毕业设计开题报告：自动锁螺丝机设计

20201818届本科毕业论文届本科毕业论文( (设计设计) )开题报告表开题报告表 学生姓名王兆军专业班级 机械设计制造 及其自动化 14401 学 号 421314401001 论文(设计) 题目 自动锁螺丝机设计 一、选题意义：一、选题意义： 1.研究目的及意义 目的：自动锁螺丝机是用以取代传统手工拧紧螺丝的机器。手工的螺丝拧 紧又包括纯手工拧紧和电动螺丝刀或者气动螺丝刀拧紧两种，后者通过电动或 者气动的方式产生旋转动力，以代替频繁手工的拧紧动作，在某种程度上减轻 了锁螺丝的工作强度，但由于手工放置螺丝和对准螺丝头部仍需要占用大量的 工作时间和精力，因此整体效率提升比较有限。 意义：目前，我国的自动锁螺丝机发展还处在起步的阶段。现在我国的自 多锁螺丝机需求量还很大。随着行业的发展，自动锁螺丝机的技术得到提高， 产品向多样化发展，已经形成了多头自动锁螺丝机、多轴自动锁螺丝机，转盘 式自动式螺丝机，手持式自动锁螺丝机，落地式自动锁螺丝机等自动锁螺丝机。 起初我国自动锁螺丝机大部分都是依靠进口，来自日本，德国，英国等发达国 家，随着国内技术不断进步，成本减低，得到国内很多商家青睐。近几年来， 我国自定化设备行业发展十分迅速，主要分布在珠三角和长三角地区，主产区 以及大中城市郊区的工业基地，如上海、广东等地，近几年的自动锁螺丝机打 入中国市场，企业对自动锁螺丝机表现出较高的热情，尤其得到大型生产制造 企业的青睐。但是目前我国自动锁螺丝机的产量还不高，其中手持式自动螺丝 机凭借其价格优势及灵活性产量大约占据国内一半的市场，而某些低端且价格 便宜的自动锁螺丝机产占据了大量小微型制造业市场，目前高端自动锁螺丝机 产量偏低。 2.调研资料综述（包括国内外技术现状） 一、自动锁螺丝机的分类 自动锁螺丝机按其批头来分，可分为： 一轴式自动锁螺丝机，二轴式自动锁螺丝机，三轴式自动锁螺丝机，四轴式自 动锁螺丝机，五轴式自动锁螺丝机，六轴式自动锁螺丝机，七轴式自动锁螺丝 机，八轴式自动锁螺丝机，九轴式自动锁螺丝机。 按其使用形式分为： 全自动锁螺丝机：其又分为自动上料和手工上料两种，但是其螺丝全都是机器 自动供给。 手持式自动锁螺丝机：手持式又分为自动供给螺丝式和批头提取螺丝。 按不同产品分类，相对就更多了，相对来说，任何一种产品，都有相对应的锁 螺丝设备。螺丝机包含螺丝自动整列单元，螺丝自动输送单元和螺丝自动拧紧 单元以及锁付过程中的检测单元。 螺丝自动整列单元主要是将散装的螺丝进行整齐排列并单个输出。整列单 元可以通过振动盘分选机构实现也可以通过摇臂式螺丝整列机构来实现。 螺丝自动输送单元主要将整列好的螺丝单个输送到螺丝拧紧单元的工作头 部。 螺丝自动拧紧单元包括旋转动力部分和螺丝导入部分。螺丝的导入方式常 见的有吹气式和吸附式。一般而言，吹气式由于工作连续，无需头部来回动作， 因此，整体效率优于吸附式。但吹气式本身收到螺丝外形和长径比的限制，并 不是每一种螺丝都适用于吹气式。检测单元包括对螺丝的漏锁，浮锁，卡料等 问题的检测。 常用的自动锁螺丝机还应包括工件对位，螺丝孔对正等功能。 最常见有单轴螺丝拧紧系统和多轴螺丝拧紧系统。 单轴螺丝拧紧系统配合 X-Y 机械手或移载平台可以实现全自动的螺丝拧 紧。XY-table 型自动锁螺丝机特别适用与单工件多孔位的螺丝锁付，具有很高 的工作效率。 手持式自动锁螺丝机，螺丝输送、锁付一气呵成，再也不用手取螺丝了。 大大提高了生产效率，节省人工，你想打多快就有多快。每打完一颗螺丝，机 器会自动输送到批嘴。除了手持式自动锁螺丝机，目前市场上还有全自动的螺 丝机，是通过电脑控制的，把图纸输入电脑，就可以通过电脑控制打螺丝位置， 不需要人工操作。目前市场上除了以上介绍的锁单个螺丝的锁螺丝机之外，还 有一种多轴式的自动锁螺丝机。多轴式自动锁螺丝机同时锁多颗螺丝，可代替 多名工人；比如 16 轴自动锁螺丝机，同时锁 16 颗螺丝，轴数可根据客户要求 定制； 每颗螺丝锁付时间大概为 2s； 机器性价比最高， 通常一年内可收回成本。 随着越来越多的企业招工难，一些国内外名优产品纷纷被引进，以满足不 同企业生产的需求。全自动螺丝机就是其中之一，它在制造技术、材质和提高 效率、无人操作等方面的优势吸引了。 二、全自动螺丝机的市场前景 全自动螺丝机的用途与普通电批风批一样，甚至有过之而无不及，它速度 快，效率高，安全性高，并且更能节省人工。就目前的总体情况而言，它的品 种规格也较为齐全，基本上百分之九十以上的螺钉都能实现自动化拧紧，但由 于它的市场价位总的来说要比普通装配工具高，这也成为了全自动螺丝机没有 普遍被运用起来的主要原因之一。 但随着国内生产水平加快了技术改造的步伐，于是全自动螺丝机也开始大 量进入国内市场，随着国内生产技术的不断提高和成熟，全自动螺丝机的价格 将逐渐下降。所以全自动螺丝机的市场现在逐渐被商家们看好，这主要是因为 一方面在于它的技术要求比较高，以前大部分产品主要是从美国、德国、日本 国家引进。而现在随着国内生产技术的提高，像济南、深圳、广州等地的一些 企业都纷纷推出了国产的全自动螺丝机产品。 由于全自动螺丝机使用范围很广， 所以在广东、山东、上海、江苏、福建等沿海省市的装配业、电器电子、家具 制造、仪器仪表、玩具以及电动自行车、摩托车装配还有汽车制造业和一些流 水线作业的企业和厂家都纷纷使用了全自动锁螺丝机。再加上售后服务的进一 步跟上，打消了以往顾客担心产品坏了无处维修的顾虑，使全自动螺丝机的销 势进一步得到稳定。 非标自动化设备企业的生存与发展随着劳动力成本的不断提高，越来越多 的企业关注工厂自动化这一领域，也给这一行业带来了发展商机。同时，如何 提高服务水准也就成了非标自动化行业的门槛。 目前，我国非标自动化企业数量较多，但规模与分工还有待发展。如何参 与这一行业的竞争成为一个挑战！ 一般来说，目前中小型非标自动化企业大多面临资金，人才，市场三大挑 战，只有把这三者平衡处理好，才有可能生存，也才有机会面对市场可能出现 的机遇。所以，必须静下心来，苦练内功，把握好每一笔生意。因为这一行业 的技术门槛相对要高一些，所以做到这一点并不容易，涉及到设计，生产，安 装，现场调试及售后服务等诸多环节，企业团队的建设也就特别的重要。如何 “定策略，建班子，带队伍”成为每个企业掌门人的必修课。而由于规模较小， 如何克服分工不够明确的困难也是一个难题。 随着劳动力成本的不断提高,越来越多的自动锁螺丝机企业关注工厂自动 化这一领域,也给这一行业带来了发展商机。同时,如何提升服务水准也成了非 标自动化机械行业的当务之急。目前,我国自动锁螺丝机企业数量较多,但规模 较小,技术落后、竞争同质化是共同的特点。如何参与这一行业的竞争成为一个 挑战。 近年经济的快速发展,中国世界第二大经济体的地位日益牢固。其中,工业 发展所做贡献当为首位,中国已成为公认的世界工厂。 但业内专家自动锁螺丝机 公司的花总认为,与之不相称的是,企业大多还处在手工操作、劳动密集的初级 阶段。在西方发达国家,通过自动化机械设备,早已经实现了无人生产车间。我 们国家却还在以绝大多数劳动力来生产产品。这是一个很大的差距。 当然，有困难才有机会。相对来说比较宽的发展空间也许是这一行特别吸 引人的地方。 综上所述，本课题所设计的自动送锁螺丝机最大的优点就是灵活，效率高, 有着高稳定性、高效率、高度自动化、智能化的优点和特点，良好的通用性和 广泛的应用范围更是使其具备了广阔的发展和应用前景。 二、写作提纲：二、写作提纲： （一）研究内容： （1）各坐标轴的运动形式、驱动及传动方式的设计。 （2）自动锁螺丝机的锁付机构设计。 （3）自动锁螺丝机的送螺丝机构设计。 （4）自动锁螺丝机的 PLC 控制设计。 （5）自动锁螺丝机整体机构的设计 （二）拟解决的主要问题： （1）确定各坐标轴的运动形式、驱动及传动方式。 （2）机架、XYZ 坐标轴及 R 主旋转轴的机械部分设计计算。 （3）驱动电机等的设计选型及校核计算。 （4）自动锁螺丝机的送螺丝机构怎么送螺丝。 （5）Pro/E 三维立体图的绘制。 三、写作进度：写作进度： 2017 年 12 月 1 日12 月 30 日：查阅国内外文献资料，充分了解课题研 究现状、原理、重难点等，做好设计前期准备；完成开题报告的撰写，并进行 课题整体系统分析； 2018 年 01 月 1 日01 月 30 日：完成机械结构的设计和改进，绘出完整 的三维立体模型； 02 月 1 日02 月 30 日：