风机叶片装配机项目 技术方案策划20130412.doc

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1、浙江大学风机叶片装配机项目方案策划风机叶片装配机项目方案策划 1 范围本文件确定了风机叶片装配机项目的初步技术方案策划2 分析要求2.1使用简图或建议3D模型说明方案 3 具体说明如下3.1 整体描述见表1。3.2 叶片上料工位描述见表2。3.3 上下盖板上料工位描述见表3。3.4 叶片工装模块描述见表4。3.5 铆接模块描述见表5。3.6 取料块描述见表6。3.7 系统框架及工作流程说明。4 结论2 分析要求风机叶片和风机的上、下盖板组成风机叶轮，因一个分机叶轮的叶片数量较多，多个叶片头需要同时插入到上、下盖板上，装配难度较大、劳动强度高、装配效率低等问题，因此需要一台风机叶片自动装配机，来

2、实现风机叶片和上下盖板自动装配。上盖板叶片下盖板2.1初步方案1、 通过叶片工装保持和定位叶片；2、 在机械手和叶片工装的配合下将上下盖板装配到；3、 铆接机构铆接；叶片工装1、将叶片装进叶片工装内；2、将上、下盖板通过机械手装配到位；3、将叶轮取出，送至出料口；叶片工装叶片工装下盖板上盖板叶片4、 出料结构，经装配好的叶轮取出。3 具体说明如下 表1 整体描述项目代号所描述总成2、叶片工装模块1、叶片上料模块6、取料机械手5、下盖板机械手4、上盖板机械手3、X轴模块背面机架7、铆接模块正面标记所属部件工作描述备注1叶片上料模块通过振动盘将风机叶片竖直排列，机械手将叶片送进工装模块；2叶片工装

3、模块将叶片按规定形状排列；3X轴模块实现多工位切换；4上盖板机械手抓取风机上盖板到叶片工装模块上，并实现装配；5下盖板机械手抓取风机下盖板到叶片工装模块上，并实现装配；6取料机械手将装配好的风机叶轮取下，在X轴模块配合下送至出料口；7铆接模块将放置完成后的叶片铆接下，防止叶片上下盖板脱出；功能说明： 风机叶片装配机可将无序的分机叶片，风机上下盖板组装成叶轮，装配的流程如下： 人工将工件风机叶片放进振动盘，将上下盖板放进工装，装在机器上；振动盘将风机叶片竖直排列在料仓内，上料机械手将叶片爪取，送进叶片工装模块对应位置，叶片工装模块转动一个工位，继续重复装配，直到叶片全部装配完成，叶片工装模块将叶

4、片按叶轮要求定位，上、下盖板机械手分别抓取上下盖板，X轴模块模块将上、下盖板机械手移动到叶片工装模块位置，上、下盖板机械手分别将上下盖板装配进叶轮上，X轴模块模块将铆接模块送到叶片工装模块位，正反面汽缸同时推动铆接，叶片工装模块转动90，铆接4个工位。X轴模块将取料机械手抓取到出料模块，取料机械手将装配好的风机叶轮取下，在X轴模块配合下送至出料口；表2 项目代号所描述总成叶片上料模块4、机架1、振动盘2、叶片料仓3、导向座5、汽缸叶片工装模块叶片6、送料杆标记所属部件工作描述备注1振动盘将无序的叶片排列，送进叶片料仓内；2叶片料仓存储叶片，等待送料杆送进工装；3导向座定位导向杆，保证叶片准确送

5、到工装内；4机架整体支架；5汽缸推料汽缸，带动送料杆往复运动；6送料杆将叶片料仓内的叶片送进进叶片工装模块内；功能说明：振动盘将叶片整齐排列，送进叶片料仓内，叶片仓将叶片竖直排列，送料汽缸将送料杆后推，在自重送料杆负压作用下，最底层的叶片被牢牢定位，在汽缸前推的动力下，最底层的叶片送进叶片工装模块的对应位置；表3 项目代号所描述总成上下盖板上料工位描述背面4、下盖板料仓3、下盖板机械手1、上盖板料仓导向杆导向座滚珠丝杆伺服电机2、上盖板机械手机架标记所属部件工作描述备注1上盖板料仓人工将上盖板放进上盖板料仓内；2上盖板机械手将上盖板从料仓内取出，在叶片工装位，实现上盖板装配；3下盖板机械手人工

6、将下盖板放进下盖板料仓内；4下盖板料仓将下盖板从料仓内取出，在叶片工装位，实现下盖板装配；功能说明： 上下盖板机械手在料仓位置分别抓取一片叶片，在X轴模块的带动下，上下盖板机械手被送到装配位置，伺服电机带动上下盖板机械手，分别将上下盖板装配到叶片工装模块内；表4 项目代号所描述总成叶片工装模块7、伺服电机轴系模块2、凸轮汽缸4、凸轮环3、导向杆工装前推状态工装后滑状态6、叶片爪滑块叶片5、叶片爪1、主齿盘标记所属部件工作描述备注1主齿盘带动整个工装回转，配合上料模块装配叶片2凸轮汽缸实现凸轮上下运动3导向杆定位图像上下运动4凸轮环推动叶片爪后滑5叶片爪抓取、定位叶片6叶片爪滑块定位叶片爪位置，

7、实现叶片爪前后滑动7伺服电机轴系带动主齿盘转动8功能说明： 在凸轮汽缸的带动下，叶片爪后滑，叶片上料机构将抓取的叶片送入到叶片爪对应位置，叶片爪上的磁铁，将叶片爪吸住，叶片上料机构后退，伺服电机带动主齿盘转动一个工位，循环工作，至所有的叶片装配完成，凸轮汽缸带动凸轮环后退，叶片爪在弹簧的带动下到前推状态，X轴模块带动上下盖板机械手，到装配位，上下模块伺服电机将上下盖板送入到叶片对应位置，伺服电机轴系微调角度，上下盖板被装配到位；表5 项目代号所描述总成铆接模块2、导向座4、冲头3、前汽缸1、后汽缸标记所属部件工作描述备注1后汽缸下盖板铆接汽缸；2导向座实现冲头前推导向；3前汽缸上盖板铆接汽缸；

8、4冲头前部带锥面，预压叶片头；5功能说明： 在X轴模块的带动下，铆接冲头对应到叶片，前后汽缸同时冲一个叶片，将叶片预铆，叶片工装模块转动90，共铆接4个工位。表6项目代号所描述总成取料模块工件3、取料机械手4、出料口2、导向座1、伺服电机标记所属部件工作描述备注1伺服电机带动机械手前后运动；2导向座实现机械手运动导向；3取料机械手前端带有电磁铁，实现抓取、放下工件；4出料口装配完成的零件出料工位；5功能说明： X轴模块带动取料模块至取工件位，伺服电机带动机械手到下盖板位置，机械手抓取工件，叶片工装模块上的凸轮汽缸推动凸轮，叶片爪退出，伺服电机带动机械手取出工件，X轴模块带动取料模块至出料位，机

9、械手放下工件；3.7 系统框架及工作流程说明3.7.1系统框架显示器电控叶片上料模块上盖板机械手下盖板机械手铆接模块取料模块3.7.2 工作流程1、将叶片放进振动盘，上下盖板放进料仓；2、叶片送料模块，将叶片装配进叶片工装内，同时上下盖板机械手分别抓取一片上下盖板；3、叶片装配完成后，X轴模块将上下盖板机械手移动到叶片工装位，上下盖板机械手分别将上下盖板装配到到位；4、X轴模块将铆接模块移动到叶片工装位，在叶片工装转动和铆接模块配合下，分别90铆接一个叶轮；5、X轴模块将取料机械手移动到叶片工装位，取料电器驱动取下机械手抓取装配好的叶轮，在X轴模块的配合下，将叶轮送至出料口，取料机械手放下叶轮。4 结论4. 1 结论风机叶片装配机项目，在叶片上料模块、上、下盖板机械手、铆接模块、取料模块等的配合下，通过后台PLC控制，可代替人工实现风机叶片自动装配, 降低劳动强度，提供装配效率；根据各个机构运行速度估算，叶片装配速度约1秒/片，伺服电机带动的机械手和X轴模块按6米/分计算，预计装配一个小时可以装配30个。 共 10 页 第 10 页