一、作品提出的背景及目的

近年来，制造业企业为解决“招工难、用工贵”的问题，研发、推广了各种智能化、自动化的设备及工业机器人，希望通过“机器换人”来提升传统产业的制造水平，推动技术红利替代人口红利。目前，已有越来越多的制造业企业开始实施“机器换人”工程，这对促进产业结构的优化具有重要作用，同时也为传统制造业企业的转型升级提供了有效的解决方案。特别是随着“中国制造2025”、“工业4.0”的提出，人们对于工业自动化设备领域投入了越来越多的关注。

本作品就是在这样的背景下，为解决企业用工问题、提高生产效率和降低成本而研发的专门针对一款我们生活中常见洗发水瓶盖的一个自动化组装加工设备。

本作品涉及的洗发水瓶盖产品，它由2个配件组成。

针对该产品，企业在传统的制造生产中，采用的生产模式是以单件流水线人工组装的模式进行，这种生产线模式的最大缺点是通常会在工序间积压大量半制成品，需要大量的周转容器和场地，需要的劳动力多，效率低下，成本高。

二、作品的主要结构

作品的组成，主要由分拣单元、送料及固定单元、按压单元三个单元组成，具体包括：

1.动力及控制系统

2.机架床身

3.上下送料槽板

4.传动系统

5.顶杆

6.振动选料系统

7.凸轮盘

8.输送装置

9.防护与检测装置

等系统和零部件组成。

三、作品工作的技术原理

通过分拣单元把需要组装的部件分别倒入放置在振动盘内，通过振动盘的震动，工件会以水平摆放的姿势逐步通过振动盘边缘轨道，缓慢向上叠加，直至送料口，并进入送料及固定单元，部件通过送料及固定单元，各自进入上、下两个送料槽板中，其中，下部是固定和运送产品紧固件的，上部则是固定和运送洗发水瓶盖，运送过程通过凸轮分割器做回转运动精确传送到定位凹槽中。然后送料槽板在旋转过程中，按压单元中的顶杆因其底部为滑轮结构，可沿着凸轮盘运动，而由于凸轮盘高度差会使顶杆做上下运动，从而实现两个部件由下往上逐渐压紧装配成一个盖子整体。本作品巧妙的运用了机械上凸轮的工作原理，设计成圆周状的凸轮盘。

四、作品的创新点

1.本作品最关键创新点是在传统自动化生产单元基础上，再一次简化机械结构及加工生产难度，巧妙的运用了机械上凸轮的工作原理，设计成圆周状的凸轮盘。

2.进料系统采用旋转进料系统，相当于自动冲压生产中的送料机构，由上下两个送料槽板分别以圆周运动方式对2个配件进行送料，送料槽板上设计有至少12个U形定位槽，通过伺服电机驱动做恒速回转运动，转速并可调整，带动顶杆底部的滑轮结构沿着凸轮盘运动，利用凸轮盘高度差使顶杆做上下运动，从而实现两个部件由下往上逐渐压紧装配成一个盖子整体。

五、作品的效果

1.实现了从产品的输送到装配全部由一台机床独立完成，是一种高效率、高自动、高精度、低能耗的自动化生产模式。

2.本作品可代替24人流水线作业，按珠三角装配工月3000元计算，每台每年可为企业节约80多万元，同时效率的提高可使生产的成本大大下降。

3.本生产线通过更换送料及固定单元产品卡位的尺寸及顶杆的长短（或设计凸轮盘系列），可实现不同洗发水瓶盖零件系列的装配，实现产品的系列化生产。

4.本作品的造价低，制造容易，操作简单，具有的性价比高，可以说是经济实惠。