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ENGLISH0755-88840386泡罩包裝機(jī)的設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間：2020-06-19 14:47:14 |來源：網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
1確定傳動(dòng)方案
泡罩包裝機(jī)設(shè)備要完成人工放PVC泡(帶電池)、卡紙投料、熱合成 型、成品排出等動(dòng)作。要實(shí)現(xiàn)上述動(dòng)作,我們考慮了兩種傳動(dòng)方案:①釆用槽輪機(jī)構(gòu)配合凸輪、連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)械傳動(dòng)方式; ②全部釆用氣缸作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的氣動(dòng)傳動(dòng)方式。
由于要完成的動(dòng)作多，且各動(dòng)作的行程都較大，若采用機(jī)械傳動(dòng)方式，機(jī)構(gòu)龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)械加工量較大，制造成本 高。釆用氣動(dòng)傳動(dòng)方式，則結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，且完成各個(gè)動(dòng)作的時(shí)間、速度可單獨(dú)調(diào)控，靈活、方便。我們選用全氣動(dòng)傳動(dòng)方式 進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理
2.1直線步進(jìn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)⑵
由氣缸1作為動(dòng)力，推動(dòng)齒條6和齒輪7作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，齒輪 7通過楔塊式超越離合器9與主軸3相連，主軸3帶動(dòng)主動(dòng)鏈 輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)鏈輪2通過傳動(dòng)鏈4帶動(dòng)從動(dòng)鏈輪5運(yùn)轉(zhuǎn)，從而 形成一個(gè)完整的直線間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
采用超越離合器是利用其單向轉(zhuǎn)動(dòng)的特性⑶。當(dāng)氣缸1 推出時(shí)，齒條6帶動(dòng)齒輪7以及與齒輪7相連的超越離合器9, 此時(shí)超越離合器9的內(nèi)外圈同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)主軸3旋轉(zhuǎn);當(dāng)氣缸1 回程時(shí)，帶動(dòng)齒條6、齒輪7做反向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)超越離合器9外圈 反向空轉(zhuǎn)，內(nèi)圈不動(dòng)，因此與內(nèi)圈相對(duì)靜止的主軸3也靜止不動(dòng)。
制動(dòng)器8的作用是用來限制傳送時(shí)的慣性,以得到精確的 定位。當(dāng)接收到前方傳遞的信號(hào)時(shí)，制動(dòng)線圈通電,將主軸3制動(dòng)定位，與此同時(shí)，控制氣缸1的電磁閥線圈接收信號(hào),指揮氣 缸1開始回程。
2.2送卡紙工位
送卡紙裝置要完成兩個(gè)動(dòng)作:吸卡紙和推卡紙。
首先，氣缸6上舉，吸盤7利用瞬時(shí)真空，將紙箱1中的卡 紙吸緊，然后隨著氣缸活塞桿的下降，將卡紙從紙箱中拉岀。 之后，氣缸4的活塞桿向前推出，由擋塊3將卡紙推入工作位 置，即木模板5的表面。
2.3熱合工位
熱合工位完成PVC泡與卡紙的熱合成型：
當(dāng)木模板7步進(jìn)到熱合工位時(shí)，銅釘3瞬時(shí)接通電源，將發(fā) 熱元件加熱;同時(shí)氣缸4向下，由壓板6壓緊木模板7,熱合成 型。彈簧2用于補(bǔ)償壓板6與木模板7之間的不平衡度。
發(fā)熱元件是釆用高電阻電熱合金制成的發(fā)熱片，通電后， 其表面溫度可迅速升高至200 發(fā)熱片下面用耐高溫且絕緣 的酚醛層壓板托附。由于產(chǎn)品的熱合效果受環(huán)境溫度、濕度和 原材料的影響，我們?cè)O(shè)置了時(shí)間繼電器和調(diào)壓器，使熱合時(shí)間 在0~8s無級(jí)調(diào)控;熱合溫度在50-250 T內(nèi)分5檔調(diào)整。
2.4成品排出工位
1熱合成品
2木模板3氣缸
3確定設(shè)計(jì)參數(shù)
本設(shè)備的步進(jìn)平均速率主要受各工位的工藝時(shí)間及步進(jìn) 萬方數(shù)據(jù) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)時(shí)間制約。在每個(gè)周期性的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中， 熱合成型工位所占用的時(shí)間最長,因此我們假設(shè)每次熱合成型 的時(shí)間為3 s,步進(jìn)直線傳動(dòng)的移動(dòng)時(shí)間為2 s,則本機(jī)的設(shè)計(jì)步 進(jìn)速率為60/（3 + 2） = 12次/s。
根據(jù)設(shè)備運(yùn)行時(shí)的總負(fù)載情況，選定節(jié)距P =12.7 mm、滾 子直徑d = 8.51 mm的滾子鏈作傳動(dòng)鏈;根據(jù)產(chǎn)品原材料的規(guī) 格尺寸，設(shè)備的傳動(dòng)形式及所選用的傳動(dòng)件的情況，可確定設(shè) 備的步進(jìn)行程為254 mm;根據(jù)氣缸的使用條件及車間生產(chǎn)場 地現(xiàn)有壓縮空氣的供氣能力，確定使用壓力為0.5 MPa的壓縮 空氣;根據(jù)各工位動(dòng)作時(shí)的負(fù)載情況及氣缸的理論出力數(shù)據(jù)， 確定各個(gè)動(dòng)作所使用的氣缸直徑為⑷：主動(dòng)力步進(jìn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 50 mm,推紙動(dòng)作16 mm,吸紙動(dòng)作20 mm,熱合成型動(dòng)作 100 mm,成品排出動(dòng)作32 mm0
4設(shè)計(jì)和制造中的問題
本設(shè)備的直線步進(jìn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)釆用楔塊式超越離合器配合 制動(dòng)器，取代了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中常用的棘輪間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu),再輔以 PLC自動(dòng)化控制裝置，通過光電開關(guān)的逐點(diǎn)監(jiān)測定位,解決了 傳送運(yùn)動(dòng)移位過程平穩(wěn)、無沖擊的技術(shù)難題。
所有氣缸均釆用雙作用氣缸,并在氣缸的進(jìn)出氣口配備可 調(diào)節(jié)氣缸排氣量的單向節(jié)流閥，可使各工位的氣缸根據(jù)各自所 完成動(dòng)作的需要單獨(dú)調(diào)整工作速度，以確保各工位在送料時(shí)速 度平穩(wěn)，工料準(zhǔn)確到位,同時(shí)又將氣缸的回程時(shí)間盡量縮短,節(jié) 約輔助時(shí)間。用于實(shí)現(xiàn)直線步進(jìn)傳動(dòng)的氣缸需采用雙電控電 磁閥，因?yàn)殡p電控電磁閥有記憶功能，可在突然斷電的情況下， 保證氣缸不會(huì)中途折返，以確保每一次步進(jìn)行程都能真實(shí)到 位，而其他氣缸只需選用單電控電磁閥,就可滿足設(shè)備的使用 要求。
本設(shè)備使用了加熱設(shè)備和較多的氣動(dòng)元件，且大部分位于 操作者易于觸及的工作臺(tái)面，因此要特別注意安全操作，要為 所有暴露的傳動(dòng)件及熱源加裝防護(hù)裝置，以消除安全隱患。
5結(jié)論
本設(shè)備是自行開發(fā)的，其結(jié)構(gòu)合理、緊湊、自動(dòng)化程度高，自 驗(yàn)收投入生產(chǎn)以來，使用情況良好。生產(chǎn)速率達(dá)到48掛/min, 比手工操作提高10%左右,產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高。設(shè)備的操作人 數(shù)也由手工操作的3人減為現(xiàn)在的2人。它解決了泡罩包裝工 序勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)條件差的問題，向機(jī)械化文明生產(chǎn)又邁進(jìn) 了一步。
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