劉敏芳

（山東勞動職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東濟南250023）

一種膠桌自動更換裝置的設(shè)計

劉敏芳

（山東勞動職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東濟南250023）

設(shè)計了一種在膠片冷卻線上自動疊膠裝置中的膠桌自動更換裝置，采用傳動裝置和與之配合的輥道運輸裝置。說明了其主要機械組成、主要控制過程以及具體實施方案。

膠桌更換；傳動裝置；輥道運輸裝置

疊膠裝置的性能和工作狀況直接影響到整個膠片冷卻線的自動化，目前，很多生產(chǎn)車間在疊膠甚至膠片疊好之后需要人工輔助將膠片用鏟車運走，同時人工放空膠桌，工人勞動強度大，安全性差，無法滿足應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的高速、高效要求。本文提供一種膠桌自動更換裝置，改變原來當(dāng)膠片疊滿后由鏟車鏟走、人工放空膠桌的狀態(tài)，提高工作效率，減輕工人的勞動強度。

1　膠桌自動更換裝置的主要機械組成

膠桌自動更換裝置主要包括兩部分——傳動裝置和與之配合的輥道運輸裝置，如圖1-5所示。

圖2　傳動裝置左視圖

圖1傳動裝置主視圖

圖3　輥道運輸裝置主視圖

圖4　輥道運輸裝置俯視圖

圖5　輥道運輸裝置左視圖

（1）傳動裝置部分

傳動裝置主要包括橫向移動機構(gòu)和縱向移動機構(gòu)。

橫向移動機構(gòu)主要由底板、水平運動支架、水平直線導(dǎo)軌、水平滑塊、調(diào)速電機、鏈輪等組成，其中水平運動支架2固定在底板1上，在水平運動支架2上安裝有水平直線導(dǎo)軌3，還裝有第一接近開關(guān)8和第二接近開關(guān)22；水平直線導(dǎo)軌3與水平滑塊4組成移動副，水平滑塊4與提升框架18固定，第一鏈輪5和第二鏈輪6之間的鏈條與提升框架18相連，第一減速機7驅(qū)動第二鏈輪6，在鏈傳動作用下提升框架18可以沿水平直線導(dǎo)軌3作水平往復(fù)直線運動；提升框架18上固定有第一感應(yīng)板9.

縱向移動機構(gòu)主要由提升框架、豎直直線導(dǎo)軌、貨叉連接板、貨叉固定架、貨叉、豎直滑塊、鏈輪、調(diào)速電機等組成，其中提升框架18上裝有豎直直線導(dǎo)軌17，還裝有第三接近開關(guān)19、第四接近開關(guān)21和第五接近開關(guān)23；貨叉13通過貨叉固定架11和貨叉連接板10與豎直滑塊12相連，豎直滑塊12與豎直直線導(dǎo)軌17組成移動副；第三鏈輪15和第四鏈輪16之間的鏈條，一端與貨叉固定板11頂部相連，一端與配重裝置24相連，第二減速機14驅(qū)動第三鏈輪15，在鏈傳動作用下貨叉13可以沿豎直直線導(dǎo)軌17作上下往復(fù)直線運動；貨叉連接板10上固定有第二感應(yīng)板20［1］.

（2）輥道運輸裝置部分

輥道運輸裝置主要包括擋板、減速機、主動輥、輥道支架、支架連接板、從動輥、光電開關(guān)、鏈輪等，其中輥道支架28通過支架連接板29固定連接，主動輥27和從動輥30置于輥道支架28上；主動輥27和從動輥30的一端都安裝有第五鏈輪32，鏈輪上方安裝擋板25，第三減速機26與主動輥27在輥道支架28上相連，通過鏈傳動帶動從動輥30轉(zhuǎn)動；輥道支架28上安裝光電開關(guān)31（根據(jù)現(xiàn)場調(diào)節(jié)安裝位置）［2］。

在使用時根據(jù)現(xiàn)場調(diào)整好傳動裝置和輥道運輸裝置相對位置，安裝固定。

2　膠桌自動更換裝置的主要控制過程

傳動裝置兩部分分別配有調(diào)速電機，橫向移動機構(gòu)主要實現(xiàn)載有膠桌的貨叉的前進和后退動作，在相應(yīng)位置均由接近開關(guān)檢測PLC控制自動完成；縱向移動機構(gòu)主要實現(xiàn)的是貨叉的上升和下降動作，在這一過程中，有三個位置——最高位置、中間位置和最低位置，對應(yīng)的位置也均由接近開關(guān)檢測PLC控制自動完成。輥道運輸裝置也配有調(diào)速電機，主要實現(xiàn)的是膠桌的傳送，包括空膠桌和滿載的膠桌，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)整，在輥道相應(yīng)位置安裝光電開關(guān)，控制膠桌的傳送［3］。

3　膠桌自動更換裝置的具體實施方案

（1）傳動裝置的具體實施方案

貨叉13可沿水平直線導(dǎo)軌3和豎直直線導(dǎo)軌17作前進、后退以及上升和下降動作，其中前進和后退有兩個極限位置，分別由第二接近開關(guān)22及第一接近開關(guān)8控制；上升和下降過程中有三個位置，最高位置、中間位置和最低位置，分別由第五接近開關(guān)23、第四接近開關(guān)21及第三接近開關(guān)19控制。

首先在輥道上（圖3貨叉位置）放置多個空膠桌（如圖6所示），工作開啟后，貨叉13處于上升和下降過程的中間位置時，第一減速機7通過第一鏈輪5和第二鏈輪6之間的鏈傳動，將整個提升框架18連同貨叉13，由水平滑塊4帶動，使其沿水平直線導(dǎo)軌3運動；當(dāng)提升框架18上的第一感應(yīng)板9到達第二接近開關(guān)22位置時，即為貨叉13的前進極限位置，此時貨叉13正好處于輥道上最底部膠桌的上方，第二接近開關(guān)22傳遞信號給第一減速機7和第二減速機14，第一減速機7停止運轉(zhuǎn)，同時第二減速機14啟動，第二減速機14通過第三鏈輪15和第四鏈輪16之間的鏈傳動，將載有空膠桌的貨叉13上升，留1個空膠桌在輥道上，使其處于等待狀態(tài)（等待輥道運輸裝置的操作）；當(dāng)?shù)诙袘?yīng)板20到達第五接近開關(guān)23位置時，即上升的最高位置，第五接近開關(guān)23傳遞信號給第二減速機14和第一減速機7，第二減速機14停止運轉(zhuǎn)，貨叉13停止上升，待輥道上處于等待狀態(tài)的那1個膠桌運到指定位置之后（結(jié)合輥道運輸裝置實施方案），由程序延時控制第二減速機14運轉(zhuǎn)，貨叉13開始下降，當(dāng)?shù)诙袘?yīng)板20經(jīng)過第四接近開關(guān)21時，由程序屏蔽第四接近開關(guān)21不動作，到達第三接近開關(guān)19位置，即下降的最低位置時，貨叉13上的剩余空膠桌即可置于輥道之上；然后第三接近開關(guān)19傳遞信號給第一減速機7和第二減速機14，第二減速機14停止運轉(zhuǎn)，第一減速機7開始啟動，通過第一鏈輪5和第二鏈輪6之間的鏈傳動，將空貨叉13退回；當(dāng)?shù)谝桓袘?yīng)板9到達第一接近開關(guān)8位置時，接近開關(guān)8傳遞信號給第一減速機7和第二減速機14，第一減速機7停止運轉(zhuǎn)，第二減速機14啟動，通過鏈傳動使空貨叉13上升，當(dāng)?shù)诙袘?yīng)板20到達第四接近開關(guān)21位置，即上升的中間位置時，接近開關(guān)21傳遞信號給第一減速機7和第二減速機14，第二減速機14停止運轉(zhuǎn)，貨叉13停止上升，同時第一減速機7啟動，貨叉13通過鏈傳動沿水平直線導(dǎo)軌3運動，循環(huán)重復(fù)上述工作［4］。

圖6　多個空膠桌

（2）輥道運輸裝置的具體實施方案

輥道運輸裝置上有一個空膠桌處于等待狀態(tài)（圖3貨叉位置），當(dāng)前一道工序中的疊膠裝置完成疊膠后，由疊膠裝置上的接近開關(guān)控制擺膠鏟，將疊滿膠的膠桌放置在輥道運輸裝置上（圖3擺膠鏟位置），同時該接近開關(guān)傳遞信號給第三減速機26，第三減速機26啟動，通過鏈傳動，將運動經(jīng)主動輥27傳遞至從動輥30，輥道運輸裝置啟動，此時疊滿膠的膠桌沿輥道運動，當(dāng)經(jīng)過輥道支架上的光電開關(guān)31后，光電開關(guān)31將信號傳遞給第三減速機26使其停止運轉(zhuǎn)，與此同時輥道上處于等待狀態(tài)的空膠桌（圖3貨叉位置）也沿輥道運至圖3擺膠鏟位置，為疊膠做準(zhǔn)備，即一個膠桌更換完畢，如此循環(huán)。

4　結(jié)束語

本文設(shè)計了一種膠桌自動更換裝置，其傳動裝置和輥道運輸裝置通過一定的程序延時可實現(xiàn)兩者的相互配合，從而實現(xiàn)膠桌的自動更換，本裝置目前已應(yīng)用于某些橡膠生產(chǎn)企業(yè)如圖7所示），自動化程度高，有利于在橡膠行業(yè)的推廣和應(yīng)用。

圖7　膠桌自動更換實物圖

［1］魏文志，代志琴.全自動膠冷電氣控制與設(shè)計構(gòu)思［J］.知識經(jīng)濟，2013，（11）：99-100.

［2］孫燕燕.膠片冷卻機掛膠裝置PID控制系統(tǒng)的研究［D］.青島：中國海洋大學(xué)，2007.

［3］周政.PLC在膠片冷卻機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.制造業(yè)自動化，2003，（4）:48-49.

［4］朱甦.膠片冷卻機控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)［D］.蘇州：蘇州大學(xué)，2007.

The Design ofa Table Automatic Replacement Device

LIU Min-fang
（Shandong Laber Vocational and Technical College，Ji'nan Shandong 250023，China）

This paper mainly describes a kind of table automatic replacement device on the rubber cooling line automatic folding device，adopt transmission device and cooperate with the roller transportation device，illustrates itsmain mechanical components，main control process and the concrete implementation plan.

table automatic replacement；transmission device；transportation devic

TH122

A

1672-545X（2016）05-0020-03

2016-02-15

山東勞動職業(yè)技術(shù)學(xué)院2015年度院級教學(xué)科研項目（膠片冷卻線自動疊膠裝置的研究（2015KJY005））

劉敏芳（1981-），女，山東濟南人，碩士學(xué)位，講師，研究方向機械設(shè)計及自動化。