胶水挤压,因此丝杆的精度会影响到胶水量的精度。点胶机工作环境：因为挤压胶水的量是很少的，所以丝杆旋转工作速度很慢（具体速度要根据点胶产品胶水需求量来确定）；经过试验将50mL胶水挤压出来的零界压力为N 滚珠丝杆简介： 滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成，功能是将旋转运动转化成直线运动，是艾克姆螺杆的进一步延伸和发展，滚珠丝杠的发展将轴承从滚动动作变成滑动动作。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。1、按照国标GB/T17587.3-1998及应用实例，滚珠丝杠（已基本取代梯形丝杆，俗称丝杆）是用来