蘇銘

摘要：環(huán)保過濾劑是一種用于凈化廢氣的蜂窩式過濾催化工業(yè)產(chǎn)品。目前，環(huán)保過濾劑的包裝烘干過程還主要依賴人工操作，這種模式導(dǎo)致了生產(chǎn)過程中效率低下、成本居高不下等不利因素，本設(shè)計(jì)充分利用機(jī)械及自動化原理，設(shè)計(jì)出一套以機(jī)械結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的用以完成過濾劑的自動化包裝系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：環(huán)保過濾劑；物流自動化；機(jī)械設(shè)計(jì)

中圖分類號：TP271 文獻(xiàn)識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）010-000-01

一、引言

許多城市的大氣中含有由工業(yè)生活引起的污染物，包括交通運(yùn)輸、工廠生產(chǎn)、城市取暖等。環(huán)保過濾劑的研發(fā)和生產(chǎn)恰恰順應(yīng)了環(huán)境和市場的需要。從目前國內(nèi)生產(chǎn)環(huán)保過濾劑的企業(yè)情況來看，大部分企業(yè)環(huán)保過濾劑的包裝都是靠人工來實(shí)現(xiàn)，人力成本比較高，效率更是特別低。改用自動化的方式來代替人工將大大提高環(huán)保過濾器的生產(chǎn)的作業(yè)效率和產(chǎn)品的產(chǎn)量。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.工作臺設(shè)計(jì)

工作臺的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其工作平面為兩個(gè)上平面，左側(cè)的上平面到底面的距離為960mm，而右側(cè)的上平面到底面的距離為160mm。兩平面所起作用各有不同，右側(cè)上平面主要用于放置用于包裝環(huán)保過濾劑的長方形紙板和自動化過程所需的鐵板。左側(cè)上平面是放置被電磁裝置提升運(yùn)輸過來的鐵板。氣壓裝置會將右側(cè)平板上紙板吸住并提升到鐵板之上，環(huán)保過濾劑也會被夾持和提升到紙板之上進(jìn)行包裝。

2.搬運(yùn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

搬運(yùn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，絲杠結(jié)構(gòu)的主要作用是通過電機(jī)來帶動絲杠做回轉(zhuǎn)運(yùn)動，通過絲杠螺母結(jié)構(gòu)將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，即滑塊此時(shí)可以在控制下沿導(dǎo)軌做直線運(yùn)動。此運(yùn)動過程將實(shí)現(xiàn)伸縮氣缸裝夾過濾劑和伸縮氣缸吸持鐵板和紙板所需的水平方向的直線運(yùn)動。絲杠的支撐利用角接觸球軸承，軸向定位需要軸承和軸承端蓋。支架和框架的聯(lián)接采用螺釘聯(lián)接。

3.自動包裝機(jī)設(shè)計(jì)

由于蜂窩式過濾劑是大批量生產(chǎn)，而且翻折紙板所需的力較小，動作準(zhǔn)確性要求一般，相對于技術(shù)復(fù)雜、高度自動化的柔性制造系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)采用凸輪連桿的控制方案和增大擺角裝置完成包裝的主要?jiǎng)幼?。前?cè)凸輪連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖如圖3所示，后側(cè)連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖如圖4所示。

4.立體貨架設(shè)計(jì)

貨架是立體倉庫中用于存放貨品的地方，即容納貨物的架子，結(jié)構(gòu)如圖5所示。本設(shè)計(jì)采用一個(gè)配有有軌搬運(yùn)機(jī)械、能夠自動定位、單排的小型立體倉庫，選擇牛腿式貨架。搬運(yùn)機(jī)械裝置，主要是針對質(zhì)量為20.0Kg長方體物品的搬運(yùn)，可以實(shí)現(xiàn)底座水平移動，工作臺升降，貨叉伸縮。通過程序控制，把物品從指定點(diǎn)搬運(yùn)到另一指定點(diǎn)。利用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，從而使與滾珠絲杠螺母副固連在一起的手臂實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動；利用氣缸驅(qū)動貨叉的伸縮運(yùn)動。水平行走機(jī)構(gòu)采用地面驅(qū)動方式。該方法通常采用兩個(gè)或者四個(gè)承重輪，沿著地面上鋪設(shè)的軌道而運(yùn)行。工作臺的升降運(yùn)動是聯(lián)軸器直接帶動絲桿通過使用步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動進(jìn)行的，工作臺上安裝了絲桿螺母副，可以實(shí)現(xiàn)上下移動。手臂的伸縮是通過氣缸桿直接連接貨叉，從而實(shí)現(xiàn)伸縮運(yùn)動的。搬運(yùn)裝置的水平移動是通過步進(jìn)電機(jī)聯(lián)接，最終可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器水平運(yùn)動。

三、結(jié)束語

設(shè)計(jì)出一套以機(jī)械結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的用以完成環(huán)保過濾劑自動化包裝的系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了其機(jī)械結(jié)構(gòu)的工作原理。經(jīng)過企業(yè)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)該方法能夠有效的降低人工成本，提高價(jià)格效率，具有一定的實(shí)用性。

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