摘 要

目前在一些电子厂存在很多手工劳动，需要大量劳动力，虽然解决了就业问题，但降低了效率。为了提高生产效率、降低工人劳动强度以及减少劳动力，本文设计了一种螺母自动铆压机。本设计分为箱体设计、上料装置设计、铆压装置设计以及机械手装置设计四部分。从外观、结构、动力、安全防护等方面进行设计。利用气缸、机械手以及一些电气控制原理实现了自动上下料，自动搬运，自动铆压等功能。最后成功的设计出符合要求的铆压机。

关键词：箱体；上料；铆压；机械手；自动化

Abstract

At present, there are many manual labor in some electronics factories, which require a lot of labor, although the problem of employment is solved, but the efficiency is reduced. In order to improve the production efficiency, reduce the labor intensity and reduce the labor force, this paper designed a nut automatic riveting press. The design is divided into box design, feeding device design, riveting device design and robot design four parts. From the appearance, structure, power, security and other aspects of the design. The use of cylinders, robots and some electrical control principle to achieve the automatic loading and unloading, automatic handling, automatic riveting pressure and other functions. Finally successfully designed to meet the requirements of the riveting press.

Key Words：Box；Feeding；Riveting；Manipulator；Automation

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1设计目的及意义 1

1.2国内外现状 1

1.3设计的主要方法及内容 2

第二章 总体方案设计 3

第三章 上料装置设计 6

3.1振动盘部分设计 6

3.1.1盘震选取 6

3.1.2直震轨道设计 6

3.2移料部分设计 7

3.2.1水平移料设计 7

3.2.1.1导轨选择 8

3.2.1.2导轨最小长度计算 9

3.2.1.3导轨寿命计算 9

3.2.1.4水平移料其余装置设计 11

3.2.2竖直方向移料设计 12

第四章 机械手吸头部分设计 14

4.1预压部分设计 14

4.2吸取装置设计 15

第五章 铆压装置设计 17

5.1气缸的选择 17

5.2铆压装置其结构设计 17

5.3气缸安装板的强度校核 18

第六章 箱体的设计 21

第七章 重要零件有限元分析 22

第八章 结论 23

参考文献 24

致谢 25

第一章 绪论

1.1设计目的及意义

目前，随着我国工业经济的快速增长，在制造业自动化设备也在不断的增多。但在实际生产中，国内一些电子厂自动化程度低，这种情况下就需要大量劳动力，变相增加了制造成本和工人劳动强度。因此，自动化设备的研发至关重要，不仅可以提高生产质量，减少人为因素导致的生产偏差，而且还可以提高生产效率、降低生产成本，实现生产过程的自动化。

本文提出的一种螺母自动铆压机 ，能够满足实际加工的需求。在手机等产品的制造过程中，经常会遇到一些尺寸非常小的螺母的安装，由于安装位置和零件尺寸形状的限制，导致手动安装效率非常低，达不到产品生产需求。所以螺母自动铆压机的设计，可以实现自动上料，自动取料，自动铆压。

1.2国内外现状

在一些发达国家，工业机器人如图1.1已经得到了广泛的应用，在生产制造过程中起到了至关重要的作用。国外的汽车，电子等诸多行业在它们的生产线上都会应用到机器人，因为采用机器人生产制造可以提高产品质量，提高效率，这样就节省了很多制造成本[^[1]]。ABB、KUKA等公司都是世界上一流的机器人公司，它们制造的机器人在生产线上都得到了广泛的应用，并且效果显著。目前在发达国家机器人在生产制造领域已经得到了普及，通过对机器人使用的跟踪调查，我们可以得出机器人的使用在经济发展的过程中起到的作用是不可替代的。

我国自动化发展起步比较晚，自动化设备并不完善。目前在国内自动铆压机领域里，有一部分用的还是液压传动技术，同时也有一部分仍然采用手工机械铆压，当然手工机械铆压都出现在一些小作坊。在国内的生产线上，仍然有着很多的劳动力，虽然解决了一部分就业问题，但是大大降低了我国的自动化水平，减缓了工业4.0的推进[^[2]]。通过调查得知，国内的铆压机分为热铆和冷铆两种，热铆压是通过高温使产品瞬间融化，然后把铆压件压进去；与热铆压不同，冷铆压是直接通过压力强行将铆压件压入产品中。这两种方法应用于不同的领域，热铆压主要对塑料等热熔性产品进行铆压，而冷铆压主要对一些金属制品进行铆压。我们常见的有卧室铆压机，它的工作效率非常高，噪音和震动都比较小。

图1.1国外机器人

目前国内的铆压机大多采用液压和气压做为动力。液压铆压机通过液压油缸控制压头的运动，液压传动可以提供较大的力，将液压传动与电气控制技术结合，更加便于控制，提供自动化水平。与液压相比，气压更清洁，不会产生油污污染，节约能源。在中小型工件铆压过程中，气压能够满足力的要求，而且设备体积小。

另外，国内的铆压机大多数都是人工上料的，这与国外的全自动生产线相比还有很大差距，整体上反映出我国的自动化水平有待提高，但是近年来，我国在自动化方面发展迅猛，前景广阔。

图1.2国产铆压机

1.3设计的主要方法及内容

本文设计主要是为了应用在实际生产中，做出一款效率高，降低工人劳动强度，安全，实用性强的铆压机。并且制造成本要低。填补国内在机器人铆压机设计方面的空缺。通过市场调研，现场考察以及文献查阅，对机器人自动铆压机有了全新的认识，从而进行设计[^[3]]。设计主要分为四部分，分别是上料装置设计、机械手装置吸头部分设计、铆压装置设计以及箱体设计。

本论文的重点是利用所学知识以及参考文献设计出螺母自动铆压机的各部分机械结构，选用合适动力来源和传动机构，以及各个结构之间的配合，并对重要结构进行校核，从而设计出满足生产需求的铆压机。