一种M16＊60螺栓自动计数装箱装置

第1章绪论1.1研究目的与意义螺栓的计数和打包通常是通过人工操作完成的。具体来说，车间工人会按照预定的数量将螺栓放入计数容器中，然后通过人工计数的方式确定螺栓的数量。接下来，工人会将计数后的螺栓进行打包，将螺栓放入袋子或箱子中，并进行封口。这种人工计数和打包的方式存在着人为因素的干扰，计数精度和一致性难以保证，而且生产效率低下，成本较高。为了解决这些问题，可以采用螺栓自动计数装箱装置，实现自动计数和装箱，提高计数准确度和装箱效率，降低人工成本和物流成本，提高生产效率和质量。螺栓自动计数装箱装置是一种用于螺栓计数和自动装箱的设备。它通常由计数传感器、计数控制器、输送带、分拣装置、装箱工作台等组成，可以自动完成螺栓的计数、分拣、装箱等工作[1]。具体来说，螺栓自动计数装箱装置的工作流程一般包括以下几个步骤：（1）螺栓输入，即将螺栓通过输送带输入到装置中；（2）计数检测，即计数传感器对螺栓进行计数，将计数结果传输给计数控制器；（3）分拣，即分拣装置对计数结果进行判断，将螺栓分类并分配到相应的装箱位置；螺栓自动计数装箱装置的研究有很多意义，其中包括[2-3]：（1）提高生产效率：采用自动计数装箱装置可以大大提高生产效率，减少人力投入，缩短生产周期，提高生产能力。（2）降低成本：自动计数装箱装置可以减少人工计数和装箱的时间和成本，降低了人工成本，提高了企业的利润。（3）提高产品质量：自动计数装箱装置可以提高产品的装箱准确度和一致性，减少因人工计数和装箱错误而导致的质量问题，提高了产品质量和客户满意度。（4）降低物流成本：自动计数装箱装置可以在装箱过程中自动分拣和计数，避免了人工分拣和计数时的误差和延误，降低了物流成本，提高了物流效率。（5）推动智能制造：自动计数装箱装置是智能制造的一部分，通过采用先进的计数和装箱技术，可以实现高效智能制造，推动制造业的智能化转型。综上所述，螺栓自动计数装箱装置的研究对提高生产效率、降低成本、提高产品质量、降低物流成本以及推动智能制造等方面都有着重要的意义。1.2国内外研究现状螺栓自动计数装箱装置是一种自动化设备，主要用于将螺栓按照一定的数量进行计数和装箱。目前，国内研究这种装置的学者和企业主要集中在以下方面。（1）技术创新方面：国内许多企业和学者致力于提高螺栓自动计数装箱装置的计数和装箱精度，并增加其自动化程度。例如，有些企业通过采用光电传感器和计数器等设备，实现了对螺栓的自动计数和装箱。（2）应用领域方面：螺栓自动计数装箱装置广泛应用于机械制造、电子、汽车等行业。近年来，随着国内制造业的发展，许多新兴领域也开始使用这种装置，如航空、高铁、能源等领域。（3）装置性能方面：除了提高计数和装箱精度外，国内企业和学者还在研究如何提高螺栓自动计数装箱装置的生产效率、稳定性和可靠性。例如，有些企业采用先进的控制系统和自适应技术，实现了装置的高速运行和自动调节。（4）装置结构方面：为了适应不同的螺栓尺寸和形状，国内许多企业和学者研究了多种装置结构。例如，有些企业开发了可调节装置高度的自适应计数器，能够适应不同高度的螺栓。有些企业则采用多段式计数器，可以适应不同长度的螺栓。螺栓自动计数装箱装置在国外也受到了广泛的研究和应用。以下是关于螺栓自动计数装箱装置国外研究现状的简要介绍[7-9]：（1）技术创新方面：在计数和装箱精度方面，国外研究者更注重对计数误差和漏计问题的解决。例如，一些研究者采用机器视觉技术，通过对螺栓进行三维扫描和建模，实现对螺栓数量和质量的准确计数。（2）应用领域方面：与国内相同，国外的螺栓自动计数装箱装置也主要应用于机械制造、汽车、电子等行业。但是，由于发达国家制造业的发展较早，因此国外的装置也应用于更多的领域，如航空航天、医疗器械等。（3）装置性能方面：与国内相似，国外的研究者也致力于提高螺栓自动计数装箱装置的生产效率和可靠性。例如，有些研究者采用多智能体控制系统和分布式控制技术，实现对装置的高效控制和运行监控。（4）装置结构方面：在装置结构方面，国外研究者也进行了许多探索和创新。例如，有些研究者采用旋转式计数器，可以适应不同角度的螺栓；有些研究者则采用机器人手臂或者流水线式的输送装置，实现对螺栓的自动分拣和装箱。总体来说，国内外技术不断更新和创新，未来有望实现更高水平的自动化和精度。1.3研究内容本设计是关于螺栓自动计数装箱装置的结构设计，目的是设计出一种结构相对简单、重量较轻、计数分辨率高、装箱效率快的螺栓自动计数装箱装置。具体论文内容如下，设计一个整料阶梯用来整理螺栓，设计一个皮带运输装置用来将阶梯整料完成的螺栓平稳的通过计数器，设计一个旋转工作台用来整理落到包装箱内的物料自此完成整个设计。第2章螺栓计数装箱装置的结构与设计2.1螺栓计数装箱装置构成及部件螺栓计数装箱装置的构成主要包括以下几个部分[10-11]：（1）螺栓供给系统：这是螺栓计数装箱装置的核心部分，主要由料仓、阶梯上料流道、等组成。螺栓从料仓中通过上料阶梯传递，然后通过皮带运输，使得螺栓按照一定规律排列，进而被逐个输送到计数系统。（2）螺栓计数系统：这是螺栓计数装置的关键部分，主要由计数传感器、计数器、控制系统等组成。螺栓逐个经过计数传感器进行计数，计数器会实时记录计数结果。（3）装箱系统：这是螺栓计数装箱装置的另一个重要组成部分，主要为提前放好在工作台上的企业所用的包装盒，一般为纸质，由计数装置计数完成以后，通过流道滑落到成品箱中，完成装箱操作，（不含打包工序）。（4）控制系统：这是螺栓计数装箱装置的中枢部分，主要以阶梯动力电机，皮带运输电机开关、急停按钮和计数装置显示屏幕组成，考虑到制作成本设计尽量精简。（5）其他附属部件：包括电源、PLC等组成，为装置的正常运行提供必要的支持和保障。(6)螺栓计数装箱装置的构成比较复杂，需要多个部件的协同作用，以实现对螺栓的自动计数和装箱。2.2螺栓自动计数装置的设计2.2.1结构设计螺栓计数装箱装置的阶梯上料流道装置是螺栓计数装置中的一部分，它主要用于将螺栓从料仓中输送到计数装置，阶梯上料流道装置的结构设计主要包括以下几个方面[12-15]：（1）阶梯板设计：阶梯上料流道主要由多个阶梯板组成，阶梯板的数量和长度要根据实际需要来确定。阶梯板的宽度应该与螺栓直径相匹配，以确保螺栓在运动过程中不会卡住或螺栓体位不对。此外，阶梯板的材质一般采用或聚氨酯等材料，具有良好的耐磨性和抗腐蚀性。（2）皮带运输装置设计：皮带运输装置是用于调整螺栓运输速度和控制螺栓位置的关键部分，主要由电机、柔性带和皮带预紧装置等组成。此装置主要是为了能让传递上来的螺栓匀速平稳的通过计数器。（3）装箱工作台设计：工作台上放上产品包装，进行旋转装箱。主要构件为，工作台本体，驱动电机、减速机、联轴器、旋转轴、旋转体组成。（4）安全保护装置设计：阶梯上料流道的安全保护装置是为了保障装置运行的安全和可靠性，主要包括限位开关、急停按钮、防护罩等。限位开关和急停按钮可以在紧急情况下停止装置的运行，防护罩可以防止人员误入装置工作区域。阶梯上料流道装置是螺栓计数装箱装置中的一个重要部分，其结构设计需要考虑螺栓特性、装置工况、安全性等因素，以实现对螺栓的高效、稳定、安全的输送。M16*60的螺栓的直径为16mm，整体长度75mm。假设螺栓计数装置的产量为60个/分钟，根据产量和螺栓尺寸可以计算出每分钟需要输送的螺栓数量为60个，即1个/秒。为了保证螺栓的流畅输送，可以将阶梯板分为若干段，每段长度为1000mm，宽度为40mm，高度为250mm，阶梯板的倾角为20度，即两个阶梯板之间的高度差为250mm。在阶梯板的设计过程中，应该注意以下几点：（1）阶梯板之间的间隙不应该过大或过小，过大会导致螺栓排列不整齐，过小则容易造成螺栓卡住。根据实际需要，可以将阶梯板之间的间隙设置为1-5mm。（2）阶梯板的材质应该具有良好的耐磨性和抗腐蚀性，一般采用不锈钢或聚氨酯等材料。在选材过程中，应该考虑到螺栓的硬度和表面光洁度，以避免螺栓在运动过程中被损坏。（3）阶梯板的倾角应该根据螺栓的尺寸和数量进行优化，使得螺栓在运动过程中能够顺畅地进入计数装置。一般情况下，阶梯板的倾角在20度之间。（4）在阶梯板的设计过程中，应该考虑到螺栓的流量变化情况，以便对阶梯板的长度和倾角进行调整。如果螺栓流量较大，则可以增加阶梯板的长度和倾角，以提高螺栓的输送效率。阶梯板的设计应该根据实际需要和螺栓特性进行优化，以保证螺栓能够在阶梯板的作用下排列整齐并顺利地进入计数装置。(5)整体布局图1（6）整体流程：先将螺栓放入到料斗内，然后通过阶梯的整料，将螺栓有序的排列到皮带运输机上，皮带转动缓缓地通过计数器进行计数，如果螺栓位置不对，防逆板将螺栓装回料斗内重新整料，最后通过滑道完成装箱作业。2.2.2传动设计螺栓计数装箱装置的阶梯上料流道装置的传动设计需要考虑以下几个方面：（1）传动类型：根据所需的传输力和速度要求选择适当的传动类型。链传动和齿轮传动可以提供更高的传输力，而皮带传动可以提供更平稳的传输。因此选用齿轮传动。（2）传动距离计算：确定传动距离，以便将电机的转速转换为所需的阶梯上升速度。传动距离可以通过计算电机转速和齿轮分度圆直径来计算。（3）驱动装置：选择适当的驱动装置，例如电机、减速机等。应根据所需的传输力和速度要求以及传动比计算来选择适当的驱动装置。（4）传动轴：设计适当的传动轴以支撑传动装置。传动轴应具有足够的强度和刚度，以承受所需的传输力和扭矩。（5）传动组件：选择适当的传动组件，例如链轮、皮带轮、齿轮等。传动组件应具有足够的强度和耐磨性，以确保长时间的使用寿命。2.2.3尺寸设计与计算校核要设计一个螺栓计数装箱装置的阶梯上料流道装置，用于将M16*60螺栓从一个位置传输到另一个位置，并按照一定数量进行计数和装箱。假设装置的阶梯长度为1米，每分钟需要传输60个螺栓，每个螺栓重量为50克。根据这些参数，可以按照以下步骤进行传动设计：(1)运行速度计算：首先计算阶梯的运动速度。每次运动时间合计6s，每次落差250mm的长度循环两次，因此阶梯的速度应为：速度=10次/分钟×0.5米/次=5米/分钟式（1）(2)传动方式计算。初定阶梯运行速度为单次运行2s停止1s返回2s停止一秒，传动方式采用齿轮齿条传动，初设定齿轮齿数为20模数为2进行移动距离计算后，在进行电动机选用，齿轮参数计算：d＝m×z＝20×2＝40mm式（2）da＝m（z＋2）=d+2m=44mm式（3）df＝da-2h=da-4.5m＝35mm式（4）h=2.25m=4.5mm式（5）(3)得知齿轮的主要参数选配一个长度合适的齿条进行配合使用，来实现阶梯上下移动，暂定由于运动行程为250mm，因此齿条长度要大于形成长度保险期间选为300mm(4)简易传动图图2(5)得知齿轮齿数20个模数为2可以通过运行距离250mm来拟算电动机选用所需要的转速：Π×Z×m×n＝3.14×20×2×2s＝250mm式（6）当运行时间为2秒每转时运行距离正好是250mm，综上所述齿轮参数可以使用，此时只需选用合适电动机参数即可。(6)驱动装置选择：根据转速选择电动机，由于空间关系，决定采用调速电机根据转速查表选择电动机。表2-1电机参数表机座号功率（KW)转矩（n.m）转速电流重量YCT223-4A0.553.61200-1201.555KGYCT223-4B0.754.91200-1202.055KG查表得YCT112-4B复合转速区间所以采用YCT112-4B型号电动机为动力源安装齿轮进行传动。(7)电机特性特点：调速电机是利用改变电机的磁极\t"/item/%E8%B0%83%E9%80%9F%E7%94%B5%E6%9C%BA/_blank"对数、电压、电流、频率等方法改变电机的转速，以使电机达到较高的\t"/item/%E8%B0%83%E9%80%9F%E7%94%B5%E6%9C%BA/_blank"使用性能的一种电机。由于其优异性能，\t"/item/%E8%B0%83%E9%80%9F%E7%94%B5%E6%9C%BA/_blank"调速电动机已广泛用于钢铁、电站、电缆、化工、石油、水泥、纺织、印染、造纸、机械等\t"/item/%E8%B0%83%E9%80%9F%E7%94%B5%E6%9C%BA/_blank"工业部门作恒转矩或递减转矩的负载机械\t"/item/%E8%B0%83%E9%80%9F%E7%94%B5%E6%9C%BA/_blank"无级调速之用，尤其适宜作流量变化较大的泵和风机类负载托动之用，能够获得良好的节能效果。电磁\t"/item/%E8%B0%83%E9%80%9F%E7%94%B5%E6%9C%BA/_blank"调速电动机由笼型电动机、电磁转差离合器和直流励磁电源（控制器）三部分组成。直流励磁\t"/item/%E8%B0%83%E9%80%9F%E7%94%B5%E6%9C%BA/_blank"电源功率较小，通常由单相半波或全波\t"/item/%E8%B0%83%E9%80%9F%E7%94%B5%E6%9C%BA/_blank"晶闸管整流器组成，改变晶闸管的\t"/item/%E8%B0%83%E9%80%9F%E7%94%B5%E6%9C%BA/_blank"导通角，可以改变\t"/item/%E8%B0%83%E9%80%9F%E7%94%B5%E6%9C%BA/_blank"励磁电流的大小。电磁转差离合器由电枢、磁极和\t"/item/%E8%B0%83%E9%80%9F%E7%94%B5%E6%9C%BA/_blank"励磁绕组三部分组成。电枢和后者没有机械联系，都能自由转动。电枢与电动机转子同轴联接称主动部分，由电动机带动；磁极用\t"/item/%E8%B0%83%E9%80%9F%E7%94%B5%E6%9C%BA/_blank"联轴节与负载轴对接称从动部分。当电枢与磁极均为静止时，如励磁绕组通以直流，则沿气隙圆周表面将形成若干对N、S极**替的磁极，其\t"/item/%E8%B0%83%E9%80%9F%E7%94%B5%E6%9C%BA/_blank"磁通经过电枢。当电枢随拖动电动机旋转时，由于电枢与磁极间相对运动，因而使电枢感应产生涡流，此涡流与磁通相互作用产生转矩，带动有磁极的转子按同一方向旋转，但其转速恒低于电枢的转速N1，这是一种转差调速方式，变动转差离合器的直流励磁电流，便可改变离合器的\t"/item/%E8%B0%83%E9%80%9F%E7%94%B5%E6%9C%BA/_blank"输出转矩和转速。电磁调速电动机的调速特点：装置结构及\t"/item/%E8%B0%83%E9%80%9F%E7%94%B5%E6%9C%BA/_blank"控制线路简单、运行可靠、维修方便。调速平滑、无级调速，对电网无谐影响。速度失大、效率低。本方法适用于中、小功率，要求平滑动、短时低速运行的生产机械。（7）传动轴校核：由于选择电动机心轴直带齿轮进行做工所以需要检验电动机轴强度，确保轴具有足够的强度和刚度来承受传输力和扭矩。查表电机心轴材质为40CR,传递功率0.75千瓦，转速125，传递转矩41n.m，许用剪应力30mpa。=16.37mm式（7）通过计算最小直径=16.37mm，电机心轴直径在19mm所以电机心轴强度合适（8）电机的控制系统，由于需要阶梯上下移动来实现螺栓的供给，选用电机作为动力源的话就需要进行换向，可以采用机械式进行换向。但是布局较为紧凑无法安装机械式换向结构，所以采用plc进行控制电机的正反转和停止时间。（9）电动机正反转自动循环和短暂停止系统。图3此程序T37电机正转运转2秒T38在正转2秒后停止一秒。Q0.2电动机反转T39反转2秒t41停止一秒，至此电动机运动方向程序。（10）电动机循环程序图4T40电动机运转一个周期需要多少时间，和时间结束后切换到电机正转，T37R5启动时以运转一个周期后复位所用定时器。（11）阶梯上料流道结构设计根据以上计算整合设计一个用于包容所有滑块的导轨，宽225mm长1020mm，两个定阶梯和导轨组成机体，齿轮齿条用于传动。2.2.4带运输机设计要设计一个传递螺栓到计数器的皮带运输机，用于将M16*60螺栓从阶梯上料装置传送到拨针下进行计数，并按照一定运输速度来进行传送。假设装皮带的长度为1.6米可以按照以下步骤进行传动设计：（1）传动类型选择：由于需要传输保证稳定性，选择带传动作为传动类型。（2）传动比计算：首先计算阶梯的运动速度。每分钟需要传输螺栓个数来自于阶梯传递上的个数，每个螺栓占据1/10米的长度，只需要保证传输速度适中不应超过每秒10厘米速度通过计数器：也不可过慢影响阶梯上料。（3）选用电机表2-2电机参数表机座号功率（KW)转矩（n.m）转速电流重量YCT223-4A0.553.61200-1201.555KGYCT223-4B0.754.91200-1202.055KG查表2-2：参考电机转速区间，为了设计方便也采用和阶梯上料机构一样的YCT112-4B调速电机，但是速度区间需要进行合理的选用初定300转/分钟。因为皮带机的快慢直接影响到计数器的工作效果所以选用调速电机可以控制皮带的运输速度，以实际工况时达到最合适的值，初定转速为300r/min进行计算。主动轮和驱动直径相同都为60mm因此计算皮带运输速度60mm×3.14=188.4mm式（8）300r/min×188.4mm=56520mm式（9）56520mm÷60s=942mm式（11）因此皮带每秒运行942mm。查表可看出每秒942mm在可选区间，具体以实际工况可进行调整（4）驱动装置选择：选择一个额定功率为0.75千瓦的电机，直接带动皮带轮进行转动（5）控制电路设计图5操作原理，①采用计数器对电动机进行起动停止控制，控制电路只需用一个按钮（X0。当按下按钮X0时，经M0常闭接点使计数器CO的线圈得电计数，计数值为1且等于设定值1，Co的接点动作，Y0线圈得电，控制电动机起动，第一个扫描周期尽管Y0接点闭合，但M0常闭接点断开，C0不会复位，按钮X0松开时，Y0继续得电。②当第一次按下按钮X0时，CO线圈得电，但已达到设定值，所以不再计数，计数值仍为1，由于Y0接点闭合，CO复位，CO的接点断开，YO线圈失电，电动机停止。第二个扫描周期M0常闭接点断开，CO线圈不会得电，按钮X0松开时，Y0仍不得电。这样可以使达到计数值时，暂停运输机，暂停旋转工作台，方便后续进行人工打包操作，打包完成后可以进行复位运输机继续进行工作。(6)传动组件：选用两个相同直径的主动轮皮带轮，和从动皮带轮，直径为60mm，直接采用键条链接到电机心轴上完成传动部分要求设计。通过以上设计，可以得到一个适合螺栓计数装箱装置的阶梯上料流道装置传动系统。但需要注意的是，具体的传动设计还需要考虑传动部件的安装、对中和润滑等细节问题，以确保传动系统的可靠性和寿命。2.3计数传感器的选取与设计螺栓计数装箱装置的计数器是整个装置中非常重要的组成部分，它可以对螺栓进行准确计数，确保装箱的准确性。以下是选取和设计螺栓计数装置的计数器的一些考虑因素：（1）计数方式：根据需要，可以选择机械式、电子式或光电式计数器。机械式计数器使用机械齿轮和数字盘来计数，简单可靠；电子式计数器使用电子元件进行计数，具有更高的精度和计数速度；光电式计数器使用光电传感器检测螺栓通过的次数来计数，适用于高速计数。计数器达到预设值时也要进行一部分的电路控制方便后续进行扎口作业。（2）计数精度：计数器的精度需要与螺栓的尺寸和数量匹配，以确保准确计数。通常，机械式计数器的精度为每次计数1个，电子式计数器可以达到每次计数0.1个或更高，光电式计数器精度可以达到每次计数0.01个或更高。（3）计数速度：计数器的速度需要与传输速度匹配，以确保计数的连续性和准确性。一般来说，机械式计数器适用于低速传输，电子式和光电式计数器适用于高速传输。（4）安装方式：计数器的安装位置需要在阶梯传输带的合适位置，以便准确检测每个螺栓的通过次数。计数器直接固定在机架，通过支架固定在传输带旁边，见图6为安装方法。图6电源供应：对于电子式和光电式计数器，需要考虑其电源供应方式，例如电池供电、交流电源供电或直流电源供电等。（7）选取和设计螺栓计数装置的计数器需要考虑多个因素，以确保计数器的精度、速度和可靠性，从而提高整个装置的工作效率和生产质量。以下是螺栓计数装置的计数器的具体设计：（1）计数方式：光电计数器，光电计数器是利用光电元件制成的自动计数装置。红外光电计数器分为二种，分别为红外遮光式计数器、红外反射式计数器。红外遮光式计数器，其工作原理是从红外发光管发射出的红外光线直射在光电元件(如光电管光敏电阻等)上，每当这红外光线被遮挡一次时，光电元件的工作状态就改变次，通过放大器可使计数记下被遮挡的次数。因此选用遮蔽式传感器（2）计数精度：每次计数1个。（3）计数速度：最大传输速度为每分钟60个螺栓，计数器需要具备相应的高速计数能力。（4）信号输出：计数器带有脉冲信号输出，可以与其他控制设备集成。（5）安装方式：计数器通过固定在传输带旁边的支架上实现安装。（6）工作方式：见图（7）图7（7）电源供应：计数器采用交流电源供应。在实际设计中，计数器可以通过安装在传输带旁边的支架上，并且通过传感器检测螺栓的通过次数，从而实现螺栓计数的功能。计数器的输出脉冲信号可以通过编码器传输给控制系统，使得装置可以实现精确计数和控制。2.4装箱系统设计（1）在整料计数完成后螺栓掉落到包装盒里，考虑到掉落在包装箱内的螺栓都在同一位置，时间一长还没到达预设值，螺栓就会发生拥堵，或者掉落的情况发生。因此需要设计一个旋转工作台，来使包装盒旋转。从而实现螺栓能平整的装到装包箱内。（2）工作台基本参数确定回转直径650mm，如果每箱装100个螺栓单个重量0.163kg每箱重量。100×0.163=16.3KG/箱式（12）电机功率选择：=2.2kw式（13）电动机选择：电动机已经标准化、系列化。应按照工作机的要求，根据选择的传动方案，选择电动机的类型、容量和转速，并在产品目录中查出其型号和尺寸。电动机有交流电动机和直流电动机之分，一般工厂都采用三相交流电机，根据功率查表选择电动机，见表2-2。表2-3电机参数表机座号功率（KW)转矩（n.m）转速电流重量Y132S-82.227105.866Y132M-8327107.778传动比计算：需要转动盘不可以旋转过快，以防发生螺栓被甩飞的情况发生，需要额定转60r/min电机转速710r/min。减速比=输入转速÷输出转速，连接的输入转速和输出转速的比值。710÷60=11.8式（14）因此减速比则12:1,需要选用一个12:1的减速机来进行减速来达到额定转速，链接方式采用联轴器进行连接。小轴的计算和选择轴的材料及热处理：由于滚子圆盘传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求，故选用常用材料45钢，调质处理。（7）初估轴径按扭矩初估轴的直径，查表10-2，得C=106~117，取中间值C=112，=1.54=0.714r/min。11239mm式（15）（8）结构设计：轴的结构形式如下所示。各轴段直径的确定。计算了最小直径之后就可以初估轴径了。轴段2处安装滚动向心轴承和联轴器，由于轴承分度圆直径=55，故取轴段2处直径d2＝55mm。轴段1处安装联轴器d=45mm，故取轴段1处直径=45mm。轴段2安装轴承，其直径应既便于轴承安装，又应符合轴承内径系列，根据内径查表2-3选择合适轴承并进行寿命计算。表2-4轴承参数表根据查表2-4得型号为36211在内径复合要求的情况下，经济性和重量均优于其他型号轴承因此选用36211进行相关计算其径=55mm，故轴段2直径55mm，用来固定轴承。（9）轴承寿命计算径向尺寸受限制机械装置，可选用滚针轴承或特轻型轴承。轴向尺寸受限制，宜选用窄或特窄的轴承。所以考虑到主轴箱的工作状态和工作转速以及工作环境等因素，所以选择角接触轴承。传动轴的滚动轴承失效形式主要是疲劳破坏，故应进行疲劳寿命计算。轴上选择一对36211轴承，背对背安装。轴承尺寸d=55mmD=100mmT=15载荷容量=16.3kg（11）滚动轴承寿命验算式（16）式中：——基本额定静载荷，单位N；P——当量动载荷，单位N；——寿命因数。——速度因数。——冲击载荷因数。——力矩载荷因数。——温度因数。得式（17）已知=16.3kg预期寿命取=20000h查《机械设计手册》第三版第2卷得，轴上选择一对36211向心滚子轴承，背对背安装。轴承尺寸d=55D=100T=21载荷容量=51800N=71000N对寿命进行验算已知=51800N轴承的预期寿命取=20000h=3.02=0.475=1.2=1.5=1==4526.30N已知：n=60r/min=1P=4526.30N=51800N=式（18）=52297.7h>=20000h所以这对轴承满足要求。至此旋转工作台结构设计完成只需在安装时用8mm铁箱包容起来。再用5x5方管连接起来提升刚度。装箱装置结构设计见图8：图82.4.1计数装箱系统结构设计（1）在进行完一些参数设计后，需要在进行一些结构上的设计，首先需要将这些电动机、减速器、轴承座、做一个机箱包容起来，由于旋转中心据机壳边365mm，根据这一参数，选择730mm×420mm见方8mm铁箱作为机壳，机壳上方设计旋转盘用于放置产品包装，轴承座和电机底座选用5×5方管进行链接和贴合底座，用于提升刚度。螺栓计数装箱装置通常包括以下几个组成部分：（1）计数模块：用于将计数好的螺栓放入合适的包装盒中，通常包括一个计数器和一个显示屏，和控制板组成。计数器可以通过传感器对螺栓数量的计数，可以预设数值，达到数值运输机构暂停，即表示一箱计数完成。（2）计数器主要由显示屏，主板，主板上有电源，芯片主体、复位按钮、传感器插口组成，安装时需要制作一个金属拨针，安装在传感器旁，皮带上有螺栓通过时拨动拨针，通过传感器，此时屏幕上显示计数为一。（3）也可采用plc计数器检测生产线产品数量，这样可以实现，计数完成后自动停止皮带供料，方便人工进行打包等操作，复位后皮带继续转动完成下一次计数装箱作业。（4）螺栓计数装箱装置的称重打包器需要考虑到螺栓的尺寸、形状、重量、数量以及不同尺寸包装盒的适配性，通过合理的结构设计和控制系统的优化，可以实现高效、准确、可靠的螺栓装箱和打包操作。2.4.2尺寸设计与计算校核M16*60螺栓计数装箱装置尺寸设计应该考虑以下几个方面：（1）生产需求：装置的尺寸应该能够满足生产需求，即能够处理预计的螺栓数量和尺寸。如果生产规模较大，则装置的尺寸需要相应扩大。（2）工厂布局：装置应该考虑工厂的布局和生产流程，确保其可以与其他设备协调工作，避免生产过程中的阻塞和延迟。（3）人机工程学：装置的尺寸应该考虑操作人员的舒适度和工作效率，例如，装置的控制器和触摸屏人机界面应该设置在方便操作的位置。（4）车间空间：装置的尺寸应该考虑车间空间的限制，确保其可以容纳在工厂内并方便操作。（5）运输限制：如果需要将装置运输到其他地方，则装置的尺寸应该考虑到运输的限制，例如，运输车辆的尺寸和重量限制等。螺栓计数装箱装置的称重打包器的尺寸设计需要根据生产需求、工厂布局、人机工程学、车间空间和运输限制等多个方面进行综合考虑，确保其具有高效、稳定、安全的生产性能。以下是一个可能的螺栓计数装箱装置的称重打包器的尺寸设计：（1）长度：根据生产需求和车间空间限制，装置的长度为2.75米左右。（2）宽度：装置的宽度为1.45米左右，以容纳计数传送带、装箱机构和打包机构等各个模块。（3）高度：装置的高度为0.9米左右。图9（4）运输限制：考虑到运输的限制，装置的各个部件可以拆卸或折叠，以便于装运和安装。例如，计数传送带和工作台可以拆卸。(5)电机预紧装置设计图10查表可以知道YCT112-4B电机地脚尺寸为210×260，选用一块Q235钢板尺寸为能包容地脚尺寸为232×387，地脚孔切割成长孔用来当成螺栓滑到，一端平行布置一对调整螺栓，在传动机构发生老化后，以调整螺栓长度，来改变机构预紧力的装置，俗称顶丝涨紧板。第3章螺栓计数装箱装置的参数与评价螺栓计数装箱装置的性能评价应该包括以下几个方面：（1）计数准确性：装置应该能够准确地计数螺栓，并避免漏数或重数的情况。（2）计数速度：装置应该能够高效地完成计数和装箱工作，以提高生产效率，生产能力≤30箱/h或3000个/h。（3）稳定性：装置应该能够保持稳定的工作状态，并避免故障和停机时间。（4）可靠性：装置应该能够长时间连续工作，并且不会出现质量问题。（5）安全性：装置应该符合相关安全标准，防止工人受伤或设备损坏。（6）维护性：装置应该易于维护和清洁，以延长使用寿命并保持高性能状态。评价螺栓计数装箱装置的性能需要根据实际情况进行测试和分析，可以通过模拟生产环境进行实验，对装置的计数准确性、速度、稳定性、可靠性、安全性和维护性进行评估。此外，还可以进行用户调查和反馈收集，以获得客观的评价和改进建议。主要参数汇总：动阶梯板在1020mm用于连接轨道，轨道225mm宽用来包容5个阶梯（三个活动阶梯，两个定阶梯间隙5mm宽度40mm）。行程250mm，驱动电机为YCT112-4B调速电机，传动方式是齿轮齿条传动，运行速度为2s/250mm。运输机运输速度950mm/s,计数器，工作台60转/min,减速机为12∶1，轴和联轴器采用键条连接，材质为45号钢调制，轴承选用36211轴承，轴承坐和轴之间的公差采用过度配合以保证轴承游隙，防止运转时间过长发生抱死现象。工作台上放置产品包装箱。评价螺栓计数装箱装置的实际参数需要根据实际情况进行测试和分析，可以通过模拟生产环境进行实验，对精度和间隙之间配合的实际效果进行评估，以获得客观的评价和改进建议。至此装置不光可以针对m16螺栓进行装箱操作，只要是能被阶梯刮住的螺栓都能计数装箱操作，只需更改防逆板，计数拨针的间隙，和相对应的产品包装箱，就可以实现对其他螺栓计数装箱操作，也可以将此装置和其他生产装置串联起来完全实现自动化操作，比如说将料斗和螺栓生产机器对接起来实现自动上料，或者和其他封口机构和工作台连接起来，实现整个螺栓生产的完全自动化。结论在现代生