李榮芳，胡正權(quán)

（1．無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 機電與控制教研室，江蘇 無錫 214000；2．無錫紐迪希亞制藥有限公司 技術(shù)部，江蘇 無錫 214000）

0 引言

插接件是醫(yī)療器械行業(yè)最常見的產(chǎn)品型式。這些產(chǎn)品的上料、組裝基本上都可以通過設(shè)備自動完成，但在實際應(yīng)用中，有些產(chǎn)品由于制造、運輸?shù)确矫娴脑颍瑢?dǎo)致尺寸或形狀不規(guī)整，超出質(zhì)量控制的要求。針對這部分產(chǎn)品，企業(yè)往往采用人工組裝的方法。

對于本例中的插接件，目前采用手工組裝，主要步驟為：取件－蘸溶劑－預(yù)裝－按壓到位－檢查－稱重計數(shù)－入庫。人工組裝總體而言，存在效率低和勞動強度大兩個問題。尤其是按壓到位，通過測試，平均組裝一個需要100N的力量，直觀地講，操作工要用很大的力度去按，才能將產(chǎn)品按壓到位，且每人每班（8小時）需按壓5 000余次，勞動強度大，所以只有不停地進行人員輪換。

針對該插接件，設(shè)計了一套半自動設(shè)備，實現(xiàn)了較為快速的人工上料和自動按壓、下料及計數(shù)等功能。

1 設(shè)備整體結(jié)構(gòu)

半自動塑料插接件組裝設(shè)備包括上料、輸送、按壓等主要機構(gòu)及檢測、下料等輔助機構(gòu)，其基本組成見圖1。

1．1 上料機構(gòu)

輸送帶選用MISUMI帶附件的ATBT同步齒形帶，該同步帶背面一體成形出附件，可按照一定的間距傳送各種工件，同步帶型式見圖2。輸送帶每隔100 mm在附件上安裝一個料針，操作人員將預(yù)裝的產(chǎn)品放置其上。同步帶輪與惰輪均為配套選用。

1．2 輸送機構(gòu)

電機采用普通三相異步交流電機。電機配合變頻器，外接電位器旋鈕供操作人員調(diào)節(jié)同步帶速度。電磁離合剎車組合型式及實物見圖3。

圖1 塑料插接件組裝設(shè)備組成圖

圖2 同步帶型式

離合器是一種將驅(qū)動側(cè)的回轉(zhuǎn)力（扭力）傳送給從動側(cè)的連接器，可根據(jù)需要自由連接或切離，而利用電磁力來動作的就稱為電磁離合器。剎車器（制動器）是一種使軸或回轉(zhuǎn)體制動、停止或保持的裝置，利用電磁力來動作的就稱為電磁剎車器。電磁離合器和剎車器配合使用，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單緊湊、操作簡便，能在極短的時間內(nèi)保證準確結(jié)合，而且聯(lián)接可靠、制動靈活、控制功率小、使用壽命長、性能穩(wěn)定，其動作特性和轉(zhuǎn)矩特性都長期保持穩(wěn)定，并可實現(xiàn)高頻度運轉(zhuǎn)，動作特性極佳，轉(zhuǎn)動部分慣性小，可以高頻啟動停止。

圖3 電磁離合剎車組合型式及實物

1．3 檢測及按壓機構(gòu)

設(shè)置一對射型檢測光電開關(guān)（光纖），當產(chǎn)品在輸送帶的帶動下走到壓接位置并被光纖檢測到后，氣缸下壓到位，完成產(chǎn)品組裝。

1．4 下料機構(gòu)及計數(shù)

靠重力自動落料，為了防止卡料，安裝一對擋料圈對其進行剔除。計數(shù)采用歐姆龍計數(shù)器，當檢測到成品，計數(shù)一次。

1．5 安全裝置

配置一急停按鈕，意外情況拍下急停，設(shè)備斷電斷氣。另外，對于氣缸及同步帶等存在運動夾點部位，用有機玻璃進行封閉，有效隔離設(shè)備運行過程中人手誤入。

2 PLC程序及氣路設(shè)計

本設(shè)備選用歐姆龍SYSMAC可編程控制器CP1E－N20DT－D，這是一款簡單實用的集成式PLC。程序及氣路設(shè)計分別見圖4和圖5。

3 結(jié)語

該裝置初期制造了一臺，投入運行后，效果很好，極大地減輕了工人的勞動強度，而且產(chǎn)量比人工作業(yè)提高1倍以上，產(chǎn)品的質(zhì)量也得到有效控制。后又追加了一臺，目前均在運行之中，設(shè)備的可靠性極高，運行兩年來幾乎沒有故障。

圖4 PLC順序控制流程圖

圖5 氣路圖

［1］ 錢國新，高俊峰，劉金芳．電磁離合器（制動器）的控制方式［J］．機床電器，1996（3）：5－8．