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存折翻页机的传动设计【30张图纸】【全套图纸】【优秀】

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存折 翻页 传动 设计 图纸 全套 优秀
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存折翻页机的传动设计

39页 15000字数+说明书+任务书+开题报告+30张CAD图纸【详情如下】

上机架A3.dwg

任务书.doc

储料箱A3.dwg

储料箱门A3.dwg

卡口A4.dwg

压片A4.dwg

吸盘A4.dwg

存折翻页机的传动设计开题报告.doc

存折翻页机的传动设计论文.doc

定位件A4.dwg

定位板A4.dwg

床身1A3.dwg

床身2A3.dwg

总装图A0.dwg

推出板A3.dwg

支撑A4.dwg

机架A1.dwg

横向摆臂A4.dwg

毛刷A4.dwg

相关资料.doc

相机架A4.dwg

纵向摆臂1(电机盖)A4.dwg

纵向摆臂(电机箱)A4.dwg

组合机架A3.dwg

落料箱右A3.dwg

落料箱左A3.dwg

落料箱门(右)A3.dwg

落料箱门(左)A3.dwg

计划周记进度检查表.xls

轴A4.dwg

轴定位块A4.dwg

辅助支撑A4.dwg

连接块A4.dwg

配合件A4.dwg

键A4.dwg


目录

摘  要VII

ABSTRACTVIII

1绪论1

 1.1本课题的研究内容和意义1

 1.2国内外的发展概况1

 1.3本课题应达到的要求2

2 总体方案设计3

 2.1 主要组成结构3

 2.2 主要技术参数3

 2.3 工作原理与工作过程概述4

3 翻页机推出机构的工作原理5

 3.1 存折翻页机推出过程5

 3.2 翻页机推出机构工作分析5

 3.3 翻页机推出机构电机的选择7

3.3.1 步进电机规格的选择7

3.3.2 步进电机工作量的设定7

4 翻页机压紧机构8

 4.1 翻页压紧装置的必要性8

 4.2 翻页机压紧装置压头材料的选择8

 4.3 压平装置的的可换设计9

5 翻页机构的设计10

 5.1 翻页机吸附装置的设计10

5.1.1 吸盘的选择10

5.1.2 吸附装置摇杆及摆头的设计12

 5.2 翻页机压平装置的设计14

5.2.1 设计压平装置的必要性14

5.2.2 翻页机压平装置尺寸的设计14

5.2.3 翻页机压平装置的传动设计16

 5.3 拍照机构17

 5.4 照相机的选择17

6 推出机构的设计18

 6.1 产品推出机构的设计18

 6.2 推出机构电机的选择18

7 翻页床身及支架的设计19

 7.1 翻页机床身的设计19

 7.2 翻页机床身电机的选择19

 7.3 翻页机支架的设计20

8 检测系统及警报系统25

 8.1  检测系统25

8.1.1 存折印刷质量检测25

8.1.2 存折纸张数目的检测25

8.1.3 存折纸张质量的检测25

 8.2 警报系统26

9 翻页机各机构的运动连接27

 9.1各机构工作连接27

 9.2各机构工作时间的确定27

 9.3各机构的维修与检查29

10 结论与展望30

 10.1 结论30

 10.2 不足之处及未来展望30

致  谢31

参考文献32


摘  要

  存折翻页机是用来对制造好的存折通过拍照处理进行翻页检查,并将完好的存折集中,而不合格产品则将单独放置。这一过程,大大减轻了人工逐一翻页检查的劳动量,减少了存折检查的时间,大幅度的提高了存折翻页检查的效率。本次翻页机的设计,主要利用气压原理,通过真空将纸张吸附起来,再由悬臂装置翻开,翻完后后再次压平,以用来拍照,将所拍的照片传送到计算机,分析处理,鉴定其是否符合要求。而本次存折翻页机的设计是一次伟大尝试,或许存在许多不足,但类似翻页的机械设备早已在市场出现,因此可以借鉴在市场上已经流行的翻页原理,然后设计出翻页机高效率的传动机构,尽量设计出比较完善的存折翻页机。该设计方案要求创新,高效,稳定,设计时也应从这几方面入手。设计时可借助CAD,UG等计算机辅助软件,提高设计效率。

关键词:翻页机;效率;计算机辅助软件


1绪论

1.1本课题的研究内容和意义

   随着国家经济的迅速发展,人民生活水品的不断提高,广大群众收入不断提高,为使收入财产更加安全,银行存款无疑成为了人们的选择。面对越来越多的存款,存折数量需求的不断增加,存折检查的自动化处理成为了新的研究课题。

   本课题来源于生产实际,按照公司的要求,完成存折翻页机机的设计,并能满足生产实际的需求。

本课题紧密结合生产实际的课题,对学生了解和掌握翻页原理、翻页过程,提高工程设计和解决实际问题的能力,具有很重要的意义。

   目前,市场上的翻页机设备品种不是很多,而且设备不够完善,工作效率低,噪声大,本次设计的存折翻页机会对以上问题做大量的改善。

  光阴荏苒,短暂的大学时光就要过去。在这几年的学习生涯中,我不仅学到了重要的专业的知识,同时也提高了自己的学习能力。但是,那些大多是书本上的理论知识,和实际任然有很大差距。通过这次的毕业设计,我可以检验自己所学的专业知识以及如何将理论知识与实际相结合的能力。

  毕业设计是大学四年最关键的一个教育环节,在这次毕业设计中,我要能够灵活、系统地运用所学知识,提高自己分析问题、解决问题的能力,培养认真、严谨的学习作风和吃苦耐劳、一丝不苟、严谨的治学态度。同时,也使自己更加熟练的掌握如何查阅国内为有关的技术资料和文献,从中学会调查、收集、整理比较有价值的资料,在保留同类产品优点的同时,运用新技术、新工艺、新资料、新材料、大胆创新,以弥补同类产品的不足之处,使产品趋于更合理、更先进、更优化、更具有使用价值和良好的经济效益。

1.2国内外的发展概况

  从设备的创意上来说,翻页机的出现,主要是由于随着时代的进步和科技的发展,人们开始意识到自动化的设备可以大大节省由人工工作所需的要的劳动量,别且可以提高工作效率。许多行业都需要用到纸张,纸张多为发票,文件等,有时需要对它们作检查,这时便需要工作人员一一去点清,工作枯燥乏味。并且容易发生错误。此类现象实为常见,但要解决类似于翻页检查这样的工作时,便开始涉足自动翻页机的发明。

  目前国内关于翻页机的设备不是很多,日本对此项目的研究较多,但目前其研究方向多为对书籍的翻页,速度较慢,与本次设计的要求不同;本次翻页机的设计要求可以在较短的时间内对存折进行检查翻页,并将合格与不合格的产品分类摆放,以减轻人工的劳动量,并提高存折翻页检查的工作效率。

  翻页计有利用黏性材料进行翻页的也有利用气压进行翻页的,后者居多。黏性材料翻页不稳定,而且需要不停更换材料,工作检查费时,不宜采用。国内有关利用真空气压作业的行业较多,许多部门可以涉及翻页机制造,所以,翻页机的制造有很大的发展空间。

1.3本课题应达到的要求

  确定设计方案;电机类型及功率的确定;传动底板尺寸的确定;气压吸盘压力大小的确定。完成整机的三维设计、主要部件的组装图、重要零件的工程图、相关参数的优化。

  此次设计为一项发明,所以对所完成的设计最好能够做成实体或者进行仿真,以检查是否可以投入生产使用。

内容简介:
无锡太湖学院信 机系 机械工程及自动化 专业毕 业 设 计论 文 任 务 书一、题目及专题:1、题目 存折翻页机的传动设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 随着国家经济的迅速发展,人民生活水品的不断提高,广大群众收入不断提高,为使收入财产更加安全,银行存款无疑成为了人们的选择。面对越来越多的存款,存折数量需求的不断增加,存折检查的自动化处理成为了新的研究课题。 本课题来源于生产实际,按照公司的要求,完成存折翻页机机的设计,并能满足生产实际的需求。 本课题紧密结合生产实际的课题,对学生了解和掌握翻页原理、翻页过程,提高工程设计和解决实际问题的能力,具有很重要的意义。 存折翻页机是小型机械设备,与目前市场上较为流行的的翻页机一样,根据流体力学原理,利用大气压来吸附纸张并带动纸张运动,达到翻页的处理。 本次设计主要针对存折纸张的翻页处理,要能在短时间内将存折一一翻页。相对而言,存折的纸张表面质量较好,并且一般只做一次翻页,所以不必考虑气压过大或者长期翻动纸张,造成质量下降等问题的影响。另外,由 1于是新的存折,当吸附系统对纸张吸附的时候,气密性好,翻页失败的几率相对而言比较低。气动翻页,需要考虑噪声问题。当存折翻页失败,或者发现存折纸张破损,质量不合格问题时,可及时处理。对此,翻页技术的发展应集中在以下几个方面。 (1)提高效率,降低能耗,不断提高和改进翻页机的设备。翻页技术的关键是翻页连接处理,即处理好连续翻页的步骤,要求翻页过程系统稳定,连接平滑,可以迅速完成翻页,尽量减少不必要的能量浪费。 (2)降低噪音,做到低音高速。存折翻页机采用的是气压吸附,在气体被压缩排放时,要通过降低噪音的设备进行降噪,市场上常用的小型消音器可以满足此需求。 (3)设备与工艺研究针对处理。存折纸张不同于一般纸张,存折翻页机设备必须适应具体纸张特性,适当改良,在处理吸附翻页时做到游刃有余。 (4)开发只能警报设备。如在翻页过程中,由于纸张不平整,设备老化或者受外界干扰时吸附失败,系统可以做及时反馈,将翻页失败的存折主动溢出,或者发出警报,停止工作等,提醒工作人员及时处理。 现代市场出现的高效翻页机较少,针对存折的翻页机的设计史无前例,为此借鉴前者出现过的翻书机的技术是很有必要的。 三、本设计(论文或其他)应达到的要求: 掌握存折翻页机的传动过程,熟悉翻页机的传动原理; 掌握利用真空气压原理进行工业轻工业作业的优势; 熟练计算各种形状的材料的强度、刚度等计算; 了解现代高科技传感技术的工作原理及具体途径; II 熟练使用CAD、UG等计算机辅助工具。 四、接受任务学生: 机械95 班 姓名 吴亚平 五、开始及完成日期:自2012年11月12日 至2013年5月25日六、设计(论文)指导(或顾问):指导教师签名 签名 签名教研室主任学科组组长研究所所长签名 系主任 签名2012年11月12日IIIV无锡太湖学院毕业设计(论文)开题报告题目: 存折翻页机的传动设计 信机 系 机械工程及自动化 专业学 号: 0923245 学生姓名: 吴亚平 指导教师: 唐正宁 (职称:副教授 ) (职称: )2012年11月20日 课题来源某公司对存折进行翻页需要既觉得问题。随着国家经济的迅速发展,人民生活水品的不断提高,广大群众收入不断提高,为使收入财产更加安全,银行存款无疑成为了人们的选择。面对越来越多的存款,存折数量需求的不断增加,存折检查的自动化处理成为了新的研究课题。本课题来源于生产实际,按照公司的要求,完成存折翻页机机的设计,并能满足生产实际的需求。本课题紧密结合生产实际的课题,对学生了解和掌握翻页原理、翻页过程,提高工程设计和解决实际问题的能力,具有很重要的意义。科学依据(包括课题的科学意义;国内外研究概况、水平和发展趋势;应用前景等) 存折翻页机是小型机械设备,与目前市场上较为流行的的翻页机一样,根据流体力学原理,利用大气压来吸附纸张并带动纸张运动,达到翻页的处理。本次设计主要针对存折纸张的翻页处理,要能在短时间内将存折一一翻页。相对而言,存折的纸张表面质量较好,并且一般只做一次翻页,所以不必考虑气压过大或者长期翻动纸张,造成质量下降等问题的影响。另外,由于是新的存折,当吸附系统对纸张吸附的时候,气密性好,翻页失败的几率相对而言比较低。气动翻页,需要考虑噪声问题。当存折翻页失败,或者发现存折纸张破损,质量不合格问题时,可及时处理。对此,翻页技术的发展应集中在以下几个方面。(1)提高效率,降低能耗,不断提高和改进翻页机的设备。翻页技术的关键是翻页连接处理,即处理好连续翻页的步骤,要求翻页过程系统稳定,连接平滑,可以迅速完成翻页,尽量减少不必要的能量浪费。(2)降低噪音,做到低音高速。存折翻页机采用的是气压吸附,在气体被压缩排放时,要通过降低噪音的设备进行降噪,市场上常用的小型消音器可以满足此需求。(3)设备与工艺研究针对处理。存折纸张不同于一般纸张,存折翻页机设备必须适应具体纸张特性,适当改良,在处理吸附翻页时做到游刃有余。 (4)开发只能警报设备。如在翻页过程中,由于纸张不平整,设备老化或者受外界干扰时吸附失败,系统可以做及时反馈,将翻页失败的存折主动溢出,或者发出警报,停止工作等,提醒工作人员及时处理。现代市场出现的高效翻页机较少,针对存折的翻页机的设计史无前例,为此借鉴前者出现过的翻书机的技术是很有必要的。研究内容设计一种用于对存折进行翻页的机械设备,原理方案的功能实现,总体方案的设计,结构形式,结构参数,工作参数的设计。要求如下:1. 阅读外文资料,翻译与所学专业或课题相关的外文文献5000字左右,语句通顺、流畅、准确;2了解存折翻页机的工作原理3根据加工产品具体结构和加工要求,拟定分析设备设计方案4绘制 整套零件图,装配图,各零件的精度配合5. 用Proe进行造型,装配后进行运动仿真6. 撰写论文,要求符合本科论文的格式要求,语言简洁、流畅、层次分明。上机时数不少于200小时,整个毕业设计过程的技术工作要严谨、灵活、工作要有主动性,计算方法、计算的程序、计算结果、结论要正确。拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析(存折翻页机传动部分主要有存放存折的存折槽(进出口两个)、曲柄回转机构、底座、步进电机、吸盘、摇摆杆、推板、压块等组成。其推送翻页原理和工作过程为通过曲柄回转机构转动, 带动推板运动,推动在最底部的存折至拍照位置,后由步进电机驱动摇摆杆,将吸盘放在存折上,气压系统开始工作,吸附纸张,完成回转,再有压块压住纸张,原曲柄回到原来位置,进行下一张纸张的翻页,如此循环。当最后的页数也被翻完,自动将拍照结束的存折推出。可行性分析:通过各主要部分系统的确定,主要问题可以解决。细节问题也可以方便的处理,总的来说,此方案的可行性没有问题。研究计划及预期成果明确翻页机预期达到的性能指标和工作路线。总体方案的设计,可行性的分析。翻页机的初步设计,总体结构的设计,电动机的选择,各部件的参数设计。相对位置计算,分析验证,优化设计。完成二维图和三维图的绘制。完成三维总装图的动态展示。完成设计说明书。特色或创新之处本翻页机设计简单,加工方便,生产效率高且安全性高。本翻页机的特色在于能长时间的工作,并且使用寿命较长,且占地小,方便检修。已具备的条件和尚需解决的问题1. 已具备条件: 1.各类资料比较齐全,查阅方便; 2.翻页机设计已有类似产品可供参考;2. 尚需解决的问题: 1.翻页机翻页连接不够完善; 2.翻页机传动设计比较困难;指导教师意见 指导教师签名:年 月 日教研室(学科组、研究所)意见 教研室主任签名: 年 月 日系意见 主管领导签名: 年 月 日编号无锡太湖学院毕业设计(论文)题目: 存折翻页机的传动设计 信机 系 机械工程及自动化 专业学 号: 学生姓名: 指导教师: (职称:副教授) (职称: ) 2013 年 5 月 25 日无锡太湖学院本科毕业设计(论文)诚 信 承 诺 书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文) 存折翻页机的传动设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,其内容除了在毕业设计(论文)中特别加以标注引用,表示致谢的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级: 机械95 学 号: 0923245 作者姓名: 2013 年 5 月 25 日目录摘 要VIIABSTRACTVIII1绪论1 1.1本课题的研究内容和意义1 1.2国内外的发展概况1 1.3本课题应达到的要求22 总体方案设计3 2.1 主要组成结构3 2.2 主要技术参数3 2.3 工作原理与工作过程概述43 翻页机推出机构的工作原理5 3.1 存折翻页机推出过程5 3.2 翻页机推出机构工作分析5 3.3 翻页机推出机构电机的选择73.3.1 步进电机规格的选择73.3.2 步进电机工作量的设定74 翻页机压紧机构8 4.1 翻页压紧装置的必要性8 4.2 翻页机压紧装置压头材料的选择8 4.3 压平装置的的可换设计95 翻页机构的设计10 5.1 翻页机吸附装置的设计105.1.1 吸盘的选择105.1.2 吸附装置摇杆及摆头的设计12 5.2 翻页机压平装置的设计145.2.1 设计压平装置的必要性145.2.2 翻页机压平装置尺寸的设计145.2.3 翻页机压平装置的传动设计16 5.3 拍照机构17 5.4 照相机的选择176 推出机构的设计18 6.1 产品推出机构的设计18 6.2 推出机构电机的选择187 翻页床身及支架的设计19 7.1 翻页机床身的设计19 7.2 翻页机床身电机的选择19 7.3 翻页机支架的设计208 检测系统及警报系统25 8.1 检测系统258.1.1 存折印刷质量检测258.1.2 存折纸张数目的检测258.1.3 存折纸张质量的检测25 8.2 警报系统269 翻页机各机构的运动连接27 9.1各机构工作连接27 9.2各机构工作时间的确定27 9.3各机构的维修与检查2910 结论与展望30 10.1 结论30 10.2 不足之处及未来展望30致 谢31参考文献32VI摘 要存折翻页机是用来对制造好的存折通过拍照处理进行翻页检查,并将完好的存折集中,而不合格产品则将单独放置。这一过程,大大减轻了人工逐一翻页检查的劳动量,减少了存折检查的时间,大幅度的提高了存折翻页检查的效率。本次翻页机的设计,主要利用气压原理,通过真空将纸张吸附起来,再由悬臂装置翻开,翻完后后再次压平,以用来拍照,将所拍的照片传送到计算机,分析处理,鉴定其是否符合要求。而本次存折翻页机的设计是一次伟大尝试,或许存在许多不足,但类似翻页的机械设备早已在市场出现,因此可以借鉴在市场上已经流行的翻页原理,然后设计出翻页机高效率的传动机构,尽量设计出比较完善的存折翻页机。该设计方案要求创新,高效,稳定,设计时也应从这几方面入手。设计时可借助CAD,UG等计算机辅助软件,提高设计效率。关键词:翻页机;效率;计算机辅助软件 IIABSTRACTThe passbooks next machine is used to good manufacturing passbook by camera processing to turn the page check and intact passbook concentrated substandard products will be placed separately. This process, greatly reducing the amount of labor doing one by one flip check, to reduce the passbook check time, and greatly improve the efficiency of the passbook flip check. The design of the next page, the main principle of the use of air pressure, vacuum adsorption paper, re-opened by the cantilever device, flatten it again after the turn, used to take pictures, send the photographs to the computer analysis processing, identified to meet the requirements. The design of the the passbook flip machine is a great attempt, perhaps there are many shortcomings, but similar to the flip machinery and equipment already in the market, so you can learn from the next principle has been popular in the market, and then design the next page the high efficiency of the transmission mechanism, try to design a passbook page turning machine. The design requires innovative, efficient, stable, these areas should also be designed to start. With CAD, UG, such as computer-aided software design, improve design efficiency. Key words: flip machine;efficiency;computer-aided softwareVIII存折翻页机的传动设计1绪论1.1本课题的研究内容和意义随着国家经济的迅速发展,人民生活水品的不断提高,广大群众收入不断提高,为使收入财产更加安全,银行存款无疑成为了人们的选择。面对越来越多的存款,存折数量需求的不断增加,存折检查的自动化处理成为了新的研究课题。本课题来源于生产实际,按照公司的要求,完成存折翻页机机的设计,并能满足生产实际的需求。本课题紧密结合生产实际的课题,对学生了解和掌握翻页原理、翻页过程,提高工程设计和解决实际问题的能力,具有很重要的意义。目前,市场上的翻页机设备品种不是很多,而且设备不够完善,工作效率低,噪声大,本次设计的存折翻页机会对以上问题做大量的改善。光阴荏苒,短暂的大学时光就要过去。在这几年的学习生涯中,我不仅学到了重要的专业的知识,同时也提高了自己的学习能力。但是,那些大多是书本上的理论知识,和实际任然有很大差距。通过这次的毕业设计,我可以检验自己所学的专业知识以及如何将理论知识与实际相结合的能力。毕业设计是大学四年最关键的一个教育环节,在这次毕业设计中,我要能够灵活、系统地运用所学知识,提高自己分析问题、解决问题的能力,培养认真、严谨的学习作风和吃苦耐劳、一丝不苟、严谨的治学态度。同时,也使自己更加熟练的掌握如何查阅国内为有关的技术资料和文献,从中学会调查、收集、整理比较有价值的资料,在保留同类产品优点的同时,运用新技术、新工艺、新资料、新材料、大胆创新,以弥补同类产品的不足之处,使产品趋于更合理、更先进、更优化、更具有使用价值和良好的经济效益。1.2国内外的发展概况从设备的创意上来说,翻页机的出现,主要是由于随着时代的进步和科技的发展,人们开始意识到自动化的设备可以大大节省由人工工作所需的要的劳动量,别且可以提高工作效率。许多行业都需要用到纸张,纸张多为发票,文件等,有时需要对它们作检查,这时便需要工作人员一一去点清,工作枯燥乏味。并且容易发生错误。此类现象实为常见,但要解决类似于翻页检查这样的工作时,便开始涉足自动翻页机的发明。目前国内关于翻页机的设备不是很多,日本对此项目的研究较多,但目前其研究方向多为对书籍的翻页,速度较慢,与本次设计的要求不同;本次翻页机的设计要求可以在较短的时间内对存折进行检查翻页,并将合格与不合格的产品分类摆放,以减轻人工的劳动量,并提高存折翻页检查的工作效率。翻页计有利用黏性材料进行翻页的也有利用气压进行翻页的,后者居多。黏性材料翻页不稳定,而且需要不停更换材料,工作检查费时,不宜采用。国内有关利用真空气压作业的行业较多,许多部门可以涉及翻页机制造,所以,翻页机的制造有很大的发展空间。1.3本课题应达到的要求确定设计方案;电机类型及功率的确定;传动底板尺寸的确定;气压吸盘压力大小的确定。完成整机的三维设计、主要部件的组装图、重要零件的工程图、相关参数的优化。此次设计为一项发明,所以对所完成的设计最好能够做成实体或者进行仿真,以检查是否可以投入生产使用。12 总体方案设计2.1 主要组成结构 1 电机1 2. 储料箱 3. 毛刷 4. 压平装置 5. 照相机 6. 电机2 7.电机3 8.落料箱 9. 电机4图 2.1 翻页机主要组成机构存折翻页机用于对新印刷装订好的存折进行逐页检查。该产品可以大大减少工作人员对新存折的检查工作所需的劳动时间,工作过程稳定可靠。该设备主要组成部分有:储存系统,翻页系统,传动系统,拍照检查系统,警报系统,压料系统。2.2 主要技术参数 表 2-1 主要技术参数项目参数生产率(本/min)10储料箱(mm)126x78x100推板(mm)124x104床身(mm)160x126项目参数步进电机2转速(r/min)120步进电机3转速(r/min)300步进电机4转速(r/min)300吸盘尺寸(mm)20机架尺寸(mm)320x126x1602.3 工作原理与工作过程概述 (1)翻页准备工作:推出压紧 将叠好的存折整齐的放在储料箱中,然后由推出机构将存折逐一推出,推出后,复位,之后曲柄摇杆停止运动,等待存折的翻页拍照送出等工作过程结束,再进行下一轮运动;在存折被推出到初始翻页位置时,在储料箱出口附近设有压紧装置,对刚刚送出的存折进行压紧,而压紧装置的另一个作用就是在翻页时,防止存折的纸张重叠,一次性翻了两张,甚至更多张。(2)翻页主要工作:翻页压平并拍照 当存折被推出压紧后,翻页过程便开始进行。首先由摆杆带动吸盘对存折封面进行吸附,当存折被吸劳后摇杆便开始摆动,吸盘也会带着存折封面随摆杆一起摆动,当存折被翻过90度以上后,存折上方的压平装置便开始运动(由于是新存折,纸质较硬,翻页后纸张会出现拱状),压平装置向下运动,会将刚刚完成翻页后的新面压平;此时,照相机工作,对刚刚翻页成功的存折进行拍照,并将照片传送到计算机,进行智能检查并记录,后进行下一轮翻页工作,直至达到翻页次数要求。 (3)翻页结束整理:产品的分类 对刚刚结束翻页的存折,计算机已经做了检查记录工作,如是合格产品,会被送至合格产品落料箱中,如是不合格产品,会被放置到不合格产品落料箱中。以上为翻页机的工作过程,待前一本存折翻页结束后,推出机构的曲柄摇杆再次工作,翻页过程便再次进行,以此重复,不断进行。3 翻页机推出机构的工作原理3.1 存折翻页机推出过程图 3.1 存折推板示意图翻页机将存折推出的过程:此过程通过曲柄摇杆机构的工作原理1,通过曲柄AB绕A点做旋转运动,由B点带动BC做摇摆运动,继而带动存折推板做简单的往复运动。在存折推板往复过程中,最下面一本存折被推出后。其他存折由于重力作用不断往下压,当存折推板推到极限最远位置时,新的存折又会落到最下面,此后曲柄再次运动时,新的存折又会被推出。重复以上运动,这便是翻页机推出机构的工作原理。在一本存折被推出后,由于存折在后期需要进行翻页拍照,分类等工作,因此,完成一次推出后需要停顿一定时间,此时我们选择步进电机做动力装置,对电机的旋转角度有较高要求。步进电机可以较为准确地控制电机停顿的时机,能够准确停顿即能保证存折被推出后的其他工作的正常进行。3.2 翻页机推出机构工作分析(1)尺寸分析 11 目前市场上的存折均有规定的尺寸,为124x76mm,因此在设计曲柄AB时应注意曲柄长度的合理性,要使曲柄可以在通过一周旋转的工作后完成推出,复位两项工作,所以曲柄AB的长度应为存折宽度的一半,但由于存折放置在储存箱中留有间隙,在设计时选择预留间隙为2mm,所以曲柄所需长度为39mm。 图 3.2 存折推板受力分析图(2)应力,疲劳强度分析1实验测量得知,推动叠在一起的50本存折的最下方的一本存折所需外力大小最大约为5N,在推动过程中,假设推动存折所需的外力大小不变,由此计算各应力及疲劳强度:如图 3-2 ,当曲柄AB与水平面垂直,即角a为90度时,弯曲应力最大 (3.1)AB杆的弯曲应力,M Pa,MAB杆所受的弯矩,Nmm,WAB杆的抗弯截面系数,mm, (3.2) =541=205 Nmm (3.3) =2.7 mm=74.210Nm=128 M Pa 许用弯曲应力为128M Pa。由此可见,弯曲应力对曲柄的影响很小,可以忽略。由于推出过程是一个不断重复的过程,并且曲柄所受的弯曲应力为对称循环,所以根据疲劳强度的计算公式 :N1=N2(-1/1)45钢经过调质后的性能为:=307M Pa ,m=9,N0=5106 以对称循环变应力1=72.210Nm计算,可得N2=3841033。由此可见,推出机构的强度完全足够。不必考虑强度不足的问题。实际需要的曲柄长度只需要39mm,但由于考虑存折放置在储料箱中需要有一定的间隙5,此处我们留1mm,另外需要将存折多推出除了向外面2mm左右,所以一共要将存折多推出5mm左右,所以取曲柄41mm。3.3 翻页机推出机构电机的选择推出机构并不是时刻都在工作,在完成一次推出后,当推板复位时,需要进行等待,所以此时电机应停止工作,此处,要求曲柄摇杆进行精确的360度旋转,为达到位置精度的要求,我们选择步进电机,由于步进电机能够精确的控制工作量的大小,所以此处选择步进电机是最为合理的5。3.3.1 步进电机规格的选择步进电机的选择,应将3.2的受力分析,及引的电动机功率选择分析综合起来考虑。由估算,推动存折所需的力为5N,根据要求需要在0.5秒内推出,路程为78mm,则可得计算功率2: (3.4) =578/(10000.5)=0.78W估算机械效率为20%,则所需的总功率为 =39W根据要求,考虑电机的尺寸及功率大小,选择28BYG250C-0071型电机。3.3.2 步进电机工作量的设定此处电机自带减速齿轮箱,输出轴每秒转一圈,所以推出装置在初步推出时,由计算机控制,工作量为旋转180度,工作时间为半秒,待存折翻页拍照完全完成后,计算机再次给出工作指令,此时,工作量为旋转360度(复位后再次推出,为下一次翻页做好准备),以此往复,不断进行9。步进电机的选择可以在市场上选购自带减速装置的微型电机10,其工作的功率不需要太大,一般在100W左右即可,因为存折翻页机对存折进行翻页客服存折纸张翻页所需的力几乎没有,主要是带动悬臂旋转时需要克服重力,所以在考虑电机选择时尽量考虑电机能够克服悬臂的质量和摩擦力即可。4 翻页机压紧机构4.1 翻页压紧装置的必要性新制造完成的存折纸张接触紧密,在被吸盘吸附翻页的过程中,容易发生下一张同时被带起的现象,为了防止此类的现象发生,本次设计采取了对新存折页尾部分进行压紧的方法。利用压块对存折的页边进行轻微的压紧,在翻页工程中,能将被带起的存折纸张分离,从而精确地进行纸张的逐张翻页,保证了翻页机能够图 4.1 毛刷放大图4.2 翻页机压紧装置压头材料的选择压紧装置要将存折的纸张合理的分离,要求其材料即不会损伤存折纸张,自身又能够有较高的使用寿命,此处我们采用硬质短毛刷作为压紧装置的压头的材料。毛刷不仅可以将被意外带起的存折纸张刷下,而且不会损伤存折页面。毛刷材料价格便宜,市场上很多,并且本次设计的压头可以设计成可更换式的压头,当毛刷达到使用寿命时,可以迅速更换,竟而不影响翻页机的工作效率6。聚苯乙烯耐辐射性强,表面易着色、印刷和金属化处理,容易加工,适合于注射、挤塑、吹塑、发泡等多种成型方法。缺点是不耐冲击、性脆易裂、耐热性和机械强度较差,改性后,这些性能有较大改善。 聚苯乙烯具有优良的电性能,特别是高频特性。它介电损耗小(110-5310-5),体积电阻和表面电阻高,热变形温度为6596,制品最高连续使用温度为6080。有一定的化学稳定性,能耐多种矿物油、有机酸、碱、盐、低级醇等,但能溶于芳烃和卤烃等溶剂中。 可分为物料性能和成型性能。4.3 压平装置的的可换设计翻页过程中,质量最容易受影响的部位无疑是压头,因为压头部分为毛刷,经常被弯折很容易出现掉毛,断毛或弯折现象,渐渐的失去原来的功效,即分离结合的较为紧密的存折纸张。考虑到此问题,必须要设计出方便易换的毛刷压头,在工作人员发现压头出毛刷已经存在质量问题,或者机器总是出现翻页张数错误的问题时,应跟换压头。但本次设计希望通过实验测量出需要跟换压头时,翻页机已经进行过的翻页次数,当翻页机达到实验工作量时,计算机主动提醒工作人员跟换压头。5 翻页机构的设计5.1 翻页机吸附装置的设计翻页机的主要运动即翻页运动,而最为关键的便是吸附和翻页这一过程,因此,吸盘吸力和摇杆频率的设计对翻页机的工作效率有很大影响,对此,合理吸附效果和翻页速度显得尤为重要。下面则是对吸盘和摇杆的设计。5.1.1 吸盘的选择图 5.1 吸盘工作示意图从存折的规格124X76mm看来,吸盘不宜过大,由于只是对纸张进行翻页工作,吸力也无需过大。但考虑到存折较宽,吸盘不可能放置在中心线位置上,在图示结构的位置上,已经基本符合要求。下面对吸盘型号及工作量的要求如下:(1)吸盘的尺寸图 5.2 吸盘尺寸图本次设计各项零部件应采用标准零件设计,吸盘应应尽量采用标准吸盘,但市场上的吸盘制造成本不是很大,另外型号也种类繁多,本次设计所需的吸盘尺寸在市场上不容易寻找,所以采用自制的吸盘尺寸(事实上,可以用市场上的流行的吸盘加工出来)。(2)吸力的大小(真空度)3理想气体是经科学抽象的假象气体,认为气体分子是不占有容积,分子相互间没有作用力,彼此完全自由运动的弹性只点的群体。理想气体是实际气体的理想化模型。理想气体的状态方程可表示为 (5.1) (5.2)式中:p绝对压力(Pa)v比体积(m/kg)密度(kg/ m)m质量(kg)V体积(m)T热力学温度(K)R气体常数,干空气R=287.1J/(kgK),水蒸气R=462.5 J/(kgK)实际气体不严格遵循理想气体的状态方程。一般压力在2MPa以下,温度在-20C以上,两者误差很小,此时可将实际气体看作理想气体进行计算。处于真空状态下的气体稀簿程度,通常用真空度表示。若所测设备内的压强低于大气压强,其压力测量需要真空表。从真空表所读得的数值称真空度。真空度数值是表示出系统压强实际数值低于大气压强的数值。5.1.2 吸附装置摇杆及摆头的设计(1)摇杆图 5.3 摇杆连接放大图连杆的连接采用了轴连接,关于定位,由于设备的尺寸不是很大,轴端在传动时采用华东轮滑,在限制轴向窜动时,利用套筒与轴的定位块胶结进行限制,以克服轴在运动过程中可能会出现的各项问题。另外,装电机的摇杆在与轴的相对位置进行定位时,采用了弹簧卡,轴向转动定位时,采用了键6。 图 5.4 吸附机构如图所示,摆杆摆臂需要装上电机,因此本次设计将摆杆设计图示方式,一来可解决摆臂来回运动,一来可以解决悬臂的转动。图 5.5 吸附机构传动示意图根据图示所示的尺寸可以计算,当摆臂转动超过135时,悬臂开始自转,悬臂的长度为40mm,如图所示,不用担心悬臂过长触碰到床身等问题。根据简单的几何运算,可以得出H的高度为 24.75左右。因此摆臂完全可以放心旋转(2)悬臂图 5.6 悬臂的安装5.2 翻页机压平装置的设计压平装置为翻页机构的辅助机构,对其设计的运动必须保证与翻页的节奏一致,实现翻页机构的正常运行。另外,压平装置整个装置所需的零件多为细长的杆状零件,在设计是要考虑到零件的刚度,装置不能在工作时发生变形,进而影响工作进程。5.2.1 设计压平装置的必要性新存折的纸张比较硬,根据常识,我们得知被翻开的新纸张,若单纯地压下页边部分,纸张的中部会出现拱起现象,而存折翻页拍照过程中,出现这一现象是不允许的,这会大大影响拍照的效果,另外,若只将新存折的纸张翻过去,而不进行压平的话,纸张可能会恢复到初始翻页的位置,这样一来,翻页机始终在翻存折的同一张纸,那么存折翻页机的翻页过程则是无止尽的。若依靠计算机的计数器对翻页机的工作次数进行限制,可以知道,翻页机一直在翻拍同一张纸,翻页拍照的过程实际上只是重复第一次翻页过程,无论那种情况,翻页拍照的过程都是不合理的,为此,必须设计一个压平装置对新翻开的纸张进行压平处理,起到为拍照和翻页同时服务的目的。5.2.2 翻页机压平装置尺寸的设计翻页机压平装置的设计时要在保证能将刚刚翻开的纸张压平的情况下,在有助于存折位置的不变。此处翻页机的压平装置设计如图 5-1 。图 5.7 压平装置运动示意图此处,弹簧始终处于拉伸状态。在压平装置上设计出用弹簧将压片拉成与水平面一定角度的目的是,在压片向下的过程中,存折的纸张并没有被翻到很大角度,而带有角度的压片在向下运动的过程中,会对存折产生一定角度的力,不仅可以最终压平存折,而且可以定位存折,一举两得,具体分析见图 5-2。图 5.8 存折受力方向5.2.3 翻页机压平装置的传动设计(1)传动分析1压平装置主要作用是将刚刚翻开的存折压平,供照相机拍照,由于翻页机构不会将存折完全翻开,当翻开到一定角度后,吸盘便不再工作,此时,需要依靠压平装置将存折从刚刚吸盘松开的位置继续将其压平。压平过程应稳定,你能有波动,速度最好由慢变快,采用曲柄连杆机构,刚好可以满足此要求。压平装置的压片应当材质较软,不能影响存折纸张的质量。存折在被压平的过程中,应当依靠压平装置对其位置进行矫正,最后达到所需要的位置。此处,压平装置采用曲柄连杆机构,各尺寸如图所示。图 5-2 压平机构尺寸图(2)应力,疲劳强度分析实验测量得知,利用曲柄带动长为138mm的连杆及123mm的压平推杆(两者为塑料材质)其所受最大作用力约为5N,在推动过程中,假设推动存折所需的外力大小不变,由此计算各应力及疲劳强度:如图 3-2 ,当曲柄AB与水平面平行,即角a为90度时,弯曲应力最大 (5.1)AB杆的弯曲应力,M Pa,MAB杆所受的弯矩,Nmm,WAB杆的抗弯截面系数,mm, (5.2)=539=195 Nmm (5.3) =2.7 mm=195/2.7=72.210Nm=128 M Pa 许用弯曲应力为128M Pa。由此可见,弯曲应力对曲柄的影响很小,可以忽略。由于推出过程是一个不断重复的过程,并且曲柄所受的弯曲应力为对称循环,所以根据疲劳强度的计算公式 :N1=N2(-1/1)45钢经过调质后的性能为: =307M Pa ,m=9,N0=5106以对称循环变应力1=72.210Nm计算,可得N2=3841033。由此可见,推出机构的强度完全足够。不必考虑强度不足的问题。5.3 拍照机构翻页机在翻页时,另一项主要工序就是对翻好的存折进行拍照,其目的是要检测翻好页的存折质量是否合格,拍照机构必须放置在位置相对安全稳定可靠的地方,另外照相机所在的位置还要能将存折整个拍进去,本次设计照相机设在存折正上方,共两个。照相机位置应考虑整个翻页机构的大小,布置合理,其尺寸与压平装置应无冲突。5.4 照相机的选择本次设计所设计的照相机要求并不是很高,因为工作环境稳定,不会受到外界光线的影响,焦距也不变化,所以工作过程中的主要任务就是能迅速拍照,并将所拍到的照片传送到计算机。6 推出机构的设计本次设计最终目的即是要将合格的产品与不合格的产品区分开来,所以推出机构应有两种路径,一种是将合格产品推出到指定落料箱中,一种是将不合格产品推到指定落料箱中。推出机构与前者翻页机构应有紧密联系,在翻页过程中对已知产品进行鉴别,审查,记录并将数据传送到计算机,所以在对已经完成翻页的存折进行推出工作时,可以自动地选择落料箱,合格者被推入到合格落料箱,不合格者被推入不合格落料箱。产品的不合格原因被记录后储存起来,供研究分析,查明制造存折的不足,以改进设备,尽量减少不合格产品的数量。6.1 产品推出机构的设计在存折被全部翻页拍照完成后,存折自身已经在推出机构推出的位置上,此时,推出机构开始工作,若为合格产品,推出机构正转,若为不合格产品,存折开始反转。由于推出机构中,存折的运动实际是靠自身重力,所以推出机构的角度必须设计合理,以控制工作时间。本次设计机床的旋转角度为45,事实上,存折的推出不是主要依靠自身重力,而是在通过机床的旋转,存折可以稍微向落料箱的方向略微移动,后由导轮将存折迅速推出。另外推出机构在整个运动过程中需要与前者紧密相连,与推入机构可以稳定连接,所以推出机构的工作时间量需要考虑到存折能迅速推出及与前工序运动时间上的的连接。6.2 推出机构电机的选择在翻页进行时,计算机根据拍照所得到的信息对存折合格与否做出判断,然后对电机发出指令,电机应可以有不同的旋转方向,由于电机需要带动机床床身一起运动,所以考虑电机的功率大小应根据实际。此处机床旋转所需的电机需要把整个机床带动旋转,考虑机床的材料及构造,为了减轻机床的自身重力,机床可以选择用塑料。因为塑料请便,而且在存折翻页机工作的过程中,对机床的强度要求不是很大,所以采用塑料可以满足要求。当机床为塑料时,对电机功率的要求就小多了,此时考虑机床的转动惯量,已经摩擦等,加上减速箱的作用,保持电机转矩在1N/m,已经足够。7 翻页床身及支架的设计翻页机的整个翻页过程在翻页机床身上进行,此处要求机床床身平整,保证存折的平稳推出,在完成翻页后,能够顺利的推出。另外,由于落料箱尺寸较大,需要设计机床支架底座,不仅保证了机床平稳,而且可以设计尺寸尽量大的落料箱,减去了频繁装新存折的时间,提高了翻页效率。7.1 翻页机床身的设计本次设计要求翻页机床身可以对存折起到限位作用,在进入翻页机构时可以利用床身作为存折被推送时所需的轨道,在翻页时,可在床尾处设计限位块为存折定位,以方便存折的推出。因为存折在推出时分合格产品不合格产品两种,两种产品的推出方向不一致。本次设计是以摆动的床身为灵感,所以在翻页结束后,存折需要经过床身绕床身的中心轴线旋转,然后存折靠自身重力滑落到相应的落料箱中,因此,翻好页后,存折所在那部分机床床身能独立转动,于是我们设计的床身因分为两部分,推入机构处为固定床身,推出机构为柔性床身。这样设计不仅简化了设计工作量及各零件的制造费用,而且简约方便。如图 7.1图 7.1 导轮推动存折图7.2 翻页机床身电机的选择翻页机的床身由两部分组成,一部分为与储料箱相连的固定机床,另一部分为可以旋转的,能够帮助存折被顺利推出的推出机床,前者与后者之间由轴连接,它们的中心线在同一直线。微型电机的功率应考虑到带动床身和皮带轮转动所需要的总功率,但旋转床身为塑料材质,皮带轮带动导轮,导轮仅仅帮助存折滑落到落料箱中,功率所需功率不是非常大,可以估计,采用市场上使用较多的微型电机35BYG250B系列电机可以使用。关于计算,后面第九章会作详细计算。7.3 翻页机支架的设计存折在推出后被送进落料箱,但被翻过页的存折不可避免地会微微张开,集中放置时,高度会增加。为此我们需要设计支架,提高翻页机翻页机构的工作高度,为落料箱的高度争取到最大尺寸。支架的设计以三角形原理设计,由于翻页机整个装置质量并不是很大,此处的支架根据经验应能符合所需要求,所以计算过程重略。各支架设计如下:图 7.2 机架总体图说明:平台1为步进电机1的摆放位置,由于需要给推出机构的曲柄留下足够的旋转空间,以及考虑到电机的尺寸,平台1设计成如图所示的尺寸。 图 7.3 平台1尺寸平台2为翻页机构所需电机的摆放位置,由于需要将存折从旋转床身推出,预留的空间是整个旋转床身的两侧,所以翻页机构的电机需要尽量向储料箱方向靠近,摆杆的传动也选择用皮带轮传动,其具体位置,如图 图 7.4 平台2尺寸平台3 为旋转机床所需电机的摆放位置,此处电机的主轴轴线只需要与旋转床身的中心线在同一直线即可。旋转机床的电机不仅需要带动旋转床身旋转,还需要带动传动小轮转动,所以在输出轴部位有少许零件,应给这些零件留下摆放位置,起具体尺寸见图7.3图 7.5 平台3尺寸电机4为压平装置所需电机,其位置在这个床身外侧,一方面,它需要带动曲柄连杆转动,另一方面,又不能阻碍推出床身推出存折,所以对于平台4的设计需要另外考虑其位置的摆放问题,既要合理地将电机安防好,不影响推出机构的工作,又不能影响曲柄连杆的转动,处于考虑各方面因素的影响,平台4为另外单设的机架。其机构与位置如图7.6,图7.7图 7.6 平台4机架尺寸平台4为整体机架的组合件,与主机架用螺栓连接,其主要作用是将电机放置在平台4上,但平台4所放置的电机带有曲柄连杆机构,祛病的长度为39mm,所以需要留下与整体机架之间的空档,以供曲柄转动。图 7.7 平台4尺寸平台4要求可以放置曲柄连杆机构,其大小考虑电机的大小的影响,由于电机在放置时会尽量靠左放置(连接的主要部件为右端的竖直方钢),所以希望平台宽度可以尽量小,设计其宽度为70mm,已达到不影响传动而能正常工作的要求。8 检测系统及警报系统8.1 检测系统检测系统是利用传感器原理进行监测4,传感器就是利用一定规律把被检测量转换成便于处理的其他物理量的器件,譬如尺子就是一种非常简单的传感器,它按照一定的间隔标出尺度,尺度就是一定的规律,然后按照这个规律去量物体的长度,而得出便于应用的数字距离。传感器遍布范围很广,物理,生物,化学等等方面,种类成百上千,一一讲解是不可能的。又比如光敏电阻,它是一种光电转换器,用特定的材料制成使它的阻值在光的影响下在一定的范围内呈正比例变化。要想了解传感器,先要确定想了解的传感器所应用的范围,再深入学习。建议找相关的书查阅。不过,归根到底传感器的根本原理就是利用一定规律把被检测量转换成便于处理的其他物理量,都要有一个存在于传感器自身的特定规律。检测系统装于翻页系统中用来检测存折的印刷质量,页面破损以及纸张的数目是否正确。该检测系统传感器装置即拍照设备,拍照设备与计算机相连,要及时地对传输到计算机的照片进行分析,并迅速地对推出系统的控制系统回馈,给出推出指令(即将翻页完成后的存折推向合格落料箱或不合格落料箱),使推出系统可以做出正确的推出工作。8.1.1 存折印刷质量检测存折的印刷检测即检查存折的印刷是否合格,有没有出现印刷空白或者模糊,在对当前的存折页面拍照后,所拍的照片会第一时间传送到计算机,计算机会对所拍照片进行快速分析,如果纸张空白,或者页面模糊均会被视为不合格,并及时对推出系统发出“不合格”的指令,退出系统在接收到指令后,会将当前的存折推入到不合格落料箱中。8.1.2 存折纸张数目的检测存折的纸张数目一般有明确规定,我们在对存折进行翻页拍照的工作时一般不会将不同类存折混入其中,所以对存折的翻页工作一般是规定确定的翻页操作次数,在翻页过程中如出现页数不匹配时,会被视为不合格产品。当发现正在翻页的存折是不合格产品后,计算机会发出“不合格”的指令给推出系统,推出系统会根据所接收到的指令,对当前的存折做出正确的操作,将不合格产品推入到不合格落料箱。8.1.3 存折纸张质量的检测有时,存折没有出现印刷质量或者纸张数目不对等问题,只是纸张有着或轻微或严重的缺损,此时,我们要求翻页机仍旧能够做出正确的判断,将纸张有缺陷的存折推入不合格产品落料箱。8.2 警报系统当设备工作一段时间后,机械零件之间由于磨损或者零件老化等因素,会出现配合松动,有时由于组装未达到技术要求也会出现配合松动或卡死,当配合影响设备的正常运行时,设备需要及时发出警报,并且停止工作,带工作人员进行检查与修理。这样不仅可以保护机器主要零件不受影响,也能保护存折不被破坏。为此,在设备上装设警报系统是非正常有必要的12。本次设计的警报系统与计算机相连,直接控制翻页机的电源系统7。当翻页机出现卡死现象时,与警报系统相连的传感器感受到来自工作机部分的信号,会直接将信号传送给计算机,计算机控制警报器,发出警报,切断翻页机工作机部分的电源。本次警报系统的设计为简单的电流传感器,即当工作机由于各种原因,出现翻页不流畅时,电机中的电流会增大,达到预设值时,传感器便向计算机发送信号,以及时保护存折及翻页机设备。9 翻页机各机构的运动连接翻页机的翻页过程有严格的顺序要求,并且机构的运动也有准确的位置要求,所以在控制翻页机运动时,必须采用步进电机,并对步进电机作时时控制,本次设计采用PLC控制系统9。9.1各机构工作连接在推出机构将存折完全推入时,步进电机停止工作,进入等待时间;此时翻页机构开始工作,吸盘摆杆先向下略微摆动,完全贴紧存折后吸盘开始吸住存折;然后摆臂开始转动,当摆臂摆动到与机床所在水平面到超过90度时,压平机构开始工作,压平机构开始向下运动,摆臂继续转动,转动到120度左右时,吸盘开始停止工作,然后摆杆开始绕自身轴心转动,旋转90后,摆杆开始返回到初始位置,压平装置运动到极限位置,将存折压平,照相机开始拍照,结束后,摆臂往回旋转到初试位置;与此同时,压平装置也开始回复到初始位置,准备进入翻拍第二张存折纸张的工序,此次工作过程与上述一样,重复翻页直到存折的后封面。在存折内部纸张被全部翻拍完,推出机构开始工作,推出机构接收到指令后,机床开始绕中心线旋转,存折会受重力影响掉入到落料箱中;同时,推入机构开始往回运动,回到初试位置后继续运动,开始推入下一本存折。以上过程不断重复,便是存折翻页机不断工作的全过程15。9.2各机构工作时间的确定14存折翻页机最关键的部分是传动,因此工作的衔接显得尤为重要,因此,各机构工作时间的确定关系到整个机械的流畅程度及效率,有时甚至成为机械能否连续运动的决定因素。存折翻页机的第一步为推出机构,及将存折从储料箱中一一推出,曲柄连杆机构由步进电机带动,当电机旋转时,带动曲柄一起旋转,进而带动连杆,拖动推板一起运动,根据要求此推出过程需要在一秒内完成。步进电机自带减速装置,力矩和连杆的强度由第三章的计算完全可以胜任次动作,所以只剩下工作转速需要确定,我们选择28BYG250C-0071号步进电机,步距角为0.9/1.8,根据一般交流电50Hz,来计算,一秒可以旋转45,变速装置的变速比需要1:8才能在半秒内将存折完全推出,变速比过大,另外电机力矩被影响的较大,所以此变速装置不太适合在小型电机上使用,因此我们在电机输入端加装变频器,将50Hz的交流电变频为200Hz,然后减速装置的减速比减少一倍,可以完成此要求。翻页机构翻页时间的确定,翻页机构每一张存折的翻页,也希望在半秒内完成,另外需要注意的是,压平装置与翻页装置节奏相同,只是工作开始时间不一样,所以安排好翻页装置的工作时间与压平装置的工作时间尤为重要,翻页机构的步进电机我们选择35BYG250B-0051型步进电机,压平装置的步进电机选择28BYG250-0071。在这里,我们假设存折的张数为6张,另外有封面,因此,翻页机的翻页工作时间为0.5X8=4秒。压平装置在比翻页装置晚半秒开始工作,下面开始确定转速比等具体数值。翻页装置的步进电机的步距角仍旧是0.9/1.8,但是翻页装置旋转的角度为135,但翻页完成后还有一个复位过程,两者的速度假设一致,另外,翻页机构的旋转轴与电机连接时用的传动链转速比为1:2,有以上所固定的数据去选择交流频率,根据实际计算,电机输出端要在便秒内旋转的角度为270(正反转),根据要求1.8xf/2=270 ,可得f=300Hz,所以变频装置的变频系数为0.5x300/50=3,所以选择3背的变频器,应该可以达到要求,压平装置的工作过程与翻页机构类似,其所选择的变频器也可以用此种变频器。在摆臂上装设有提供悬臂旋转动力的微型电机,此微型电机的工作节奏与翻页机构的摆臂,压平装置的压片运动类似。次工作的时间及工作的开始与结束可以与压平装置一致。推出机构的工作时间为不能给出具体数值,因为推出机构虽然由电机控制机床床身旋转,但是,存折从创身上滑落到落料箱的过程受各种因素的影响,会有时间差,但总体时间误差不会太大,再者,推出机构有导轮加速存折的滑落,此处,我们需要考虑机床的停顿时间(在机床停顿时,存折会经过导轮送人落料箱),存折的宽度为124mm,导轮的直径为16mm,若存折整个鼬导轮传送进落料箱,所需的工作回转圈数为124/16=8圈。而机床的旋转角度为45,若从头至尾,电机以统一速度旋转,及电机带动机床旋转45后,仍旧以此速度工作,假设机床旋转的时间为0.25秒,则整个过程需要0.25x9=2.25秒左右的时间,与我们希望的一秒以内相差甚远,所以我们需要改变电机的旋转速度,但考虑电机一开始就高速旋转,会将存折带飞,落入落料箱中时,不能平躺进入,所以我们考虑整个推出过程电机是变速运动的。在机床旋转至45的过程中,电机以某一速度旋转,当机床被限位,与机床相连的离合器工作,电机仍旧旋转,但机床不会再动,此时电机加速旋转,皮带带动导轮加速运动,在最短的时间内将存折送入落料箱,迅速完成落料工序。由以上理想的过程,我们可以推算电机在两个时间段所需的工作转速,我们需要在0.25秒内将机床旋转45,则机床所需的旋转速度为180/s,所选的电机为35BYG250B-0081,步距角为1.8,所以需要给出变频2倍。0.25秒过后,机床被限位,不能再旋转,此时存折已经与导轮解除,皮带轮开始带动导轮加速旋转,在0.5秒内将存折整个送入落料箱,存折与导轮接触的最大距离为124mm,不考虑打滑等不利因素的影响,由上述计算,电机需要旋转8周,所以电机所需的频率是原来的8/0.5=32倍,是电机控制床身旋转时候的8倍。在停顿0.5秒的时候,推出机构开始工作,推板被抽回到原来推出存折的位置,此过程约0.5秒,与此同时,推出机构的机床开始工作,将机床复位到平整位置,复位所需时间为0.25秒,在推出部位的机床回到初始位置后,正在推出存折的推出机构已经开始工作0.25秒,在等待0.25秒后,新的一本存折已经被推出,新的一轮工作又再次开始。以
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本文标题:存折翻页机的传动设计【30张图纸】【全套图纸】【优秀】
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