水表機芯螺釘自動擰緊設備的設計

摘 要：針對目前水表機芯手動安裝螺釘的情況，設計了一種帶轉盤的8工位自動送螺釘自動擰緊設備，通過振動盤把散螺釘排序后送到出釘口，然后由風批帶動螺絲刀擰緊。該設備代替手工操作后，達到了降低勞動強度，提高勞動效率的目的。

關鍵詞：螺釘；水表機芯；自動送釘

水表已成為人們生活供水中必備的儀表，社會需求量很大，而現有的水表機芯生產方式仍舊是以人工為主，不僅效率低下，而且隨著人工成本的提高，生產成本也逐年增加。為此，專門設計了一種帶轉盤的8工位水表機芯螺釘自動擰緊設備，可以完成散釘排序并自動送釘，然后通過風批帶動螺絲刀擰緊，完成機芯螺釘安裝，提高了生產自動化程度和生產效率。

1 整體機械結構

圖1是水表機芯螺釘自動擰緊設備整體機械結構圖，主要包括機架、8工位轉盤、擰緊裝置、分釘裝置、螺釘排序裝置等幾部分，只要工人把規格為ST2.2的自攻螺釘放入離心振動盤中，開動電源和氣源后，就可以把螺釘逐個通過軟管送到出釘口，風批帶動螺絲刀擰緊。

振動盤通過線圈的通斷電產生交變磁場，帶動圓盤振動，把螺釘逐個送出，通過行釘軌使螺釘按釘尖向下、釘頭向上排列，在重力的作用下，沿行釘軌滑向分釘裝置。在每個行釘軌上安裝計數開關，可以記錄螺釘數量，同時，如果螺釘需要較少時，可以關閉振動盤，節約能源，避免螺釘積壓。

分釘裝置是連接振動盤與出釘口的橋梁，由氣缸、分釘滑塊構成，氣缸帶動分釘滑塊往復移動，根據需要把行釘軌中的螺釘逐個送入軟管，在壓縮空氣的作用下送到出釘口中。

擰緊裝置由氣缸、風批、螺絲刀、出釘口、檢測開關等構成，負責把螺釘擰入水表機芯中。當水表機芯放到轉盤并轉到螺絲刀下面后，發出信號，在出釘口有螺釘的情況下，氣缸帶動出釘口下移，同時風批支架在氣缸的帶動下向下移動，風批在壓縮空氣的推動下旋轉并帶動螺絲刀把螺釘擰緊。風批支架到達下限位開關即完成擰緊，此時出釘口和風批均上升，圓轉盤旋轉45度，把下一個工位轉到螺絲刀下面。圓轉盤在導軌上，步進電動機通過齒輪帶動轉盤準確轉動位置。

出釘口專門為水表機芯設計，由出釘口主體、橡膠圈、出釘口夾持器三部分構成，整套裝置共裝有三個出釘口分別與水表機芯相應的位置一一對應。

2 控制原理

控制部分選用工業PLC為控制器，完成對振動盤的開關控制、記錄每個行釘軌道的螺釘數量、缺釘時報警提醒、風批、轉盤、出釘口位置的確定、工位中有無水表機芯的確認等，具體工作過程如下：

通上電源后，振動盤開關打開，如果60秒后行釘軌（三個行釘軌任意一個）計數開關沒有檢測到螺釘，控制器認為振動盤中缺少螺釘，則停止振動盤，報警，提醒給振動盤加螺釘；當有螺釘通過時，計數開始，同時檢測出釘口中有無螺釘，如沒有，則電磁氣控閥動作，為出釘口送釘，如仍未檢測到螺釘，則報警，當三個行釘軌中螺釘數量積累到設定數目時，停振動盤。一切準備就緒后，啟動轉盤開關，檢測到轉盤到位且工位中有水表機芯時，出釘口氣缸和風批支架氣缸動作，完成螺釘擰緊。

3 結束語

試驗證明，該自動擰緊設備可以實現自動送釘功能，使用者只要把散螺釘放入振動盤，把水表機芯放入轉盤工位中，打開開關，即可通過出釘口和風批連續擰緊螺釘，每分鐘最多可以完成水表機芯五個左右，大大降低了勞動強度，提高了工作效率。