【摘 要】步進(jìn)式輸送機(jī)以電動機(jī)為動力輸入,通過曲柄搖桿機(jī)構(gòu),帶動輸送架往復(fù)運動,從而使輸送抓間歇而有規(guī)律的推動被輸送的零件向前運動,同時還要給下一生產(chǎn)線留下相應(yīng)的時間,零件往工作臺上的添加機(jī)卸載同步。
【關(guān)鍵詞】步進(jìn)式輸送機(jī);輸送
一、項目背景意義
輸送機(jī)在生產(chǎn)生活的應(yīng)用很廣泛,不僅節(jié)約了大量的人力物力,而且大大地提高了生產(chǎn)效率。機(jī)械工程中,常見的傳輸機(jī)有皮帶輸送機(jī),螺旋輸送機(jī),刮板輸送機(jī),鏈條輸送機(jī),以及滾筒輸送機(jī)等。根據(jù)工程要求的不同,輸送的材料或工件不同,選擇不同的輸送機(jī)。每種輸送機(jī)都有自己獨有的功能。例如,螺旋輸送機(jī)適用于輸送顆粒狀或粉末狀物料;皮帶輸送機(jī)適用于煤或糧食等散料;刮板輸送機(jī)主要用于輸送以流動物料。每一種輸送機(jī)工作場合都有一定的局限。在生產(chǎn)中,需要輸送體積及重量稍大的工件時,這些輸送機(jī)便達(dá)不到作業(yè)的要求了,生產(chǎn)線上輸送一些箱體類的物料,用帶式輸送機(jī)或滾筒輸送機(jī)靠摩擦力傳送,容易發(fā)生打滑、工件相互碰撞等現(xiàn)象,這就需要生產(chǎn)新的輸送機(jī)來滿足這一要求,如步進(jìn)式輸送機(jī),工件在機(jī)體的導(dǎo)軌上脈沖式運動,互相之間有一定的間歇,不僅不會發(fā)生工件之間的碰撞,而且使工件卸載到下一工序有一定的卸載時間,生產(chǎn)線才會有序的進(jìn)行。
二、研究內(nèi)容
除機(jī)構(gòu)的功能實現(xiàn)外,還需做出充足的受力分析,優(yōu)化傳動比,兼顧工廠的流水線的空間,以及人體身高等實際問題。使機(jī)構(gòu)在滿足生產(chǎn)要求的情況下,提高工作效率。在節(jié)省能源的情況下,實現(xiàn)生產(chǎn)線的要求。
三、步進(jìn)輸送機(jī)的基本設(shè)計要求
工作臺不宜過高,工作人員在機(jī)床輸送過程中容易監(jiān)控。電機(jī)為動力輸入源,輸送爪在輸送臺上做一定周期的往復(fù)運動,整個機(jī)構(gòu)大體上為鉸鏈四桿曲柄搖桿機(jī)構(gòu),輸送爪以固定的時間周期將工件向前撥動要求的距離,本設(shè)計的要每個輸送爪的輸送距離為300mm。(1)輸送爪的往復(fù)運動。閉合曲線為輸送爪上質(zhì)點的運動軌跡,往復(fù)運動可以通過在四桿機(jī)構(gòu)上添加復(fù)合鉸鏈實現(xiàn)。曲柄的運動靠電機(jī)帶動,隨電機(jī)做周期性的圓周運動,通過連桿帶動另一個連架桿,做往復(fù)運動,從而推動工件向前運動。
圖1 工件運動局部示意圖
(2)輸送機(jī)的連桿機(jī)構(gòu)。如圖2所示,曲柄BC端連接電機(jī),為動力的輸入端,AD為連架桿。D與底框架連接,形成運動副,E與輸送爪連接。滿足曲柄搖桿四桿機(jī)構(gòu),同時添加復(fù)合機(jī)構(gòu),以達(dá)到工程設(shè)計的運動的要求。
圖2 輸送機(jī)復(fù)合機(jī)構(gòu)
(3)步進(jìn)輸送機(jī)占空間尺寸的設(shè)計。初步定工件的尺寸為584mm×150mm×80mm,由于工件的輸送要方便工人的監(jiān)管,所以工作臺不宜過高,按每周期推動三個工件設(shè)計,初步定工作臺的尺寸為154mm×528mm×140mm,上表面距離地面高度為1200mm。(4)步進(jìn)輸送機(jī)傳動機(jī)的選型設(shè)計。步進(jìn)輸送機(jī)的動力源為電機(jī),由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速一般都很高,而輸送爪的運動不宜過快,按設(shè)計要求,輸送爪與工件接觸時無撞擊,但由于設(shè)計與工程實際各方面的原因,會有一定的撞擊力產(chǎn)生,如果輸送抓運動過快,既不利于前后兩段工件的放置與卸載,也可能將工件與輸送爪之間的撞擊力放大,對工件表面有所損壞,不利于生產(chǎn)。
四、設(shè)計創(chuàng)新
“步進(jìn)輸送機(jī)”,設(shè)計創(chuàng)意的主要亮點在于:對于一些實現(xiàn)相關(guān)功能的機(jī)構(gòu)設(shè)計,在參考了以往一些方案的基礎(chǔ)上,“步進(jìn)輸送機(jī)”進(jìn)行了一系列的改進(jìn),達(dá)到了推陳出新的要求
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