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第 3 章 机构选型 送机构设计方案 方案一间歇式传送 : 图 3构示意图 说明 槽轮机构 槽轮由主动拨盘、从动槽轮和机架组成。主动拨盘以一定角速度匀速转动。当主动拨盘上的圆销没有进入槽轮的槽中的时候,槽轮上的内凹锁止弧被拨盘外凸的锁止弧卡住,槽轮静止;当主动拨盘上的圆销进入槽轮的槽中的时候,拨盘锁止弧与槽轮锁止弧分离,拨盘拨动槽轮转动,直到圆销与槽轮的槽脱离为止。如此循环实现槽轮的 间歇运动。 曲柄连杆机构 该机构实际为双曲柄机构,中间连杆在曲柄的带动下可以实现杆上任一点轨迹为圆的运 动,依靠连杆上的特殊结构来推动其上物品, 实现间歇式的传送。 其他 可以实现间歇式运动的其他机构还有:不完全齿轮,曲柄摇块机构等, 再次为考虑选用,故不作详细说明。 方案二连续式传送 : 直接依靠变速系统输出的运动带动传送带实现连续的传送。变速系统通过带传动、齿轮传动、以及链传动实现。 盖机构设计方案 构原理的设计方案 折盖机构的功能是折下纸箱盖, 分为折纸箱后盖机构,折纸箱前盖机构,折纸箱后盖机构。折纸箱后盖机构 要求输出的运动是实现 摆杆输出运动为一定角度的往复式摆动,并且在两个极限位置都要停留一定时间,以保持箱盖在被封住以前不会因 为纸板弹性而回弹。所以选取折 纸箱后 盖机构的输入运动为直线运动 。折纸箱前盖机构 不需要设计专门的机构,可利用纸箱的运动,依靠固定结构把它压下去 。折纸箱侧盖由两个成角度的压杆固定在执行那个运动的前方,同样利用纸箱的运动,依靠压杆将两个侧盖压下去。折后箱盖机构在折前箱盖机构前面工作,然后由侧面压杆放平侧面箱盖,由胶带封装。 图 3构示意图 说明 连杆机构a 右边直动的连杆作为本机构的主动件,与 凸轮从动件刚性连 接,实现左边摆杆的摆动。 连杆机构b 构具体位置的设计方案 折盖机构是需要由 气泵 提供运动输入的,所以其在系统中的位置对传动系统的选择有很大影响,折盖机构可以放置在 侧面 传 动 机构 两侧 , 或滑动梁上方 。 箱机构设计方案 封箱机构的具体功能是使封箱胶带把纸箱封住,并且切断胶带,然后回到初始状态等待下一次工作。机构主要依靠纸箱的运动,滚轮的滚动和弹簧的回复力压紧胶带,在纸箱通过各个机构后,机构依靠弹簧的弹力恢复初始位子。运动过程为 a b c d。 具体方案示意图如下图 3 纸箱胶带有胶一侧无胶一侧纸箱胶带有胶一侧无胶一侧纸箱胶带有胶一侧无胶一侧a b 纸箱胶带有胶一侧无胶一侧胶带切断纸箱胶带有胶一侧无胶一侧C d 3节 机构设计方案 考虑到实际中纸箱的尺寸是千变万化的,为了使装置在一个较大的范围内具有一定的通用性,加入调节机构,调节机构的作用是调节装置各部分之间的距离,以满足不同高度和宽度的纸箱进行封箱。 以上各种机构的设计方案中各有优缺点,需要对其进行比较分析,选择最终方案。 送机构设计方案的确定 间歇式传送的一个很大的好处是可以配合其他装置进行有规律的加工,但若电机转速不变,其每次传送距离与停留时间是固定的,考虑到现实中纸箱尺寸的不确定,在这里选取间歇式传送机构已无多大意义,因为若纸箱尺寸改变,则不能保证装置可以正常工作。并且间歇式的传送工作效率较低,不能满足快速封箱的要求。因此,传送机构选择连续式传送。运动由电机提供依次经过带传动传递到 侧面传送带 上。 盖机构设计方案的确定 因为纸箱尺寸不确定,即折盖机构的具体位置不确定, 折纸箱后盖机构采用气泵提供 动力,气泵的放置位置需要考虑 。若将折盖机构置于两侧,则需要设计传动系统把运动传递到两侧,这样会多出一部分零件,使成本增加。因此选取方案把折盖机构置于上方,这样传动系统会简单很多。但是也有缺点,摆杆的运动不在是在水平面中的摆动,而是在竖直平面内,这样会使很多零件承受的力增大很多,因此在材料选用时,尽量选择较轻的材料。 若要采用在两边布置折盖机构的方法,则必须在使各机构间有足够的位置容纳下纸箱的前提下使摆杆的长度可调,但是这样会使用到四个摆杆,每一个都需要根据尺寸的改变来调节,给使用者带来很大不便。 因此选取折盖 机构置于工作台上方。 盖机构的机构原理确定 连杆机构 设计计算时较麻烦,并且在使用过程中由于磨损,可能会再次出现死点,因此不予选用。 连杆机构 缸连接摆杆 实现摆杆摆动。在运动状态改变时,如摆杆开始运动和有运动到停止时,很多零件承受的力可能较大。但在这里摆杆选用轻质的材料,因此可以考虑选用该机构。在仿真后对其优缺点可以进行更深入的分析,以优化设计方案。 箱机构设计方案的确定 上面设计的封箱机构的方案存在缺陷,不适用于任意长度的 纸箱,因为它用的是纸箱的前端推动切断胶带的连杆,而切断胶带的位置是在纸箱的后端,这一段长度是固定的,因此它不具有通用性,需要进行改进,既然胶带是在后端切断,那么就用纸箱后端来控制胶带的切断,这样就与纸箱的长度无关了。改进的方案简图如下图 31 2 3 4刀片 图 3箱从左向右运动,先推动 转轮 1, 转轮 3会跟着 转轮 1一起运动,把刀片抬起;然后 转轮 2被推 着运动 动,胶带被贴在纸箱上 面 , 匀速 继续向前, 当纸箱后端通过 转轮 1是, 转轮 1不会向下运动,因为 转轮 3还在纸箱上方, 转轮 2也不会向下运动,当纸箱后端通过 转轮 3时, 转轮 1和 转轮 3带动刀片向下运动,而这时 转轮 2和 转轮 4并没有回到初始位置, 用弹力使 胶带 被 切断,当纸箱完全通过时,机构回到初始状态 。如此就可以不受纸箱长度的限制而实现封箱的过程
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