畢 業(yè) 設 計 糖果包裝機構設計 DESIGN OF PACKAGING MECHANISM 學生姓名 學 號 年級專業(yè)及班級 指導老師及職稱 學 院 工學院 提交日期 年 5 月 全日制普通本科生畢業(yè)設計 誠 信 聲 明 本人鄭重聲明 所呈交的本科畢業(yè)設計是本人在指導老師的指導下 進行研究工作所取得的成果 成果不存在知識產權爭議 除文中已經注 明引用的內容外 本論文不含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的 作品成果 對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體在文中均作了明確 的說明并表示了謝意 本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔 畢業(yè)設計作者簽名 年 月 日 目 錄 摘要 1 關鍵詞 1 1 前言 2 1 1 課題的來源 2 1 2 包裝機發(fā)展方向 2 1 3 國內外糖果包裝機的發(fā)展現狀 3 1 4 本課題的研究意義 3 2 粒狀巧克力糖果包裝機總體方案設計 4 2 1 產品特征 4 2 2 包裝材料 5 2 3 粒狀巧克力糖果包裝機的設計要求 5 2 4 包裝工藝方案擬定 5 2 5 粒狀巧克力糖果包裝工藝的實驗 6 3 粒狀巧克力糖果包裝機的執(zhí)行機構 8 3 1 機型選擇 8 3 2 包裝機的執(zhí)行機構 8 4 粒狀巧克力糖果包裝機的傳動系統(tǒng)設計 9 4 1 粒狀巧克力糖果包裝機的傳動系統(tǒng)設計簡圖 9 4 2 選擇原動機 10 4 2 1 機械特性 11 4 2 2 轉速 11 4 2 3 運行經濟性 11 4 3 電動機的選擇 11 4 4 帶輪設計 12 4 4 1 帶輪的優(yōu)缺點 12 4 4 2 選用帶輪要求 13 4 4 3 帶輪設計要求 13 4 4 4 帶輪設計過程 13 4 5 鏈輪設計 17 4 5 1 鏈傳動優(yōu)缺點 17 4 5 2 鏈傳動的設計過程 18 5 機械手及進出糖機構設計 21 5 1 夾持裝置設計 21 5 1 1 設計要求 21 5 1 2 基本結構如圖 21 5 1 3 夾緊力 P 夾 計 算 22 5 1 4 彈簧力 P 彈簧計 算 22 5 1 5 開閉角 的計算 24 5 2 凸輪設計 24 5 2 1 選擇凸輪類型 24 5 2 2 凸輪材料的選擇 25 5 2 3 凸輪尺寸計算 25 5 2 4 凸輪強度計算 26 5 3 棘輪設計 27 5 3 1 棘輪材料選擇 27 5 3 2 棘輪形狀確定 27 5 4 六槽槽輪機構設計 28 5 4 1 槽輪分類及材料選擇 28 5 4 2 槽輪機構設計及尺寸計算 28 6 其它機構原理 29 6 1 頂糖 接糖機構示意圖 29 6 2 抄紙和撥糖機構示意圖 29 7 繪制粒狀巧克力糖包裝機的工作循環(huán)圖 31 8 粒狀巧克力糖果包裝機執(zhí)行機構形態(tài)矩陣 32 9 結論 33 參考文獻 33 致謝 34 附錄 35 糖果包裝機構設計 摘 要 顆粒狀糖果包裝機設計是典型的機械系統(tǒng)設計 它不僅包括機構的尺寸 強度設 計 還包括了傳動機械系統(tǒng)設計 本設計主要是針對圓臺柱狀巧克力糖的鋁箔紙包裝 設計主要 內容有三方面 設計方案設計 機械手及進出糖機構設計與傳動系統(tǒng)鏈設計 機械手及進出糖機 構設計是本設計功能能否執(zhí)行的靈魂 它也是本設計的設計重點之一 它要實現巧克力糖的輸入 折邊 抄底邊 等等功能 直到最后由輸送帶輸出 整個系統(tǒng)功能實現中 機械手要實現的是夾 糖 折邊 轉送等重要功能 關鍵詞 包裝機 巧克力糖包裝 機械手 Candy packaging design Abstract Granular candy packaging machine design is a typical mechanical system design it includes not only the size of the organization the strength design also includes the mechanical transmission system design This design mainly is aims at the circle pillar shape chocolate aluminum foil paper Main content has three aspects design project design manipulators and in and out of the sugar chain institutions design and transmission system design Manipulator and in and out of the sugar mechanism design is the soul of the design function can be performed it is also one of the design key of this design It to implement a chocolate candy input ruffled copy the bottom edge and so on functions until the final output by the conveyor belt To implement the whole system function implementation manipulator clamp is sugar ruffled transfer and other important function Key words packing machine chocolate candy packing manipulator 1 前言 1 1 課題的來源 隨著市場經濟的發(fā)展 人民生活的不斷提高 包裝工業(yè)在國民經濟中所占比重和 作用也越來越大 一方面映射出全球全球工業(yè)化生產的高速發(fā)展 另一方面又可以看 出人們在追求商品內在質量的同時 對商品包裝的要求也越來越高 這為推動包裝機 械工業(yè)帶來的巨大的動力 綜觀世界范圍來看 包裝機械工業(yè)是一個市場潛力巨大的朝陽行業(yè) 特別是在近 幾年發(fā)展迅猛 已經在各國國民經濟中具有重要的地位 它可以提高勞動生產率 改 善生產環(huán)境 降低生產成本 提高商品檔次 增加附加值 從而增強商品的市場競爭 力 帶來更大的社會效益和經濟效益 目前 美 日 德 意是世界包裝機械的四大 強國 這些國家生產的包裝機械品種多 數量大 在國際市場上具有較高的占有率 1 2 包裝機發(fā)展方向 目前 國外包裝和食品機械水平高的國家主要是美國 德國 日本 意大利和英 國 而德國的包裝機械在設計 制造及技術性能等方面則居于領先地位 2002 年德國包裝機械產值達 34 億歐元 其產量的 77 為出口產品 最近幾年 這 些國家包裝和食品機械設備發(fā)展呈現出新的趨勢 德國包裝機械設計的新趨勢 德國與美國 日本 意大利均為世界包裝機械大國 在包裝機械設計 制造 技 術性能等方面居于領先地位 德國包裝機械的設計是依據市場調研及市場分析結果進 行的 其 目標是努力為客戶 尤其是為大型企業(yè)服務 為滿足客戶要求 德國包裝 機械制造廠商和設計部門采取了諸多措施 1 工藝流程自動化程度越來越高 以提高生產率和設備的柔性及靈活性 采用 機械手完成復雜的動作 操作時 在由電腦控制的攝像機錄取信息和監(jiān)控下 機械手 按電腦指令完成規(guī)定動作 確保包裝的質量 2 提高生產效率 降低生產成本 最大限度地滿足生產要求 德國包裝機械以 飲料 啤酒灌裝機械和食品包裝機械見長 具有高速 成套 自動化程度高和可靠性 好等特點 其飲料灌裝速度高達 12 萬瓶 h 小袋包裝機的包裝速度高達 900 袋 min 3 使產品機械和包裝機械一體化 許多產品要求生產之后直接進行包裝 以提高生產效率 如德國生產的巧克力生產及包裝設備 就是由一個系統(tǒng)控制完成的 兩者一體化 關鍵是要解決好在生產能力上相互匹配的問題 4 適應產制品變化 具有良好的柔性和靈活性 由于市場的激烈競爭 產品更 新換代的周期越來越短 如化妝品生產三年一變 甚至一個季度一變 生產量又都很 大 因此要求包裝機械具有良好的柔性和靈活性 使包裝機械的壽命遠大于產品的壽 命周期 這樣才能符合經濟性的要求 5 普遍使用計算機仿真設計技術 隨著新產品開發(fā)速度不斷加快 德國包裝機 械設計普遍采用了計算機仿真設計技術 大大縮短了包裝機械的開發(fā)設計周期 包裝機械設計不僅要重視其能力和效率 還要注重其經濟性 所謂經濟性不完全 是機械設備本身的成本 更重要的是運轉成本 因為設備折舊費只占成本的 6 8 其他的就是運轉成本 3 1 3 國內外糖果包裝機的發(fā)展現狀 就糖果包裝機而言 要數美國 西德 意大利和英國名列前茅 這些國家的包裝 機制造商一般都有四 五十年的歷史 可稱得上經驗豐富 名不虛傳 縱觀門類繁多 的包裝機 各有不同的特點 其一在保持中速穩(wěn)定的基礎上 向高速包裝前進 目前 比較有影響的高速包裝機有意大利的 G D 1200 型連續(xù)切斷包裝機 更甚者為英國 Rose Theegarten 公司出產的 U1 F1 型和 Twister 型 其二 同一部機器的包裝花樣多 種 具有代表性的有西德的 Otto Hansel 公司出產的 X8003 型糖果包裝機 西德的 Robert Bosch 公司 H H 211 型糖果包裝機另外 即使單一品種的包裝機器 可包尺寸 范圍也比較大 其三采用多層包裝 一般為三層 如意大利 G D 包裝機一般為是多層 式包裝 還有美國的 西德的 英國的都不少于二層 中國包裝機械起步較晚 經過 20 多年的發(fā)展 中國包裝機械已成為機械工業(yè)中 十大行業(yè)之一 為中國包裝工業(yè)快速發(fā)展提供了有力的保障 有些包裝機械填補了國 內空白 已能基本滿足國內市場的需求 部分產品還有出口 為使包裝機械具有良好 的柔性和靈活性 提高自動化程度 須大量采用微電腦技術 模塊技術和單元組合形 式 為適應包裝產品品種和包裝類型的變化 包裝機械設備的柔性和靈活性常表現在 以下三個方面 一 量的靈活性 二 構造的靈活性 三 供貨的靈活性 采用單 元組合 將各單元組合在一起供貨 如糖果包裝機 在一個共同基礎上 組合不同的 單元 三個進料口 四種不同的折疊包裝形式 這樣一臺機器就可同時包裝 8 10 種 不同的糖果 由多個機械手操作 在一臺攝像機的監(jiān)控下 指揮其動作 按指令以不 同的方式對不同種類的糖果進行包裝 若產品改變了 只要改變攝像機內的程序即可 從而使設備具有良好的柔性和靈活性 4 1 4 本課題的研究意義 糖果是以白砂糖 粉糖漿 淀或其它食糖 或允許使用的甜味劑 食用色素為主要 原料 按一定生產工藝要求加工制成的固態(tài)或半固態(tài)甜味食品 糖果分類 糖果可以 分為硬質糖果 硬質夾心糖果 乳脂糖果 凝膠糖果 拋光糖果 膠基糖果 充氣糖 果和壓片糖果 值得注意的是 隨著糖果制造業(yè)的迅速發(fā)展 糖果制品的品種和式樣 層出不窮 日益新穎 為了適應市場變化的需要 大規(guī)模的提高勞動生產率 糖果包 裝機制造商迎來了蓬勃生機的行業(yè)春天 在糖果的包裝過程中 必須快速將糖果包裝 起來還要有各色的包裝樣式 由此各色的糖果包裝機便應運而生 糖果包裝機主要有 以下優(yōu)點 一 降低了人們的勞動強度 提高了工作效益 二 同款樣式的包裝一致 性高 損耗低 7 2 粒狀巧克力糖果包裝機總體方案設計 2 1 產品特征 粒裝巧克力糖呈圓臺形 輪廓清楚 但質地疏松 容易碰傷 因此 考慮機械動 作時應適合它的特點 以保證產品的加工質量 產品夾緊力要適當 在進出料時避免 碰撞而損傷產品 包裝速度應適中 過快會引起沖擊而可能損傷產品等 包裝工藝首 要的是解決坯件的上料問題 顯然 像巧克力糖之類的產品 使用一般料斗上料方法 是不適宜的 如果采用料倉式上料方法 則需要人工定時放料 每分鐘放 80 粒糖也 夠緊張的 如果將自動機的進料系統(tǒng)直接與巧克力糖澆注成形機的出口相銜接 則比 較容易解決巧克力糖的自動上料問題 10 圖 1 圓臺狀巧克力糖果 Fig 1 Frustum of a cone shaped chocolate 2 2 包裝材料 食品包裝材料應十分注重衛(wèi)生 粒狀巧克力糖包裝紙采用厚度為 0 008mm 的金色 鋁箔紙 它的特點是薄而脆 抗拉力較小 容易撕裂 也容易褶皺 因此 在設計供 紙部件時對速度應十分注意 一般包裝的速度越高 紙張的拉力就越大 根據經驗 一般送紙速度應小于 500mm s 選擇供紙機結構時 主要依據下列兩點 1 采用紙片供料或是采用卷筒紙供料 本機采用卷筒紙 2 紙張送出時的空間位置時垂直置放的還是水平置放的 將紙片水平置放對包 裝工藝有利 但卷筒紙水平輸送 只能采用間歇式剪切供紙方法 2 3 粒狀巧克力糖包裝機的設計要求 1 生產率約為 120 粒 min 自動機的生產率為 70 130 粒 min 2 要求巧克力糖包裝后外形美觀 挺括 金屬鋁箔紙無明顯損傷 撕裂 皺褶 3 機械結構簡單 工作可靠 穩(wěn)定 操作方便 安全 維修容易 造價低 4 要求設計糖果包裝機的間歇剪切機構 鋁箔紙錐面成型機構 褶紙機構以及 巧克力糖果的送推料機構 5 整臺機器外形尺寸 長 寬 不超過 800mm 1000mm 6 錐面成形機構不論采用平面連桿機構 凸輪機構或者其他常用機構 要求成 形動作盡量等速 啟動與停頓時沖擊小 10 2 4 包裝工藝方案擬定 圖 2 包裝工序分解圖 Fig 2 Packaging process diagram 圖 2 為最初的巧克力糖包裝工藝圖 根據人工包裝動作順序 針對產品包裝質量要 求 該機包裝工藝如下 1 將 75mm 75mm 鋁箔紙覆蓋在巧克力糖小端正上方 如圖 2 a 所示 2 使鋁箔紙沿糖塊錐面強迫成行如圖 2 b 所示 3 將余下的鋁箔紙分成兩半 先后向大端中央折去 迫使包裝紙緊貼巧克力糖 如 圖 2 c d 所示 2 5 粒狀巧克力糖果包裝工藝的實驗 根據初擬的包裝工藝方案 進行工藝實驗 如下圖所示 機械手設計上是具有彈性的錐形模腔 這樣能適應巧克力糖外形尺寸 的變化 不存在拉破鋁箔紙的現象 在機械手下面有圓環(huán)形托板 以防止糖塊下落 圖 3 為鉗糖機械手簡圖 圖 3 鉗糖機械手 Fig 3 Manipulator clamp sugar 1 轉軸 2 轉盤 3 彈簧 4 鉗糖機械手 共 6 組 5 環(huán)形托板 圖 4 巧克力糖包裝 Fig 4 chocolate packaging 1 鋁箔紙 2 接糖桿 3 糖塊 4 頂糖桿 5 折邊器 6 環(huán)形托板 工藝實驗的過程如下 當鉗糖機械手轉至包裝糖塊位置時 接糖桿向下運動 頂糖桿向上推糖塊和包裝紙 使 糖塊和鋁箔紙夾在頂糖桿和接糖桿之間 然后它們同步上升 進入機械手 迫使鋁箔紙 成型如圖 2 b 所示 接著折邊器向左折邊 成圖 2 c 狀 然后轉盤帶機械手作順時針方 向轉動 途徑環(huán)行托板 使鋁箔紙全部覆蓋在糖塊的大端面上 完成全部包裝工藝如圖 2 d 所示 由于包裝紙表面還不夠光滑 有時還發(fā)生褶皺現象 需要進一步改進 經過實驗 發(fā)現鋁箔紙只要用柔軟之物輕輕一抹 就很光滑平整地緊貼在糖塊表面 上 達到預期的外觀包裝質量要求 因此增設了一個帶有錐形毛刷圈 軟性尼龍絲 在定糖過程中 先讓糖塊和鋁箔紙通過毛刷圈 然后再進入機械手成形 結果使包裝 紙光滑 平整 美觀 完全達到包裝質量要求 圖 5 巧克力糖包裝成型機構 Fig 5 Chocolate candy packaging forming mechanism 1 左抄板紙 2 鉗糖機械手 3 接糖桿 4 右抄板紙 5 錐形尼龍絲圈 6 鋁箔紙 7 糖塊 8 頂糖桿 另外 考慮自動機工作的可靠性 在成品出料口增設撥糖桿 確保機械手中的糖 塊落入輸送帶上 這樣的工藝方案就此確定 3 粒狀巧克力糖果包裝機的執(zhí)行機構 3 1 機型選擇 由于大批量生產 所以選擇全自動機型 根據前述工藝過程 選擇回轉式工藝路線的多工位自動機型 根據工藝路線分析 實際上需要兩個工位 一個是進料 成型 折邊工位另一個 是出料工位 自動機采用六槽槽輪機構作工件步進傳送 該機器設計用以對圓臺狀巧克力糖的包裝 以電動機作為動力 機器設計包括供 紙機構 剪紙 頂糖 抄紙 撥糖機構 送糖盤和鉗糖機械手間歇回轉機構 3 2 包裝機的執(zhí)行機構 根據巧克力糖包裝工藝 確定自動機由下列執(zhí)行機構組成 1 送糖機構 2 供紙機構 3 接糖和頂糖機構 4 抄紙機構 5 撥糖機構 6 鉗糖機械手的開合機構 7 轉盤步進傳動機構 圖 6 鉗糖機械手及進出糖塊機構 Fig 6 Pliers sugar manipulator and in and out of the candy bar mechanism 1 輸送帶 2 糖塊 3 托盤 4 送糖盤 5 鉗糖機械手 6 彈簧 7 托板 8 機械手開合凸輪 9 成品 10 輸料帶 如圖 6 為鉗糖機械手 進出糖機構結構圖 送糖盤 4 與機械手作同步間歇回轉 逐一將糖塊送至包裝工位 機械手的開合動作 由固定的凸輪控制 凸輪的廓線是 由兩個半徑不同的圓弧組成 當從動滾子在大半徑弧上 機械手就張開 從動滾子在 小半徑弧上 機械手靠彈簧 6 閉合 4 粒狀巧克力糖果包裝機的傳動系統(tǒng)設計 4 1 粒狀巧克力糖果包裝機的傳動系統(tǒng)簡圖 巧克力糖果包裝機的傳動系統(tǒng)是將電動機轉速通過減速并傳遞到各個執(zhí)行機構的 驅動構件 使之完成機器的工作循環(huán) 根據自動機傳動系統(tǒng)設計的一般原則和粒狀巧 克力糖包裝工藝的具體要求 擬定如圖 7 所示的傳動系統(tǒng) 圖 7 粒狀巧克力糖包裝機傳動系統(tǒng) Fig 7 Granulated sugar packets chocolate machine drive system 1 電動機 2 帶式無級變速機構 3 鏈輪幅 4 盤車手輪 5 頂糖桿凸輪 6 剪紙導凸輪 7 撥糖桿凸輪 8 抄紙板凸輪 9 接糖桿凸輪 10 鉗糖機械手 11 撥糖桿 12 槽輪機構 13 接糖桿 14 頂糖桿 15 送糖盤 16 齒輪副 17 供紙部件鏈輪 18 輸送帶鏈輪 19 螺旋齒輪副 20 分配軸 4 2 選擇原動機 原動機是機器中運動和動力的來源 其種類很多 有電動機 內燃機 蒸汽機 水輪機 汽輪機 液動機等 電動機的構造簡單 工作可靠 控制簡便 維護容易 一般生產機械上大多采用電動機驅動 所以合理選擇電動機類型 對工作機械有效的 工作 以及機組運行的可靠性 安全 節(jié)能及降低設備造價都有重要意義 電動機類型和結構形式可以根據電源種類 直流 交流 工作條件 溫度 環(huán) 境 空間尺寸 和載荷特點 性質 大小 啟動性能和過載情況 來選擇 工業(yè)上廣泛應用 Y 系列三相交流異步電動機 它具有高效 節(jié)能 振動小 噪聲 小和運行安全可靠的特點 安裝尺寸和功率等級符合國際標準 適合于無特殊要求的 各種機械設備 電動機的選擇要從負載的要求出發(fā) 考慮工作條件 負載性質 生產工藝 供電 情況等 盡量滿足下述各方面的要求 4 2 1 機械特性 由電動機類型決定的電動機的機械特性與工作機械機械特性配合要適當 機組穩(wěn) 定工作 電動機的起動轉矩 最大轉矩 牽入轉矩等性能均能滿足工作機械的要求 4 2 2 轉速 電動機的轉速滿足工作機械要求 其最高轉速 轉速變化率 穩(wěn)速 調速 變速 等性能均能適應工作機械運行要求 11 4 2 3 運行經濟性 從降低整個電動機驅動系統(tǒng)的能耗及電動機的綜合成本來考慮選擇電動機類型 針對使用情況選擇不同效率水平的電動機類型 對一些使用時間很短 年使用時數也 不高的機械 電動機效率低些也不會使總能耗產生較大的變化 所以并不注重電動機 的效率 但另一類年利用小時較高的機械 如空調設備 循環(huán)泵 冰箱壓縮機等 就 需要選用效率高的電動機以降低總能耗 11 4 3 電動機的選擇 因為設計中涉及的都是低速輕載荷工作條件 所以粗取電機額定轉速和額定功率 min 140rn kWP4 0 校核電機功率 系統(tǒng)中主要的功率消耗點為機械手的凸輪轉動點 4 1 FV機 械 手 軸 其中 F 為凸輪上所受的力 由設計計算得 N247 1 V 為凸輪接觸點的線速度 4 60 nr 2 其中轉速 接觸點半徑 則 min 60r m95 sV 596 0 所以 W74 機 械 手 軸P 電機要求功率 4 螺 旋 齒 輪槽 輪鏈帶機 械 手 軸需 P 3 查 機械零件手冊 機械傳動的特點和性能 15 表1 機械傳動效率的概略數值與取值 Table 1 Mechanical transmission efficiency of the general numerical values 類 別 效 率 取 值 帶傳動 0 90 0 94 取0 92帶 鏈傳動 0 95 0 97 取0 96鏈 槽輪傳動 0 88 0 98 取0 90槽 輪 螺旋齒輪傳動 0 96 0 99 取0 97螺 旋 齒 輪 由于查不到功率為 轉速為 電機 選的電機功率為 kW4 0min 140r kW5 0 轉速為 其型號為Y801 4 min 1390r 4 4 帶輪設計 4 4 1 帶輪及其優(yōu)缺點 帶傳動是應用較廣的一種機械傳動機構 V 帶由主動輪 從動輪和中間撓性帶 組成 帶傳動的工作原理是由主動輪轉動 依靠帶與帶輪摩擦來帶動從動輪工作 其 主要尺寸有小帶輪直徑 大帶輪直徑 包角 和 中心距 及帶長 其中1d2d1 2aL 包角 是帶與帶輪接觸弧所對應的中心角 帶傳動的幾何關系圖如下 圖 8 帶傳動幾何關系簡圖 Fig 8 Tape drive geometry relationship diagram 優(yōu)點 傳動帶富有彈性 可以緩和沖擊和振動 運轉平穩(wěn) 無噪音 當機器過 載時 帶子會在帶輪上產生打滑 可防止其它零件損傷 制造 安裝精度較低 成本 低 維護方便 適用于中心距較大時的傳動 缺點 因帶和帶輪間有相對滑動 彈性滑動 所以不能嚴格保證一定的傳動 比 一般為理論轉速的 98 99 有一定的摩擦損失 通常傳動效率為 90 97 由于傳動帶需要張緊 因此軸和軸承受力較大 4 4 2 選用帶輪要求 傳動的用途和工作情況選定 所選帶輪可實現傳動比為 1 4 4 1 8 的無級傳 動 傳動的功率 kWN5 0 大小輪的轉速 分別為 大n小 min 312rn 大 in 140r 小 輪槽的尺寸要求 由設計得 基準寬度 基準線上槽深 基準線下槽深 槽mbd5 8ha0 in mhf0 7in 間距 第一槽對稱面至端面的距離 帶輪寬 外徑e3012 f 7mi b5 輪槽角 相應的基準直經 da d296 圖 9 輪槽結構圖 Fig 9 Pulley structure 4 4 3 帶輪設計要求 帶輪的類型 長度 根數為選用 V 帶 根數 由設計得 帶輪的尺寸 材料 結構 HT15 33 或 HT20 40 中心距 作用于軸上的力 QF 4 4 4 帶輪設計過程 確定計算功率 cP 帶傳動傳遞的名義功率 可由工作部分計算 如工作部分計算困難也可簡以電機 的額定功率代替 但設計計算時應考慮機器工作載荷的性質和連續(xù)工作時間長短的影 響 其計算功率 的計算公式如下 c 4 4 PKAc 其中 為機器的名義功率 PkWk5 0 為工作情況系數 因為該傳動的載荷平穩(wěn) 每天工作時間大于 16 小時 AK 所以取 故 3 1 Pc71 0 選定三角帶型別 三角帶型號決定了帶的截面 型號過大 雖然減少了膠帶的根數 但帶高 大 h 帶高與帶輪直徑的比值 也就大 因而會增大傳動時的彎曲應力 降低膠帶壽命 dh 和效率 型號過大還使直徑 中心距 加大 而型號太小 彎曲應力雖小 但能傳a 遞的功率也小 也使根數過多 容易因制造誤差而造成膠帶松緊不一 所以正確選定 膠帶型號十分重要 計算功率 和小輪轉速 分別為 查 機械課程設計簡cP小nkW715 0min 40r 明手冊 P157 圖 6 4 普通 V 帶選型圖 所以選用 型帶 其截面尺寸如下表 Z 表 2 Z 型帶的截面尺寸 Table 2 Taking the section size of Z type 露出高度 Th 型號 節(jié)寬 pb頂寬 b高度 h楔角 最大 最小 Z 8 5 10 6 0 40 1 6 1 6 選擇大小帶輪的直徑 1d2 為獲得盡可能小的 值 減小彎曲應力 在選定型號后 應盡可能采用較大的h 大輪直徑 但直徑大 會使傳動尺寸增大 所以 不宜過大 1d 1d 取 為實現傳動比 1 4 4 1 8 所以 則m30 m18 6 5 372 取 也就是小帶輪的最小直徑為 其最大直徑為 7 52 m50 計算膠帶的速度 v 4 106 ndv s 5 其中 正常工作時大輪轉速 為分配軸轉速除以 I 鏈 分配軸轉速為 md301 1n I 鏈為 即 所以 in 20r67 2mi 4 3201rn 03 5smv 由上式知輪徑確定了 帶速隨之也確定了 又由 傳遞同樣功率 12PN 帶速 越小 傳遞的圓周力就越大 需要膠帶的根數越多 帶速太高會因膠帶離心力v 太大而降低帶和帶輪間的正壓力 從而降低摩擦力 降低工作能力 同時會因 過L 大 而降低疲勞強度 所以在結構尺寸允許的條件下 最適當的速度是 10 20 若 Z A B C 型 大于 25m s 輪徑應重選 因為sm 20 1 v v 53 計算中心距 帶長 a0L a 粗選中心距 0 中心距過大 雖然結構緊湊 但帶長亦小 應力變化加快 使使用壽命降低 并 使包角 減小 摩擦力降低 傳動能力減小 中心距過大 除有相反的利弊外 還易2 因速度較高引起膠帶顫動 因此三角膠帶初選中心距 一般根據結構和傳動位置需0a 要 因此粗選中心距 應滿足如下的范圍 0a 2 7 21021dd 其中 當分配軸為 120r min 時 m75 6 321 所以 am 75 260 取 ma30 b 由 確定膠帶節(jié)線周長 0pL 4 0212104 2adda 6 所以 圓整到相似標準節(jié)線的周長 和標準內周長 因為膠帶mLp120 pLiL 型號為 Z 型 mLip1250 127 c 修整中心距 a 4 ap 300 7 計算小輪包角 1 三角膠帶傳遞最大摩擦力是小輪包角范圍內摩擦力的總和 如包角太大 摩擦力 不足 則帶容易打滑 小輪包角可按下式計算 4 8 35 160 18021ad 因為 所以符合包角要求 120 確定膠帶根數 z 工作中常將幾根三角膠帶成組使用 各型號的三角膠帶的截面積一定 這樣 在 一定條件下單根三角膠帶所能傳遞的功率也是一定的 另外 為保證帶在工作中不出 現打滑所能傳遞的功率 因此 膠帶根數 Z 可由下式求得 4 9 LCKaPz 1 其中 為傳遞的計算功率 CPkW52 0 為當包角 傳動平穩(wěn)情況下的單根三角膠帶所能傳遞的 1821 i 功率 因為帶型為 Z 型 為 帶速 為 所以取kW1dm7 6vsm 03 5 42 0 為考慮實際傳動比 時 由于帶在大輪上彎曲較小而提高的傳遞功率 P i 其值為 其中 為彎曲影響系數 因為帶型為 Z 型 iwKn 1 kWwK 所以 為小輪的轉速 所以 為傳動比系數 0329 wK in 140rn ik 因為傳動比 所以取 K 則 5 8 4 i i 528 P 為長度系數 因為 所以取 L mLi20L 為包角系數 因為包角 所以取 35 1 9 0 為強力層材料系數 膠帶材料聚酯 錦綸等合成纖維線繩結構的三角帶 所以k 取 所以膠帶根數 Z 3 1 768 0 最后取 z 確定皮帶預緊力 0F 適當的預緊力是保證帶傳動正常工作的重要因素 預緊力不足 摩擦力就小 不 能傳遞所需要的功率 預緊力過大 會使用膠帶壽命降低 軸和軸承的壓力增大 膠 帶容易松弛 較適宜的預緊力應按下式算出 4 10 15 2 02NqvKzvPFC 其中 為 V 帶每米的重量 N m 查表得 q 8 0m 為計算功率 由前面計算的 CPkWPC52 為包角系數 查表得 K89 0 K 為帶速 v 因為正常工作時 又因為 所以 r min12分 配 軸n67 2i 鏈 r min4 320 大 論n 所以 sdn 03 51 大 輪 為帶數 由前面給定 zz 所以 NF90 求軸上的壓力 Q 4 11 2sin10NzFQ 其中 預緊力 根數 包角 所以軸上壓力950 35 12 NFQ47 1 最后 總結如下表 表 3 帶輪設計計算方法 Table 3 Pulley design calculation method 序號 計算項目 符號 單位 計算公式 計算結果 1 確定 計算 功率 cPkWPKAc kWPC52 0 2 選擇 V 帶 型號 根據 和 確定 查圖c1nZ 型 3 選擇 大小 帶輪 直徑 1d2m查表 md301 7 52 4 驗算帶速 vs 106 ndv sv 5 初選 中心 距 0a 2 7 0221a a30 6 初選長度 0pLm01104 ddLp mLp120 7 實際 中心 距 a200pLa a5 3 8 驗算包角 1 d 6 181 1 9 計算 V 帶 根數 z根 LCKaPz 1 z 10 確定單根 0F N20 5 qvvF NF950 V 帶 預拉 力 11 確定 帶對 軸的 壓力 QF N2sin10 zFQ NFQ47 1 4 5 鏈輪設計 4 5 1 鏈傳動及其優(yōu)缺點 鏈傳動是一種廣泛應用于各種機械傳動中的傳動形式 其中傳動用的滾子鏈占主 要地位 滾子鏈傳動主要用于平均傳動比要求準確 且兩輪軸間距較大 工作條件惡 劣 低速重載 潤滑良好且不宜采用帶傳動和齒輪傳動的場合 通常滾子鏈傳動的功 率 傳動比 鏈速 效率約為 kWP10 8 ismv 1598 0 5 優(yōu)點 與摩擦傳動的帶傳動相比 它無彈性滑動和打滑現象 能夠保持準確的 平均傳動比 傳動效率高 又因鏈條不需要像帶那樣張得很緊 所以作用在軸上的徑 向壓力較小 其結構較緊湊 制造與安裝精度要求較低 成本低廉 缺點 它只能用于回轉的傳動 運轉時不能保持恒定的瞬時傳動比 磨損后 會跳齒 工作時噪音大 不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動中應用 4 5 2 鏈傳動的設計過程 鏈傳動的失效形式 a 鏈的疲勞破壞 b 鏈條鉸鏈的磨損 c 鏈條鉸鏈的膠合 d 鏈條靜力拉斷 鏈輪不是標準件 但鏈輪上的齒形必須按照國家標準中規(guī)定的參數制作 其結 構也要參照國家標準制作 滾子鏈的鏈輪結構主要根據鏈輪直徑的大小確定 小直徑 的鏈輪可制成實心式 中等直徑的鏈輪課制成孔板式 對于大直徑的鏈輪 為了提高 輪齒的耐磨性 常將齒圈和齒心不同的材料制造 然后用焊接或螺栓聯接的方法裝配 在一起 鏈輪的齒形按 GB T 1243 1997 中規(guī)定的參數制造 該標準中給鏈輪結構輪 齒的具體形狀流出了較大的余地 目前的鏈輪輪齒多采用三圓弧一直線齒形 選擇鏈輪齒數 及傳動比 及其它尺寸 1Z2鏈i 當該糖果包裝機正常工作時 即其分配軸的轉速為 大鏈輪的轉速與其r min120 相同也為 r min120 因為兩輪間的傳動比 要求為 則小輪的轉速 取小輪的鏈i67 1i 4 31 直徑 mD751 又因為兩輪間的傳動比 要求為 所以大輪的直徑 則小輪鏈i67 2 1mD20 的轉速 4 011 nDv 12 sm 25 又有 機械設計 P177 表 9 8 得 取 則 71 Z19 512Z 確定計算功率 caP 4 13 PKAca 其中 KA 為工作情況系數 由 機械設計 表 9 6 得 0 1 A P 為傳遞的功率 帶電 機P 查 機械課程設計 表 2 4 得 所以 所96 0 帶 kWP528 96 5 以 kWca528 0 確定鏈節(jié)距 p 鏈的節(jié)距 的大小 反映了鏈條和鏈輪齒各部分尺寸的大小 在一定條件下 鏈 的節(jié)距越大 承載能力越高 但傳動的多邊形效應也要增大 于是振動 沖擊 噪聲 也越嚴重 所以設計時 為使傳動緊湊 壽命長 應盡量選取較小節(jié)距的單排鏈 速度高 功率大時 則選用小節(jié)距的多排鏈 從經濟上考慮 中心距小 傳動比小時 選小節(jié) 距多排鏈 中心距大 傳動比小時 選用大節(jié)距單排鏈 因此必須對 進行修正 0p 4 14 pLZcaKPp 0 其中 為小鏈輪齒數系數 由 機械設計 圖 9 13 得 ZK 108 91 Z 為鏈長系數 由 機械設計 表 9 10 得 取鏈數 節(jié) L 6pL 08 15 L 為多排鏈系數 由 機械設計 表 9 11 得 所以p 1 pK kW4 0 鏈傳動的中心距 和鏈節(jié)數 apL 一般中心距 粗取 pa 50 3 0 pa40 02121 2apZZL 4 15 所以 圓整得 6 1540272 pL 6 p 所以 4 16 221ZLpfa 其中 為中心距計算系數 見 機械設計 P180 表 9 71f 取節(jié)距 為 9 525 則中心距 pm68 3 小鏈輪轂孔最大直徑 maxd 由 機械設計 表 9 4 得 取 29dk2 鏈傳動作用在軸上的力 壓軸力 pF 鏈傳動的壓軸力 單位 N 可近似取為 F 4 17 eFpK 其中 為鏈傳遞的有效圓周力 單位 N eF 4 18 NnDpvPFe 35 010610 為壓軸力系數 因為是垂直傳動 所以取 FpK FpK 所以 62 30 滾子鏈傳動的額定功率計算 在此采用的是滾子鏈傳動 極限功率曲線 正常潤滑條件下 鏈條鉸鏈磨損限定的極限功率 如下圖 為實 驗條件下單排鏈的極限功率曲線示意圖 由圖可見 在潤滑條件良好 中等速度下 鏈傳動的承載能力主要取決于鏈板的疲勞強度 隨著轉速的增加 鏈傳動的動載荷增 大 傳動能力主要取決于滾子和套筒的沖擊疲勞強度 當轉速很高時 膠合將限定鏈 傳動的承載能力 其極限功率圖有 圖 10 鏈輪轉速功率圖 Fig 10 Sprocket speed power figure a 由鏈板疲勞強度限定的額定功率 曲線 0P 4 19 pnZP028 39 18 0 45 3 其中 為小鏈輪齒數 1Z91 為小鏈輪轉速 nmin 4 320rn 為節(jié)距 則 p5 PkWP 6 所以符合條件 b 由滾子 套筒的沖擊疲勞強度限定的額定功率 曲線 0 4 20 knpZP 8 14 9505 8 0 1 所以符合條件 c 由銷軸與套筒的膠合限定的滾子鏈工作能力 曲線 4 21 4504 25 873 1 425lg 9 1max 32 1078 9 0 FZp Pn 則 i 6 37axr 所以符合條件 5 機械手及進出糖機構設計 5 1 夾持裝置 機械手設計 5 1 1 設計要求 要有足夠的夾緊力 P 夾 在確定手指的夾緊力時 除考慮工作的重量外 還應 考慮工件在傳送過程中生產的慣性力和振動等影響 以保證夾持牢靠 要有一定的 開閉角 手指的開閉角應能適應工件尺寸變化范圍及手部的運動路線 保證工件 正確定位 為手指和工件保持準確的相對位置 必須根據工件形狀而選擇相應的手指 形狀來定位 結構要緊湊 使之重量輕 動作靈活 5 1 2 基本結構如圖 圖 11 機械手 Fig 11 Manipulator 5 1 3 夾緊力 計算 夾P 機械手工作時 為保證手指能夠可靠的把工件夾牢所必需的夾緊力 夾可按下式P 計算 5 1 8 9321NGK 夾 其中 安全系數 通常取 1K 5 8 1 工作情況系數 2 gKa2 最大加速度 由凸輪計算中得 所以 sma 18 835 1 08 912 K 工作方位系數 3K fK213 其中摩擦系數 取 4 0 f 3 0 巧克力糖質量 G 098 NG 所以 取 夾P534 21 83 1 9 58 0NP 夾 5 1 4 彈簧力 P 彈簧計算 彈簧是一種彈性元件 它可以在載荷作用下產生較大的彈性變形 彈簧在各類機 械中應用十分廣泛 主要用于 a 控制機構的運動 如制動器 離合器中的控制彈簧 內燃機汽缸的閥門彈簧等 b 減振和緩沖 如汽車 火車車廂下的減振彈簧 以及各種緩沖器用的彈簧等 c 儲存及輸出能量 如鐘表彈簧 槍閂彈簧等 d 測量力的大小 如測力器和彈簧稱中的彈簧等 選擇圓柱螺旋拉伸彈簧 彈簧按照所承受的載荷不同可分為拉伸彈簧 壓縮彈簧 扭曲彈簧 和彎曲彈簧 等四種 在這里選用的是拉伸彈簧 如下圖 圓柱螺旋拉伸彈簧空載時 各圈應相互并攏 另外 為了節(jié)省軸向工作 空間 并保證彈簧在空載時各圈相互壓緊 常在卷繞的過程中 同時使彈簧絲繞其本 身的軸線產生扭轉 這樣制造的彈簧 各圈即具有一定的壓緊力 彈簧絲中也產生了 一定的預緊力 故也稱為有預緊力的拉伸彈簧 圖 12 圓柱螺旋拉伸彈簧 Fig 12 Cylindrical spiral extension spring 材料 低錳彈簧鋼 65Mn 常用的彈簧鋼材料主要有下列幾種 碳素彈簧鋼 65 70 鋼 低錳彈簧鋼 65Mn 硅錳彈簧鋼 60SiMnA 鉻釩鋼 50CrVA 在此選用的是低錳彈簧鋼 65Mn 它與碳素彈簧鋼相比 優(yōu)點是淬透性較好和 強度較高 缺點是淬火后容易產生裂紋及熱脆性 但由于它價格便宜 所以一般機械 上常用于制造尺寸不大的彈簧 例如離合器彈簧等 因為它價格便宜 淬透性好 強度較高 計算彈簧曲度系數 K 由 機械設計基礎 P406 圖 16 9 5 2 C615 04 其中 旋繞比 取 10 5 DdC8 所以 769 10 K 選彈簧絲直徑 mdm 46 0 計算在彈簧伸長量 時 彈簧的拉伸力變化量 x320 F 由 機械設計手冊 第二版 P1002 表 9 15 5 DKdF 8 93 3 其中 由 機械設計手冊 第二版 P1004 表 9 17 取 12 4 7 所以 021 8 4 76389NF 所以 預彈 簧P9 5 1 5 開閉角 的計算 由圖得 321Lrtg 5 4 5 0478 所以 14 夾具頭敞開的大小 L 5 mtg 25 16 302 5 0121 5 5 2 凸輪設計 凸輪機構的實現專用機床自動化和半自動化中應用較廣泛的一種機構 它常用來 傳動工作部件的進給運動 調動運動和控制其它一些輔助機構 其特點是工作可靠 體積小 結構簡單 多是適用于行程小 運動規(guī)律復雜 轉速在 500 轉 分以下的運 動循環(huán) 凸輪機構通常是由凸輪 從動件 機架及輔助裝置組成 凸輪機構屬于高副 機構 其中凸輪是一種以外形輪廓決定從動件運動規(guī)律的 作回轉運動或直線運動的 主動構件 凸輪機構工作時 凸輪是主動件 通常由其連續(xù)轉動或移動 由于凸輪的輪廓曲 線上各點具有不同大小的向徑 通過其曲線輪廓與從動件之間的接觸 推動從動件 使其按一定的運動規(guī)律作周期性的往復移動或擺動 與其它機構相比凸輪有以下特點 1 易實現給定的運動規(guī)律 2 工作可靠 3 設計和加工簡單 4 承載能力小 5 2 1 選擇凸輪類型 常用的凸輪有 盤狀 柱狀 板狀 在此選擇盤狀 如圖 它是具有沿徑向變化輪廓曲線的盤狀零件 其特點是結 構簡單 體積小 但其半徑差不宜過大 一般不超過 100 120 毫米在此處半徑差取 10 毫米 盤形凸輪機構 這種機構中的凸輪是一個繞定軸轉動 而且具有變化向徑的盤形 零件 其從動件與凸輪在同一平面內運動 圖 13 凸輪 Fig 13 The CAM 5 2 2 凸輪材料選擇 凸輪和從動件的材料 應保證其工作表面有一定的耐磨性 并能承受較大的動載 荷 所以一般較重要的凸輪材料多用優(yōu)質碳素鋼或合金結構鋼制造 常用的材料有 45 號鋼 50 號鋼 20Cr 鋼或 40Cr 鋼等 在此 取 20Cr 鋼 20Cr 鋼經表面滲碳后淬硬并回火 其硬度 HRC 60 62 5 2 3 凸輪尺寸計算 如圖 取 r1 95mm r2 85mm 在選擇凸輪和從動桿時應考慮以下幾點 a 滿足生產工藝要求 b 盡量提高機器的生產效率 c 減少沖擊振動 改善機器的工作性能 d 凸輪輪廓曲線易于制造 由 r1 到 r2 過渡為勻變速過渡 其行程圖 速度圖及加速度圖分別如下 圖 14 凸輪上的位移 速度及加速度圖 Fig 15 Displacement velocity and acceleration diagram on the CAM 5 2 4 凸輪強度計算 由 機械設計手冊 中冊 第二版 P136 5 6 2mkgfbFSqurtZHE 其中 接觸寬度 bmb8 法向作用力 F N 經受力分析可得 5 7 121LFLP 預夾 因為 P58 0 夾 3001 所以 3LF預 又 31 預 5 8 其中 所以m403 NF247 5 9 21 其中 滾子半徑 凸輪接觸點曲率半徑 所以 81 m95 m38 7 系數 鋼對鋼 EZ6 0 EZ 許用接觸應力 2 49 27N 取 2 4 8mN 所以 在此 符合要求 2 7E 5 3 棘輪設計 5 3 1 棘輪材料選擇 棘輪機構是一種間歇運動時間可以調整的間歇運動機構 其傳動形式屬于嚙合傳 動 根據棘輪機構的運動特點 棘輪機構常用于低速 要求轉角不太太大或需要經常 改變轉角的場合 其功能主要有間歇進給 制動 轉位分度和超越離合 一般的棘輪機構是由棘輪和棘爪機構兩部分組成 用來實現間歇運動或防止逆轉 的制逆裝置 棘輪機構有外嚙合 內嚙合兩種 一般棘爪是主動件 棘輪是從動件 但在本設計中所用的棘輪不是作為如上的用途 它只是用來實現對巧克力糖的傳輸 所承受的周向力極小 同時幾乎不受任何機械磨損的作用 因此對該棘輪的材料強度 要求不高 但它工作時一直與巧克力糖接觸 所以對該棘輪的材料性能提出了新的要 求 那就是要求它具有相當好的耐腐蝕性 材料 要求耐腐蝕 對其強度沒要求 選40Cr 5 3 2 棘輪形狀確定 圖15 棘輪 Fig 15 Ratchet 5 4 六槽槽輪機構設計 5 4 1 槽輪分類及材料選擇 1 分類 槽輪機構 又稱馬爾他機構 能把主動軸的勻速連續(xù)轉動轉換為從動軸的周期性 間歇運動 常用于各種轉位機構中 棘輪機構的基本型式分為外嚙合 內嚙合和球面 槽輪叫三類 外嚙合槽輪機構的主 從動件轉向相反 槽輪的停歇時間轉位時間長 內接槽輪機構則相反 球面槽輪的轉位時間等于停歇時間 在此采用的是外嚙合槽輪 按槽的方位不同 槽輪機構可分為 1 徑向槽輪 它沖擊小 制造簡單 最為常用 槽輪的動停時間比取決于槽數Z 2 非徑向槽輪 在槽數不變的條件下 可以用不同的中心距與曲半徑的組合來獲 得不同的動停時間比 但沖擊較大 2 材料 槽輪工作部分的材料采用 鋼 經表面淬火硬度達 曲柄材料可Cr4050 4HRC 用軸承綱 經表面淬火硬度達 也可采用 鋼 經表面滲碳淬火硬度63 59HRr20 達 槽輪機構一般不作強度校核 62 5HRC 5 4 2 槽輪機構設計及尺寸計算 圖 16 槽輪 Fig 16 Slot wheel 1 槽輪機構槽數 和圓銷數目 的選取 zK 在外嚙合槽輪機構中 為了避免槽輪開始轉動和停止轉動時發(fā)生沖擊 應使撥盤 上的圓銷在進槽和出槽時的瞬時速度方向沿著槽輪鏡像槽的方向 經過計算得出 一Z 般去 因此取 根據表可以得出圓銷數 K 2 8 46 z 表4 圓銷數目K與槽數z的對應關系 Table 4 Round pin number K and the slot number z corresponding relation 槽數 z 銷數 K 3 1 5 4 1 3 5 1 3 6 1 2 2 槽輪機構的尺寸計算 取槽數 圓銷數 兩圓銷夾角 中心距6 z2 K 180 3 2 圓銷半徑 因為 所以所取條件mL0mr53 1 1 可行 當槽輪停留時 轉角 運動系數 210 2 0121 t mLR30sin2 5co2 槽輪槽深 所以 取 rLRh 22 h7 h 因槽底與槽輪軸孔之間有間隙 所以 則 取22 Rd md42 md302 槽輪外徑不碰到曲柄軸 所以 則 取 LR 2116215 6 其它機構原理 6 1 頂糖 接糖機構示意圖 示意圖見附圖17 6 2 抄紙和撥糖機構示意圖 示意圖見附圖18 抄紙機構相關尺寸的計算 抄紙板的厚度 因為送糖轉盤與機械手的間距為6mm 而抄紙板必須可以中間插 入 所以其厚度不免受到一定的約束 取它的厚度為4 5 mm 抄紙凸輪的要求 要保證在抄紙完畢后 抄紙板不對頂糖機構和接糖機構發(fā)生干涉 所以凸輪要有 足夠的偏心距 這對凸輪的尺寸提出了要求 取它兩極端位置離軸心的距離分別為 45mm 20mm 其偏心距為25mm 也就使得抄紙板的行程為25mm 圖17 頂糖 接糖機構 Fig 17 Sugar sugar unit 圖 18 抄紙 撥糖機構 Fig 18 Writing dial sugar institutions 圖17的零件如下 1 平面槽輪凸輪機構 2 圓柱凸輪機構 3 接糖桿 4 糖塊 5 頂糖桿 圖18的零件如下 1 分配軸 2 接糖桿圓柱凸輪 3 抄紙凸輪 4 彈簧 5 抄紙板 6 鉗糖機械手 7 撥糖桿 8 板凸輪 9 偏心輪 7 繪制粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán) 循環(huán)圖 見附圖 1 的說明 首先我們選定分配軸的轉向方位為參考對象 其正 常工作轉速為 120r min 其次來研究機械手 送糖盤轉位 供紙機構 剪紙機構 抄紙機構 接糖機構 頂糖機構及 工位機械手閉合情況的關系 1 當分配軸轉位120 此時機械手 送糖盤轉位60 在次期間供紙機構不斷 供紙 直至分配軸轉位120 時停止供紙 它們直至下一循環(huán)又開始運動 在分配軸 轉位 110 左右接糖機構開始啟動 它不斷地向下運動 2 在分配軸轉位127 時 剪紙機構開始啟動 凸輪帶動連桿使剪紙刀頭快速地 向下切 緊接著頂糖機構開始啟動 它慢慢地向上運動 3 到分配軸轉位160 時 接糖機構運動到其行程的最下端 也就是送糖盤的上 表面 而此時頂糖機構也行徑到送糖盤的下表面 所以此時的接糖機構與頂糖機構間 距剛好為一粒巧克力糖的高度為12mm 隨后它們就保持這樣的間距作同步平移運動 4 到分配軸轉位170 剪紙機構運動極端位置 以實現剪紙功能 隨后快速退回 到分配軸轉位197 時 退至原位 直至下一循環(huán)分配軸轉位127 時再開始啟動 5 在分配軸轉位220 左右 工位機械手開始閉合 直到分配軸轉位240 時完 全閉合 期間實現的是巧克力糖包裝的折邊功能 6 到分配軸轉位280 時 頂糖機構也運動到了機械的上表面 它與頂糖機構的 間距始終是巧克力糖的高度為12mm 隨后頂糖機構往回退 向下 而接糖機構還是 往上退 此時的巧克力糖已被機械手 工位機械手的閉合夾得死死的 不會掉下來 7 到分配軸轉位300 時 抄紙機構開始啟動 它將實現對巧克力糖底邊鋁箔紙 的包裝 8 到分配軸轉位310 時 頂糖機構退至起始位置保持靜止 直至下一循環(huán)分配 軸轉位130 左右又開始啟動 9 到分配軸轉位350 時抄紙功能實現完畢 直到下一循環(huán)分配軸轉位10 時重 新開始啟動 而此時接糖機構也退回到了起始位置 保持不動 直到下一循環(huán)的 110 左右又開始 最后來研究分配軸轉位與機械手轉位 撥糖機構及 工位機械手開合的關系 1 當循環(huán)一開始 機械手剛開始旋轉時 撥糖機構恰好離開機械手 慢慢退回 到分配軸轉位60 的時候 撥糖機構回至原位 緊接著不作任何停頓又慢慢地向下呀 到分配軸轉位120 時 撥糖機構又運動到了機械手的上方 而此時的機械手已轉到 位 靜以待命 2 到分配軸轉位140 左右 工位機械手開始張開 直到170 左右完全張開 而 此時的撥糖機構已慢慢地壓入機械手 將糖慢慢地向下擠 3 到分配軸轉位240 時 撥糖裝置到達行程的最下端 即在機械手裝置的下表 面左右 隨后慢慢退回 8 粒狀巧克力糖果包裝機執(zhí)行機構形態(tài)矩陣 根據它的工作循環(huán)圖及各個執(zhí)行動作的要求 可以列出它的執(zhí)行機構形態(tài)矩陣 在確定各執(zhí)行機構可行的類型時 主要依據是機構手冊 實際工作經驗 結構簡單等 表 5 執(zhí)行機構形態(tài)矩陣 Table 5 Actuator configuration matrice 動作 執(zhí)行機構的類型 機械手轉位 槽輪機構 送糖盤轉位 圓柱凸輪分度機構 送紙動作 滾輪機構 剪紙動作 平面凸輪機構 抄紙動作 平