橡筋自动粘接机原理及设计

王宏海

摘 要：通过对手工粘接橡筋的动作及工艺路线进行了分析研究，并进行了自动粘接的工艺规划，对把实现自动粘接橡筋所需的对裁切后的橡筋段抓取，弯圈、输送到粘接工位、橡筋两端头点胶、对接粘合，所需的关键部件进行研究设计，结果可实现橡筋的自动成型粘接，减少工人重复劳动强度，并减少接触有害胶水保护工人的身体健康，提高产品的品质，并提高效率2倍。

关键词：橡筋；自动抓取；输送；点胶；关键部件设计

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.014

1 引言

橡筋圈实际应用的地方比较多，比如，礼品包装、头饰等，橡筋圈本身是消耗品需求量大，原来生产全靠手工，属劳动密集型生产，产品如下图1所示。

2 手工粘橡筋圈的具体操作流程，图2所示

（1）用手抓取裁切好的橡筋段a；（2） 用手折弯成图b形状；（3） 用手压紧粘接成型图c所示。

3 自动化橡筋粘接原理及关键零部件设计

（1）手工粘接橡筋圈动作单一，劳动强度大，容易产生视觉疲劳，胶圈端头对接不准，产生错位影响产品质量和粘接强度，并且长时间接触强力粘接剂影响工人身体健康，为了解决这个问题，我们根据手工粘接工艺设计了自动粘接机，结构外形如图3所示。机构沿箭头所示方向转动，1是上料工位，2是点胶工位，3是压紧粘接工位，4是粘接固化工位，5是成型胶圈自动下料工位。

（2）關键零部件设计及工作原理图4所示。1）为了解决将裁切好的橡筋段放到图三所示的自动粘接机中，我们设计了抓取和橡筋弯圈机械手，它能模仿人手粘接橡筋圈的动作，具体步骤如图四所示，a.机械手向下运动，用手指前端的凹槽压住载好橡筋段，因橡筋段有弹性，橡筋外表变形后进入槽中并卡紧，b.机械手指绕自身轴线旋转180度，将橡筋段弯成所需的圈状，c机械手移动，将弯成形的胶圈放到图3所示的1工位，胶圈上料完成。

2）粘接机构设计，我们设计了圆盘旋转分度机构，机构做间歇运动，间隙运动的停留间隔可调，共有8个工位，各工位有着不同的功能，具体粘接工艺路线，机械手将未粘接的胶圈放到工位1后，圆盘旋转到工位2进行橡筋端面点胶，旋转到工位3机构推动滑块相对运动图4c所示，使橡筋端面靠紧粘接，旋转到工位四粘接面固化，旋转到工位5粘接好的胶圈被机械手取下，旋转到6、7工位左右滑块被打开准备下次粘接，工位8检测滑块位置，回到工位1继续上料一个自动粘接工作循环结束。

4 产生的效果

使用橡筋圈自动粘接机后，工人劳动强度大幅降低，效率得到提升，经估算手工粘接一天（按10小时计）能加工2万个，采用自动粘接机后（10小时）可加工3.6万条，设备可以24小时不停机生产，相比人工粘接创造更多效益，且加工质量也得到提升。

5 总结

通过机械手和旋转分度、滑块机构的组合，实现了橡筋圈的自动粘接，有效的提升了企业智能化生产的水平，提升了企业的形象和竞争力。

参考文献：

[1]机械设计手册[S].机械工业出版社.endprint