图 3-17 旋转机构 22

图 3-18 夹手 22

图 3-19 辅助夹手 22

图 3-20 旋转支架 23

图 3-21 旋转压板 23

图 3-22 打钉机架 23

图 3-23 打钉底座架 24

图 3-24 打钉底座 24

图 3-25 打钉主架 25

图 3-26 导轨压板 25

1  绪论

1.1 课题研究背景及意义

在生产和生活的各个方面，为了能够更好地将人类从繁琐的重复性劳动中解 放出来，人类进行了大规模的研究与探索，以极高的智慧和前所未有的创造力， 用机械模仿人类的各种动作，并利用各种传感机构将各个动作巧妙连接，实现了 生产和生活的自动化[1]。文献综述

自动化[2]生产在发达国家已经有了极其广泛的应用，在一定程度上，自动化 程度代表了一个国家的工业的发展水平。我国的自动化工业生产还处在一个很低 的水平，因此自动化生产受到国家的高度重视，投入了大量的人力和物力进行了 研究并进行运用，特别是在一些劳动密集类型的产业和场所，研究和运用的更为 广泛。

随着机械自动化的发展，很多企业选择使用半自动[3,4]打钉机替代打钉过程 中的一些环节。半自动打钉机是通过曲柄摇杆机构将钉子送到导钉槽中，然后利 用曲柄机构控制钉子能够按照打钉的要求一次一个的进入到导钉软管里，最终将 钉子打到木板的确定位置。半自动打钉机需要通过工人用脚踩转动工件装置改变 打钉的位置。半自动打钉机在生产中的应用，极大地降低了劳动强度，并且在装 钉的过程中系统不用停机，缩短了打钉时间，提高生产效率。因此，改良现有技 术，改进现有设备，得到更高效的生产自动化生产设备。

本文主要从事关于油漆刷制刷机基于全自动系统中的打钉机构的应用研究。 通过本次深入细致的研究，能够较好的设计出符合生产实际的油漆刷刷机的全自 动的打钉机构，从而有效改变生产制造的过程中因人力造成的生产效率低下、次 品过多以及成本居高不下的境况。

在油漆刷制刷过程中的自动化生产设备的广泛使用，对制刷打钉过程中的上 料、定位和双面打钉等环节提出了新的要求，在半自动打钉过程中，这些环节全 都依靠工人的经验和视觉判断，这种方式是肯定无法满足自动化生产线的要求， 而且，自动化生产线中要求各环节之间有极高的连续性和准确度，这也是人工操 作所无法达到的标准，无法满足我们研究自动化生产线的目的。针对这些问题， 结合当今生产实践中的主流做法，在自动化设备中使用传感器进行定位和使用 PLC 或者单片机等进行程序指令的触发，就能够满足制刷机打钉过程中的相关 操作要求，使系统的运行可靠性高、故障率低并且维修简单。

1.2 国内外发展现状

1.3 主要研究内容和关键问题

本文以研究制刷自动化生产设备中的全自动打钉机为主要研究方向，以制刷 过程的打钉上一个插柄工序结束开始，从打钉环节中所涉及的上料、理钉、定位、 双面打钉、翻转等工序进行自动打钉机机构的设计工作。各环节采用传感器进行 到位检测，并利用 PLC[8]进行程序控制，控制步进电机进行旋转运动，并同时实 现自动打钉。整个装置控制装置要紧密利用“机械-传感器-PLC”的自动化装置。 本文研究主要以机构设计为主，根据课题中的具体要求进行打钉机构各个部 分的设计工作，以流水线的形式实现“一面打钉-翻转-反面打钉”课题要求。用