浅析基于气动吸盘分选装置的机械结构设计

罗灿成

摘要：我国工业生产水平逐步提升，对于机械设备的性能提出了更高要求，只有提升结构设计的科学性与合理性，才能够满足社会发展需求。在自动化分选生产线中，对于分选装置的应用越来越广泛，是保障切削排除和工件输送等工作顺利进行的重要装置。由于其自动化程度较高，在筛选与分离产品中具有明显优势，因此受到人们的普遍欢迎，尤其是气动吸盘的运用，极大降低了人力工作强度。文中将通过分析分选装置的材料选择，探索基于气动吸盘分选装置的机械结构设计方案，为设计人员提供参考与建议。

关键词：气动吸盘;分选装置;机械结构;设计

中图分类号：TH122

文献标识码：A

文章编号：2095-6487（2019）01-0073-03

0引言

气压系统、液压系统和电气控制系统，是分选装置的主要组成部分，其自动化程度较高，对于提升流水线工作效率起到了关键作用。尤其是随着机械工业发展速度的加快，单纯依靠人工劳动力不能满足社会发展需求，自动分选装置的使用已成为不可阻挡的趋势。这不仅能够降低人员工作压力，而且极大提升了机械工业生产效率，是降低企业成本、提升经济效益的关键点。与此同时，分选装置的抗干扰能力较强，能够适应大批量生产的需求，其连续工作的特点是增强企业竞争实力的重要因素。在自动分拣工作中，气动吸盘的作用不可忽视，这也是机械结构设计中的重点与难点工作。桌体结构设计、小球送料装置设计、轨道传输与检测装置设计、材质分选装置设计等，是机械结构设计的主要内容。

1分选装置的材料选择

对于技术性因素和经济性因素进行综合考量，分选装置结构的搭建材料可以选择工业铝型材。首先，铝型材具有较强的质量和丰富的型号，在搭建中便于材料的堆放，同时可以保障接机械结构的美观性。其次，实验室刀具和机器等在进行切割、钻孔和加工时，铝型材能够满足其基本要求。再其次，在搭建工作中需要机械结构具备较强的承载力，而铝型材的硬度能够满足承载需求。最后，铝型材具有统一的规格，在零件的拆卸与安装中，T型槽的存在也极大地提升了搭建效率。铝型材的特性符合气动吸盘分选装置的机械结构设计要求，在实际搭建工作中对铝型材进行切割时，应该控制300mm倍数，有利于提升材料的利用率，并且有效满足材料与元器件、材料与材料的配合要求。

2基于气动吸盘分选装置的机械结构设计

2.1设计桌体结构

1200mm×600mm×615mm是气动吸盘分选装置桌体的设计规格，其中615mm包括了桌面面板厚度，其设计三维图如图1所示。将支撑架设置于桌体周围，能够有效增强桌体结构的稳固性。60mm×30mm6T型槽铝型材的使用，能够有效解决30mm×30mm铝型材承载力不足的问题，使得对整个桌面的支撑更加稳定。将支撑架设置于桌腿四周，此时可以选择30mm×30mm铝型材，为了提升支撑强度且保障桌體的均匀受力，在连接支撑件和桌腿时控制角度为90°。对于桌体结构进行检验，以确定其稳定性满足生产需求。与此同时，上述设计方式还能够节约材料，降低企业成本投入。

在设计气动吸盘分选装置的桌面时，60mm×15mm×600mm铝型材数量选择20块，为了牢固连接M6螺母与内六角螺栓，需要将沉孔钻于铝型材上板。在钻沉孔时，中间18块铝型材两侧沉孔数量为1个，桌体铝型材两侧沉孔数量为2个，并且控制沉孔下端直径和上端直径分别为7mm和10mm，能够促进连接稳定性的提升。连接桌腿和两侧板、上支撑架和中间18块铝型材，在组合连接时采用M6螺母与内六角螺栓保障结构稳固性[1]。内六角螺栓的使用，能够有效解决搭建过程中十字形螺栓拧紧引发的磨损问题，保障了螺母和螺栓能够紧密配合，使得整体结构承载力上升。

2.2设计小球送料装置

小球送料装置也是气动吸盘分选装置设计的重点，其中包括了储物架和推送装置。在滑入铝型材时需要通过T型槽，为了对整个装置进行有效定位，一边设置为不可调节的形式;而为了能够对板与板之间的距离进行合理控制，另一边则设置为可调节的形式。为了对装置进行固定，将螺母旋入板材与板材之间对于平面进行支撑[2]。C形铁片在储物架下部位置进行倾斜放置，这样储物架中有小球放入后无法向轨道自动滚落。将气缸设置于储物架后方，对于小球的推送则靠气缸运动来实现。推片前端设置于气缸前方，并控制倾斜角度为45°，这样小球不会由于气缸的回缩而发生下滑现象。应用可编程逻辑控制器对装置进行控制，电磁阀的得失电过程则由气缸中磁性开关输入信号进行控制。

2.3设计轨道传输及检测装置

电感式接近开关，是检测小球的主要装置，将感应器设置于轨道的转弯位置，在L形支架中安装电感式接近开关，并用螺母进行固定，铝型材规格选择30mm×30mm。在气缸作用下，小球会从轨道滑落到装置的下部，为了能够保障小球滑落位置是第一级轨道右下角，应该在设置第一级轨道最下方底板时使其保持向下倾斜，与此同时确保另一侧同样的倾斜角度。在最外侧位置设置电感式接近开关，这样质地检测工作就能够通过检测装置与小球的接触实现。

2.4设计材质分选装置

材质分选装置按小球质地的不同，可以分为金属和非金属两种类型。其中，金属小球分选装置中包含两个气缸，装置可以进行前后上下移动，连接气缸吸盘与气缸杆，能够有效发挥其吸取移放功能。非金属小球分选装置中，非金属小球由气缸直接推送。推板的设置有利于小球的滚落，为此可以在MD气缸中设置L形推板，通过孔洞实现气缸、吸盘与L形固定支架的连接。60mm×15mm×60mm铝型材作为推送非金属小球的机械装置材料，数量为3个，在连接时利用90°连接支架[3]。将气缸设置于中间铝型材中，为了确保实验桌中整体结构的稳定性，此过程也需要利用90°连接件进行固定。对于金属小球的转移存放，可以通过气动吸盘实现。确保气动吸盘可以灵活移动，电感式接近开关会在检测到金属小球时发出信号，此时三杆大行程气缸向前运动，吸盘处于金属小球上部位置。在单杆气缸运行后，气动吸盘与金属小球接近。在金属小球的转移过程中，还需要利用真空发生器的吸起和气缸的回缩作用。电磁阀线圈的得失电状况，则由磁性开关控制。

3结束语

工业铝型材是气动吸盘分选装置机械结构搭建时的合适材料，对于不同材质小球的分选，则依靠气动吸盘来实现。在不同机械结构的设计当中，应该严格控制材料的规格与质量，满足分选装置的生产需求。按照实际生产情况对设计方案进行不断优化，以提升工业生产效率。

参考文献

[1]李芸，唐健.基于气动吸盘分选装置的气动设计[J].中国设备工程，2018（24）：164-165.

[2]李芸.基于气动吸盘分选装置的机械结构设计[J].现代制造技术与装备，2018（11）：32-33.

[3]李芸，唐健.小球分选装置的机械方案设计[J].机电信息，2018（30）：144-145.