劉汝強(qiáng)

上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司天津卷煙廠，天津 300163

淺談半行程工裝在包裝機(jī)上的應(yīng)用

劉汝強(qiáng)

上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司天津卷煙廠，天津 300163

GDX1各執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，部分采用凸輪四桿機(jī)構(gòu)來(lái)完成特定的運(yùn)動(dòng)，如何應(yīng)用半行程工裝對(duì)凸輪四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，調(diào)整的好壞直接影響設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定。

半行程工裝；量規(guī)；盤(pán)車(chē)

前言

GDX1各執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，部分采用凸輪四桿機(jī)構(gòu)來(lái)完成特定的運(yùn)動(dòng)，而這些運(yùn)動(dòng)都是循環(huán)的，都有一個(gè)進(jìn)程和退程，為防止或減小運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的沖擊，運(yùn)動(dòng)過(guò)程可以分成兩個(gè)階段，就是加速階段和減速階段，在加速階段末和減速階段初則是執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度最快時(shí)，以這個(gè)調(diào)整點(diǎn)是最準(zhǔn)確的。因?yàn)槿说囊曈X(jué)誤差是不可避免的，但相等的視覺(jué)位移誤差反映到相位變化上去，在快速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的相位變化量要遠(yuǎn)小于慢速運(yùn)行過(guò)程中的相位變化量。

1 包裝機(jī)的調(diào)整的前提是基準(zhǔn)相位的確定

GDXl型軟盒包裝機(jī)的零度相位是指：一號(hào)輪由轉(zhuǎn)動(dòng)到停止的瞬間手盤(pán)一號(hào)輪的撥輪滾子C在槽輪B的槽中由里向外運(yùn)動(dòng)，在槽的端部外伸8mm時(shí)停止盤(pán)車(chē)，用專(zhuān)用工裝A進(jìn)行檢驗(yàn)具體要求是：用0.02mm的塞尺檢驗(yàn)滾柱與工裝K面的間隙及工裝H面與槽輪的端部間隙時(shí)，均應(yīng)不能通過(guò)。松開(kāi)固定刻度盤(pán)的緊定螺釘，調(diào)整刻度盤(pán)的位置使指針對(duì)準(zhǔn)零度后固定即可。這樣，GDXl型軟盒包裝機(jī)的零度相位就確定了。

2 半行程原理

在GDX1各執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，部分采用凸輪四桿機(jī)構(gòu)來(lái)完成特定的運(yùn)動(dòng)，而這些運(yùn)動(dòng)都是循環(huán)的，都有一個(gè)進(jìn)程和退程，為防止或減小運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的沖擊，運(yùn)動(dòng)過(guò)程可以分成兩個(gè)階段，就是加速階段和減速階段，在加速階段末和減速階段初則是執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度最快時(shí)，以這個(gè)調(diào)整點(diǎn)是最準(zhǔn)確的。因?yàn)槿说囊曈X(jué)誤差是不可避免的，但相等的視覺(jué)位移誤差反映到相位變化上去，在快速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的相位變化量要遠(yuǎn)小于慢速運(yùn)行過(guò)程中的相位變化量。因此GDX1包裝機(jī)采用半行程位置作為相位調(diào)整點(diǎn)，這里往往是指行性運(yùn)動(dòng)的速度最大點(diǎn)或較大點(diǎn)。

如圖所示為從動(dòng)件作簡(jiǎn)譜運(yùn)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線圖。由位移曲線可以看出，其位移曲線方程為：

S=R-Rcosθ

圖中R=h/2，θ/π=ψ/Φ。將R及之值代入上式并對(duì)時(shí)間求導(dǎo)數(shù)，可得：

也就是說(shuō)，當(dāng)ψ=Φ／2時(shí)，正好是從動(dòng)件的半行程位置，也正是從動(dòng)件最大速度νmax位置。

現(xiàn)在在兩個(gè)相同的位置區(qū)間內(nèi)分別取一點(diǎn)作為研究對(duì)象，在0、1之間取1′點(diǎn)，在2、3之間取3′點(diǎn)，它們?nèi)↑c(diǎn)的相位區(qū)間均為Φ／6。在1′點(diǎn)和3′點(diǎn)分別進(jìn)行相位調(diào)整時(shí)，并且都有相等的視覺(jué)誤差＆，那么兩點(diǎn)調(diào)整時(shí)的相對(duì)位移誤差分別為＆/△h1和＆/△h3。

其中：

所以?xún)上鄬?duì)位移誤差之比為6:25，也就是說(shuō)1′點(diǎn)調(diào)整時(shí)誤差是3′點(diǎn)調(diào)整時(shí)誤差的四倍還多。

如果以3′點(diǎn)作為相位調(diào)整點(diǎn)，那么結(jié)果誤差最小。

GDX1包裝機(jī)的相位調(diào)整，就是利用以上原理采用半行程工裝調(diào)整，使調(diào)整點(diǎn)盡可能處在最大速度點(diǎn)，以減少相位調(diào)整誤差，提高機(jī)構(gòu)間運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)性，從而提高設(shè)備的有效作業(yè)率。

3 半行程工裝調(diào)整在GDX1包裝機(jī)組的應(yīng)用

GDX1包裝機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了較好地完成小包包裝工藝過(guò)程中的各個(gè)動(dòng)作，本機(jī)共設(shè)置了數(shù)十個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)配合完成工作。要確保這數(shù)十個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)工作，就必須保證各執(zhí)行機(jī)構(gòu)間有協(xié)調(diào)的相位關(guān)系。GDX1包裝機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用半行程工裝調(diào)整，已達(dá)到各機(jī)構(gòu)間的協(xié)調(diào)工作。

半行程工裝由專(zhuān)用半行程量規(guī)和指針兩部分組成，調(diào)整時(shí)，將指針固定在執(zhí)行件上，專(zhuān)用量規(guī)固定于機(jī)架上，并使指針處于隨執(zhí)行件運(yùn)動(dòng)的量規(guī)的零行程與最大行程之間，那么中間位置既為半行程位置，即機(jī)構(gòu)的相應(yīng)半行程調(diào)整位置。

煙支檢測(cè)器的調(diào)整，就是采用半行程工裝調(diào)整。煙支檢測(cè)器的工作相位如圖1，從7°到187°位為檢測(cè)器靠近行程，187°到下個(gè)循環(huán)的7°位為退程 。

根據(jù)機(jī)構(gòu)要求，半行程相位值為97°，調(diào)整時(shí)，手動(dòng)盤(pán)車(chē)至刻度盤(pán)97°位時(shí)，使半行程工裝的指針正好指在量規(guī)的半行程位置即可。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)從理論上推導(dǎo)半行程的原理，能夠拓寬我們分析問(wèn)題的思路，依據(jù)理論指導(dǎo)設(shè)備的維護(hù)和設(shè)備改進(jìn)，才能從根本上消除設(shè)備存在的隱患，使設(shè)備恢復(fù)原有的固有性能，達(dá)到相應(yīng)的設(shè)備技術(shù)規(guī)范。

[1]上海煙草機(jī)械有限責(zé)任公司.YB45型硬盒包裝機(jī)使用說(shuō)明書(shū)

[2]上海煙草機(jī)械有限責(zé)任公司.YB45型硬盒包裝機(jī)立體圖冊(cè)

[3]中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社.ZB25型包裝機(jī)組

[4]張永耀.機(jī)械制圖.機(jī)械工業(yè)出版社

[5]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.14.059