書(shū)本自動(dòng)打包機(jī)設(shè)計(jì)含19張CAD圖

書(shū)本自動(dòng)打包機(jī)設(shè)計(jì)含19張CAD圖,書(shū)本,自動(dòng),打包機(jī),設(shè)計(jì),19,cad 摘 要 目前我國(guó)對(duì)圖書(shū)的需求日益增加，尤其是在學(xué)生入學(xué)的季節(jié)，與此同時(shí)，隨著勞動(dòng)力的匱乏，手工打包的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法已經(jīng)不能滿足需求。所以，該篇論文就這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)出一款書(shū)本打包機(jī)，解決圖書(shū)需求增加，并提高效率，較少勞動(dòng)強(qiáng)度。 該論文首先分析國(guó)內(nèi)外打包機(jī)現(xiàn)狀，然后再根據(jù)具體設(shè)計(jì)需求，設(shè)計(jì)打包機(jī)的具體機(jī)械結(jié)構(gòu)，對(duì)關(guān)鍵機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)檢驗(yàn)校核，并設(shè)計(jì)出打包機(jī)的控制系統(tǒng)。 III Abstract Books demand increased rapidly, especially in the spring and autumn season two entrance, will usher in the peak. At the same time, "labor shortage" problem is more and more serious, the traditional manual packing methods are difficult to meet the requirements of. In order to adapt to this situation, this paper developed an automatic book packing machine, to improve the efficiency of book packaging, reduce the labor intensity of the operator. This paper first discusses the status quo of machine at home and abroad books packed, then according to the requirement of design books balers, carries on the design to the book packing machine mechanical structure, introduces in detail the mechanism of part design of the machine, the key part of the mechanism principle diagram is given, the schematic diagram of the function were described. The design of the book packing machine mechanism and control system, the structure of the improvement and optimization. 目 錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 III 第1章 緒論 1 1.1引言 1 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展 1 1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀 2 1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 3 1.3 本文研究?jī)?nèi)容 4 第2章 書(shū)本打包機(jī)總體設(shè)計(jì) 5 2.1主要技術(shù)要求 5 2.2書(shū)本打包機(jī)總體工藝設(shè)計(jì) 5 2.3機(jī)械結(jié)構(gòu)功能分解與分析 6 2.4 本章小結(jié) 7 第3章 本章標(biāo)題 8 3.1機(jī)構(gòu)功能要求 8 3.2運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇 9 3.3槽型凸輪設(shè)計(jì) 10 3.4齒輪齒條設(shè)計(jì) 12 3.4.1幾何尺寸計(jì)算 12 3.4.2重合度校核 13 3.4.3齒輪強(qiáng)度校核 13 3.5軸的設(shè)計(jì) 13 3.5.1確定最小軸徑 14 3.5.2軸的校核 14 3.5連桿的設(shè)計(jì) 15 第4章 打包機(jī)其他機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 4.1送紙機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 4.1.1傳動(dòng)原理分析 16 4.1.2摩擦計(jì)算 18 4.1.3紙張檢測(cè)原理分析 19 4.2包角機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 4.2.1裹紙 20 4.2.2折上頁(yè) 20 4.2.3折下頁(yè) 22 4.2.4折前角與上下邊 22 4.3捆扎機(jī)原理 23 4.3.1送帶 23 4.3.2抽 23 4.3.3切燙 23 4.4輔助設(shè)備 24 結(jié)論 25 參考文獻(xiàn) 26 致 謝 27 第1章 緒論 1.1 選題背景及其意義 我國(guó)對(duì)印刷品的需求量正在增長(zhǎng)迅速，長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的各地的印刷部門(mén)對(duì)圖書(shū)的打包方式基本都是人工打包的形式，但是結(jié)合實(shí)際，傳統(tǒng)手工打包的方法已經(jīng)不再適應(yīng)當(dāng)前現(xiàn)狀，為了提高生產(chǎn)效率以及質(zhì)量，我們必須要設(shè)計(jì)出工作穩(wěn)定，快速，便捷，經(jīng)濟(jì)，性能優(yōu)越，成本較低的打包機(jī)。這種打包機(jī)是一種可以完成推書(shū)→送紙→裹書(shū)→折上邊→折下邊及折后角→折上下角及前角→捆扎于一體的圖示自動(dòng)打包系統(tǒng)，本篇論文致力于設(shè)計(jì)出一種將書(shū)本自動(dòng)搬運(yùn)、包裝紙自動(dòng)折疊、書(shū)本的自動(dòng)打包和捆扎等多種功能的自動(dòng)打包系統(tǒng)，推動(dòng)我國(guó)圖書(shū)自動(dòng)打包機(jī)及包裝工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。 1.2 文獻(xiàn)綜述（國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)） 1.2.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)包裝機(jī)械起步較晚，因此，在此之前，只有對(duì)火柴盒、紙袋等簡(jiǎn)單的生活用品進(jìn)行簡(jiǎn)單的包裝。改革開(kāi)放以后，包裝行業(yè)發(fā)展迅速，廣泛運(yùn)用于各個(gè)行業(yè)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)包裝行業(yè)在近五年總產(chǎn)值將突破六千億，而且每年的增長(zhǎng)速度一般維持在15%左右。有紫宏、新邵和飛達(dá)等知名企業(yè)。 圖1 現(xiàn)有書(shū)本打包機(jī) 河北省石家莊內(nèi)燃機(jī)配件廠開(kāi)發(fā)出了SDB—J型平裝書(shū)籍打包機(jī)。該設(shè)備可以自動(dòng)出紙，并且當(dāng)沒(méi)有本書(shū)或者沒(méi)有包裝紙的時(shí)候，機(jī)器會(huì)自動(dòng)停止，并且有過(guò)載保護(hù)功能，即有過(guò)載情況也會(huì)自動(dòng)停止。該書(shū)籍打包機(jī)的工作示意圖。主要性能為：包裝速度：8包／分鐘；包裝用紙：定量為70g／m 以上卷筒牛皮紙，紙張幅寬380～410mm；卷筒紙最大直徑約為490mm；給紙高度：690～790mm；包裝高度：180～210mm；包裝規(guī)格：平裝32開(kāi)本。 上海紫宏機(jī)械有限公司也開(kāi)發(fā)出了SK20書(shū)刊打包機(jī)，該書(shū)本打包機(jī)通過(guò)內(nèi)部一系列的凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)各連桿、橫切刀具來(lái)完成。 SK20打包機(jī)的書(shū)刊輸送部分：將書(shū)刊置于傳動(dòng)帶上，傳動(dòng)帶其兩側(cè)安裝有導(dǎo)向桿，可使書(shū)本自行對(duì)齊。供紙部分：包裝紙由兩對(duì)摩擦輪從上方送下，下方的摩擦輪線速度比上方的速度快，以確保紙張足夠張力。主機(jī)部分：設(shè)備底部開(kāi)槽，光電開(kāi)關(guān)感應(yīng)紙張到位，然后通過(guò)圓角輥，折板,壓板來(lái)進(jìn)行折角，折邊的功能。該機(jī)器主要性能指標(biāo)：可包書(shū)本規(guī)格：180mm×110mm，200mm×130mm，235mm×190mm，300mm×210mm；每包高度：230mm；打包速度：15-20包/分鐘。 但是，上面兩家企業(yè)的設(shè)備會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)卡紙，工序轉(zhuǎn)接停頓，效率低、噪聲大和操作不靈便等缺陷。所以并沒(méi)有得到市場(chǎng)的認(rèn)可。因此，在解決書(shū)本的自動(dòng)打包的問(wèn)題上，依然還要有很大的改進(jìn) 1.2.2 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 目前，在國(guó)外的自動(dòng)包裝機(jī)械水平，打包技術(shù)較為成熟的國(guó)家有德國(guó)，日本，美國(guó)。在這三國(guó)之中，技術(shù)比較領(lǐng)先的為美國(guó)。如美國(guó)的Barry-wehmillre公司等。其中Barry-wehmillre公司的書(shū)本打包機(jī)外部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所占空間較小，效率高等。但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且體積偏小，在各個(gè)機(jī)構(gòu)執(zhí)行配合時(shí)有問(wèn)題，經(jīng)常出現(xiàn)包紙張褶皺的現(xiàn)象。 在技術(shù)方面，德國(guó)處于領(lǐng)先地位，該國(guó)生產(chǎn)的打包設(shè)備自動(dòng)化水平高，效率較高，并且性能也相對(duì)穩(wěn)定，使其成為世界上最大的包裝設(shè)備出口國(guó)。德國(guó)的MSK公司生產(chǎn)的書(shū)本打包機(jī)，相對(duì)于美國(guó)Barry-wehmillre公司生產(chǎn)的打包機(jī)，其每個(gè)動(dòng)作相對(duì)獨(dú)立，協(xié)調(diào)性很好，在生產(chǎn)過(guò)程中，可以同時(shí)對(duì)多摞書(shū)進(jìn)行打包，大大提高了打包效率，但是其缺點(diǎn)是所占面積比較大。 美國(guó)Barry-wehmillre包裝機(jī)械 目前，德國(guó)是最大的包裝機(jī)械的出口國(guó)，其工藝和性能均較為先進(jìn)，特色是完整、速度快、機(jī)械化程度高等優(yōu)點(diǎn)。其中SETIZ、MSK品牌較為知名[4]，如圖，為德國(guó)MSK書(shū)本打包機(jī)，這臺(tái)機(jī)器的每個(gè)操作都是比較獨(dú)立的，每個(gè)動(dòng)作都能有很好的協(xié)調(diào)性，可同時(shí)進(jìn)行多個(gè)書(shū)本的打包。 德國(guó)MSK書(shū)本打包機(jī) 日本的包裝機(jī)械是后來(lái)發(fā)展起來(lái)的，他們善于模仿和創(chuàng)新的能力，使其發(fā)展速度較快，日本本國(guó)較強(qiáng)的制造裝備業(yè)以及使用電氣控制及傳感器器件，使其操作簡(jiǎn)單，并且具有好的穩(wěn)定性。富士油壓精機(jī)株式會(huì)社是日本比較有名的打包機(jī)械制造商。日本富士油壓精機(jī)會(huì)社生產(chǎn)的書(shū)本打包機(jī)AP-7BV，該打包機(jī)其性能指標(biāo)如下：打包速度：8包/分鐘，最大包裝質(zhì)量20kg，設(shè)備總重900kg，包裝高度：80mm～270mm，設(shè)備總重900kg，包裝高度：85mm～275mm。但成本較高，并且維修費(fèi)用業(yè)較高，其噪音也較大。 日本富士油壓精機(jī)書(shū)本打包機(jī) 通綜合上面幾國(guó)書(shū)本打包機(jī)，國(guó)外在書(shū)本打包機(jī)中運(yùn)用了以下技術(shù)： （1）柔性化技術(shù)，一臺(tái)設(shè)備可以打包多種規(guī)格的書(shū)本，提高了打包設(shè)備柔性； （2）優(yōu)化作業(yè)空間，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少因設(shè)備原因而引起作業(yè)者的不便與不適，使得作業(yè)者能方便而迅速地完成作業(yè)； （3）傳感器技術(shù)，提高了書(shū)本打包的精度、重復(fù)性與穩(wěn)定性。 我國(guó)打包機(jī)械裝備與國(guó)外技術(shù)相比，還是有一定的差距： （1）自動(dòng)化程度低 書(shū)本的自動(dòng)進(jìn)料與搬運(yùn)還是需要人工參與； （2）包裝質(zhì)量差 包裝紙張經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)重疊輸送或送不出的問(wèn)題；紙張?jiān)谳斔蜁r(shí)，發(fā)生褶皺現(xiàn)象； （3）設(shè)備占地面積較大 對(duì)機(jī)械傳動(dòng)依賴(lài)較高，試圖單單使用機(jī)構(gòu)傳動(dòng)來(lái)完成所有任務(wù)，沒(méi)有合理的電氣控制，使得設(shè)備體積龐大，對(duì)打包車(chē)間提出了更高要求。 1.3 本文研究?jī)?nèi)容 本篇論文的主要研究?jī)?nèi)容是在目前的機(jī)械包裝的基礎(chǔ)上，結(jié)合給的技術(shù)要求以及參數(shù)等，再設(shè)計(jì)出一款書(shū)本打包設(shè)備，再對(duì)此書(shū)本打包設(shè)備的推書(shū)機(jī)構(gòu)、取紙機(jī)構(gòu)及包角機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析與計(jì)算，然后再對(duì)相應(yīng)機(jī)構(gòu)畫(huà)出CAD二維圖。 27 第2章 書(shū)本打包機(jī)總體設(shè)計(jì) 如下，為書(shū)本打包機(jī)所需的技術(shù)參數(shù)與技術(shù)，再根據(jù)要求，設(shè)計(jì)出包裝思路，設(shè)計(jì)工藝流程。再對(duì)各個(gè)步序進(jìn)行詳細(xì)的分析，得到其數(shù)據(jù)，功能等后，再進(jìn)行下一步的設(shè)計(jì)。 2.1主要技術(shù)要求 1. 包裝規(guī)格：大小16、32開(kāi)紙 2. 包裝高度：80~110cm 3. 包裝重量：15~25kg 4. 包裝速度：8包/分鐘 5. 送紙進(jìn)紙動(dòng)作流暢，折邊與折角，包裝棱角清晰，不損壞書(shū)本； 6. 裝有自動(dòng)壓書(shū)板結(jié)構(gòu)，將書(shū)本壓實(shí)壓緊，且具有緩沖減震功能，當(dāng)抱樹(shù)的高度不同使，可自動(dòng)調(diào)節(jié)。 7. 可自動(dòng)對(duì)書(shū)摞進(jìn)行捆扎； 8. 適用電源：220V±10%，50HZ，工作溫度：0~50℃。 2.2書(shū)本打包機(jī)總體工藝設(shè)計(jì) 依據(jù)2給出的技術(shù)參數(shù)與要求，可知書(shū)本打包機(jī)有推書(shū)、包書(shū)、上折角、下折角等及捆扎等幾大步驟，再對(duì)一部分步驟進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)與計(jì)算。例如推書(shū)機(jī)構(gòu)，再例如一摞書(shū)推過(guò)來(lái)的時(shí)候有的是整齊的，但也有的是不齊的，所以在設(shè)計(jì)推書(shū)機(jī)構(gòu)時(shí)要考慮橫向和縱向的整齊，也就是要有橫向和縱向兩種推書(shū)功能。然后還需要裝置將包裝紙輸送下來(lái)與指定位置，進(jìn)行包三面的操作，所以此處就應(yīng)該有需紙張分離機(jī)構(gòu)。再進(jìn)行折角工序，要能使上下前后左右的幾個(gè)方位能完全折好，還要為節(jié)約成本以及考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，要使打包機(jī)結(jié)構(gòu)合理可行，盡可能方便。 綜上所述，我們將書(shū)本打包機(jī)的工藝流程分為如下圖所示：推書(shū)——對(duì)中——送紙——裹紙——折上邊——折下邊——折后角——折上下角及前角——捆扎。推書(shū)板機(jī)構(gòu)我們運(yùn)用正向推書(shū)，側(cè)向松鼠的結(jié)構(gòu)，從而簡(jiǎn)化整個(gè)推書(shū)過(guò)程。 圖 2-1 書(shū)本打包機(jī)的工藝原理圖 2.3機(jī)械結(jié)構(gòu)功能分解與分析 通過(guò)上述工藝過(guò)程來(lái)看，我們確定該書(shū)本打包機(jī)的主要部分有：推書(shū)機(jī)構(gòu)、送紙及裹紙機(jī)構(gòu)、折角機(jī)構(gòu)三部分。推書(shū)機(jī)構(gòu)我們用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)，送紙及裹紙機(jī)構(gòu)主要運(yùn)用凸輪進(jìn)行搓紙操作，然后再用一對(duì)輥輪的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)送功能，當(dāng)送出多張紙的時(shí)候，可反轉(zhuǎn)將多出來(lái)的紙送回去。折角機(jī)構(gòu)可用上折板，下折板及固定擋板等來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要結(jié)構(gòu)如下圖所示。 1—書(shū)本；2—推書(shū)機(jī)構(gòu)；3、下折板；4、左右折板； 5、捆扎機(jī)；6、送紙機(jī)構(gòu)；7、上折板 圖2-2 書(shū)本打包機(jī)總體結(jié)構(gòu) 分析各部件所實(shí)現(xiàn)的功能，（1）書(shū)本1由推書(shū)機(jī)構(gòu)2推送到指定的位置；（2）紙盒內(nèi)的紙張由送紙機(jī)構(gòu)6分離并取出，將紙張送到指定位置；（3）推書(shū)板前進(jìn)，將書(shū)本推進(jìn)紙張內(nèi)，實(shí)現(xiàn)裹三面功能，當(dāng)三面裹好之后，上折板7壓下，此時(shí)上面就折好了；（4）上邊折好后，下折板3向上翻折，實(shí)現(xiàn)折下邊及折后角的功能；（5）上下邊以及后角都被折后后，推書(shū)板2推著書(shū)本1通過(guò)固定折板4，來(lái)實(shí)現(xiàn)折上下角以及前角的功能。（6）至此，書(shū)本包裹完成，在通過(guò)捆扎機(jī)5進(jìn)行捆扎即可。 2.4 本章小結(jié) 本章通過(guò)對(duì)書(shū)本打包機(jī)的數(shù)據(jù)參數(shù)以及技術(shù)要求，擬定了工藝流程以及設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)方案。并畫(huà)出示意圖，以后再進(jìn)行詳細(xì)的分析計(jì)算。 第3章 本章標(biāo)題 3.1機(jī)構(gòu)功能要求 推書(shū)機(jī)構(gòu)是將書(shū)本推送到指定位置，在實(shí)現(xiàn)書(shū)本自動(dòng)捆扎的過(guò)程中，起到很重要的作用。其工藝步驟可分為：首先主控會(huì)發(fā)出命令，通過(guò)主傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)使槽形凸輪7轉(zhuǎn)動(dòng)，再由凸輪帶動(dòng)擺桿9再經(jīng)過(guò)連桿1帶動(dòng)齒輪5運(yùn)動(dòng)，其沿著下齒條進(jìn)行滾動(dòng)，此時(shí)齒輪會(huì)帶動(dòng)上齒條進(jìn)行水平運(yùn)動(dòng)，當(dāng)要實(shí)現(xiàn)推出功能的時(shí)候，上齒條就會(huì)向左進(jìn)行水平移動(dòng)，至此，推書(shū)過(guò)程完成。機(jī)構(gòu)示意圖如下圖所示： 圖3.1 推書(shū)機(jī)構(gòu)示意圖 推書(shū)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）推書(shū)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)周期循環(huán):推書(shū)機(jī)的一個(gè)循環(huán)周期為主軸回轉(zhuǎn)一周。所以推書(shū)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間可以用主軸的轉(zhuǎn)角大小來(lái)表示。推書(shū)占主軸旋轉(zhuǎn)的120°，也就是整個(gè)推書(shū)動(dòng)作的1/3周期。退回動(dòng)作占小于主軸旋轉(zhuǎn)的100°，即1/3個(gè)周期。靜止的動(dòng)作占主軸轉(zhuǎn)角的140°，大于1/3個(gè)周期。每個(gè)動(dòng)作的工藝與主軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系如下圖3.1所示。 主軸轉(zhuǎn)角 推書(shū)機(jī)構(gòu)執(zhí)行滑塊的動(dòng)作 主軸轉(zhuǎn)角 推書(shū)機(jī)構(gòu)執(zhí)行滑塊的動(dòng)作 0°~120° 推書(shū)前進(jìn) 120°~220° 滑塊退回 220°~360° 滑塊靜止 圖3.2 縱向推書(shū)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 （2）推書(shū)機(jī)構(gòu)要采用加速，減速相等的速度來(lái)進(jìn)行推書(shū)前進(jìn)和退回。 3.2運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇 由于推書(shū)機(jī)構(gòu)推書(shū)的過(guò)程是一個(gè)較為緩慢的過(guò)程，而退回時(shí)為空載退回，所以設(shè)計(jì)過(guò)程要使退回時(shí)的速度比推書(shū)的過(guò)程要快，所以，如圖3.3三種方案所示，整個(gè)過(guò)程要有急回的過(guò)程和等速的過(guò)程。 (a) 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) (b) 傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) (c) 直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 圖3.3 三種運(yùn)動(dòng)方案 這三種運(yùn)動(dòng)方案中，第一種，間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由凸輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)組成。第二種，由渦輪蝸桿，圓柱齒輪，圓錐齒輪組成傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；第三種由凸輪機(jī)構(gòu)或曲柄滑塊織成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。其特點(diǎn)見(jiàn)表3.2。 表3.2 三種機(jī)構(gòu)比較 三種機(jī)構(gòu) 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 槽輪機(jī)構(gòu) 不完全齒輪 凸輪機(jī)構(gòu) 圓柱齒輪 圓錐齒輪 蝸輪蝸桿 曲柄滑塊 凸輪機(jī)構(gòu) 簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)，成本低 運(yùn)動(dòng)精確 運(yùn)動(dòng)精確，無(wú)沖擊 易實(shí)現(xiàn)同向變速 不同方向傳動(dòng)和變速 垂直方向傳動(dòng) 加工簡(jiǎn)單成本低 運(yùn)動(dòng)精確，無(wú)沖擊 運(yùn)動(dòng)不精確 沖擊，加工復(fù)雜，成本高 易磨損，加工成本高 只可同向傳動(dòng) 加工復(fù)雜 成本高，角度不易改變 占空間，對(duì)桿長(zhǎng)要求高 易磨損，加工成本高 對(duì)比以上三種推書(shū)機(jī)構(gòu)，再結(jié)合設(shè)計(jì)需洲旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)其平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)來(lái)回?cái)[動(dòng)槽形凸輪來(lái)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)連桿帶動(dòng)齒輪求，我們選用間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中選擇槽形凸輪機(jī)構(gòu)。我們?cè)O(shè)計(jì)其工藝過(guò)程：凸輪由株齒條做間歇的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。將推書(shū)板固定在上齒條上，通過(guò)連桿跟著上齒條做往復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖3.3所示。 圖3.3 推書(shū)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 3.3槽型凸輪設(shè)計(jì) 凸輪機(jī)構(gòu)是由機(jī)架，從動(dòng)檢，凸輪三部分組成，三者之間的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，并且具有很好的適應(yīng)能力，性能穩(wěn)定，并且結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單并且能準(zhǔn)確的進(jìn)行控制等，并且其能很好地和其他機(jī)構(gòu)進(jìn)行配合，來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。其被廣泛的運(yùn)動(dòng)于紡織機(jī)，印刷機(jī)，內(nèi)燃機(jī)等各種自動(dòng)機(jī)器中。并且要求推書(shū)機(jī)構(gòu)在一個(gè)推程中要先進(jìn)行等加速運(yùn)動(dòng)，再進(jìn)行等減速運(yùn)動(dòng)所以該凸輪機(jī)構(gòu)為一偏置槽形凸輪機(jī)構(gòu)。 下面我們將對(duì)推書(shū)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且要其傳動(dòng)性能較好，能實(shí)現(xiàn)勻速推書(shū)和快速退回的功能，機(jī)構(gòu)凸輪的輪廓線是否可行，也會(huì)影響該機(jī)構(gòu)的正常工作，因此我們將對(duì)該機(jī)構(gòu)的工作要求和工作原理進(jìn)行分析，再用解析法，按照其工作要求，來(lái)解析并繪制凸輪輪廓曲線方程，并畫(huà)出其輪廓線。 我們可以建一個(gè)如圖3.4所示的坐標(biāo)系xNy： 圖3.4 機(jī)構(gòu)安裝及輪廓尺寸簡(jiǎn)圖 由封閉向量三角形△NKM得矢量方程式：，以復(fù)數(shù)形式表示：，寫(xiě)成歐拉形式則為：，。消去得：。所以，理論上，該凸輪輪廓方程：。是凸輪的向徑，為搖桿擺角，是中間變量。 的求解方法可用如下方法。圖3.4中四邊形NABC為封閉的，其矢量方程式為：，將其用復(fù)數(shù)的形式表示為：，的確定是由機(jī)構(gòu)的安裝尺寸來(lái)決定的。 展開(kāi)得：，。消去得：，其中，，，，為對(duì)應(yīng)的桿長(zhǎng)，的尺寸由安裝時(shí)的尺寸決定。通過(guò)上面公式，聯(lián)合求解，即可求出凸輪的輪廓線方程。極位夾角我們假設(shè)為（的求解由確定的形成速度變化系數(shù)來(lái)確定），將設(shè)定為推書(shū)齒輪的工作行程，再講的推書(shū)齒輪工作行程和凸輪向徑角度平均分成N，那么=，可將推書(shū)齒輪的位移表示為，式中，設(shè)其等分?jǐn)?shù)為，其范圍（0，N）。 然后再根據(jù)和從動(dòng)件的位移方程，畫(huà)其廓線圖，如圖3.5。 （a）理論輪廓線 （b）實(shí)際輪廓線 圖3.5 凸輪輪廓線和運(yùn)動(dòng)規(guī)律 3.4齒輪齒條設(shè)計(jì) 在機(jī)器中，其傳遞動(dòng)力的一種主要方式就是齒輪傳動(dòng)，在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換方面，會(huì)起到很好的作用。其傳動(dòng)地優(yōu)點(diǎn)有：由于齒條齒廓為直線，所以在齒廓上的每個(gè)點(diǎn)的壓力角都一樣，并且在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，都會(huì)有相同的標(biāo)準(zhǔn)齒形角，根據(jù)推書(shū)機(jī)構(gòu)的要求，選擇選擇齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，齒輪選擇圓柱直齒輪，其如下表3.3所示。 表3.3 齒輪齒條參數(shù) 名稱(chēng) 符號(hào) 齒數(shù)（） 齒條（） 模數(shù) 2 2 齒數(shù) 21 287 壓力角 20° 20° 齒頂高系數(shù) 1 1 頂隙系數(shù) 0.25 0.25 3.4.1幾何尺寸計(jì)算 （1） 齒頂高：； （2） 分度圓直徑：； （3） 分度圓齒厚：; （4） 齒頂圓直徑：； （5） 齒根圓直徑：； （6） 基圓直徑：。 3.4.2重合度校核 齒輪齒條傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)有結(jié)構(gòu)較為緊湊，并且其重合度的大小也會(huì)有嚴(yán)格規(guī)定。因此，我們要對(duì)其重合度進(jìn)行校核。 根據(jù)參數(shù)的要求，我們可知，所以重合度為： 因?yàn)辇X輪齒條重合度一般在1.5~2.0之間即可，所以計(jì)算出的重合度1.78滿足要求。 3.4.3齒輪強(qiáng)度校核 因?yàn)樵擙X輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)用在推書(shū)機(jī)構(gòu)中，其運(yùn)動(dòng)速度較低，并且工作具有季節(jié)性，故循環(huán)次數(shù)小，齒輪接觸疲勞強(qiáng)度忽略不計(jì)，點(diǎn)蝕，彎曲疲勞強(qiáng)度等問(wèn)題，并且相對(duì)于齒輪傳動(dòng)，該傳動(dòng)方式的單齒受力較小，重合度較高，所以，我們只對(duì)齒輪受力進(jìn)行分析校核。 選40Cr，硬度300HBS，調(diào)質(zhì)處理，取，再取，因其單項(xiàng)傳動(dòng)，所以取。因?yàn)椋?，彎曲?yīng)力。齒數(shù)，，，，，，，。，則：，所以齒輪彎曲強(qiáng)度符合要求。 3.5軸的設(shè)計(jì) 由第二章可知，設(shè)計(jì)的打包速度為8包/min，因此，齒輪軸的轉(zhuǎn)速為8r/min，選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為960轉(zhuǎn)，功率10KW，采用變頻器控制轉(zhuǎn)速。 3.5.1確定最小軸徑 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為： 其中：——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位Mpa； ——抗彎截面系數(shù)，單位mm3； ——扭矩，單位N·mm； ——功率，單位kW； ——轉(zhuǎn)速，單位r/min； ——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位Mpa； ——截面處軸的直徑，單位mm； 求得直徑，材料選45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表取，將轉(zhuǎn)速及功率帶入得軸徑。根據(jù)設(shè)計(jì)需求，將齒輪軸的最小軸徑定位20mm，長(zhǎng)度50mm。 3.5.2軸的校核 在通常的校核中，一般去軸上最大承受的扭矩和彎矩的界面強(qiáng)度，這里取， 用公式計(jì)算軸的應(yīng)力：， 其中： ——彎矩，單位N·mm； ——計(jì)算應(yīng)力，單位Mpa； ——抗彎截面系數(shù)，單位mm3； ——扭矩，單位N·mm； ——對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力，單位Mpa； 由圖3.6可以看出，齒輪端或連桿端為危險(xiǎn)截面，通過(guò)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)易知，，所形成的扭矩為：，由于彎矩應(yīng)力，此處扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對(duì)稱(chēng)環(huán)應(yīng)變力，取折合系數(shù)，則：，查表得可得抗扭界面系數(shù)： ，則： 。滿足=60Mpa的條件，所以滿足條件，并且劉有一部分余量。 圖3.6 齒輪軸的受力 3.5連桿的設(shè)計(jì) 圖3.7 連桿機(jī)構(gòu)示意圖 如圖3.7所示，B是連桿的一般位置，A和C分別為連桿斷電的左右極限位置。因?yàn)橥茣?shū)行程為，設(shè)R為等效曲柄半徑，d為連桿長(zhǎng)度，，當(dāng)機(jī)構(gòu)處于拉直共線和重合共線兩種位置時(shí)，兩岸的推程分別取最大值和最小值。 由幾何關(guān)系可列出，，，根據(jù)關(guān)系式可?。海?。 第4章 打包機(jī)其他機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1送紙機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1.1傳動(dòng)原理分析 (a) 紙張輸送 （b）分離輪反轉(zhuǎn) 1-搓紙輪；2-拾紙輪；3-分離輪；4-電容傳感器 圖4.1 送紙機(jī)構(gòu)示意圖 圖4.1為送紙機(jī)構(gòu)，其實(shí)現(xiàn)的功能為取紙和送紙，主要就是要將包裝紙通過(guò)搓紙輪從紙盒中取出來(lái)，使紙張單張出來(lái)。無(wú)4.1表示了該機(jī)構(gòu)主要的組成部分，外加步進(jìn)電機(jī)組成。采用牛皮紙包裝，其摩擦力大，所以在整個(gè)過(guò)程中，我們可以采用摩擦傳動(dòng)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)功能。該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠，其主要工藝流程為首先用搓紙輪將紙張從紙盒中分離出來(lái)，再經(jīng)過(guò)電容檢測(cè)裝置，當(dāng)出來(lái)的是單張紙時(shí)，則有上圖4.1（a）所示，離合器與分離輪斷開(kāi)，拾紙輪2運(yùn)動(dòng)，紙張開(kāi)始輸送。當(dāng)兩張出紙時(shí)，分離輪3與離合器結(jié)合，反方向運(yùn)轉(zhuǎn)，將多出來(lái)的紙張送回紙盒內(nèi)。為了控制分離輪的反轉(zhuǎn)與停止，我們?cè)诜蛛x輪3上我們安裝一個(gè)電磁式離合器。 （a）單紙受力分離模型 （b）多紙受力分離模型 圖4.2 送紙機(jī)構(gòu)紙張分離模型 材料之間的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、摩擦系數(shù)、包裝紙的質(zhì)量、輪與包裝紙相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度等因素，這些都是送紙機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)要綜合考慮的。如上圖4.2所示，我們對(duì)送紙機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)建模進(jìn)行分析，其中包括各部分，對(duì)單張紙及多張紙的受力進(jìn)行了分析。 單張紙送紙過(guò)程的動(dòng)力學(xué)方程： (4.1) 上式中，為送紙輪的角速度，為分離輪的角速度，為送紙輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，為分離輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，為送紙輪的扭矩，分離輪的扭矩，為送紙輪的半徑，為分離輪的半徑。 每個(gè)表面接觸方程為： (4.2) 從（4.1）可知，分離輪和送紙輪之間，與方向相反，大小相等，在這里我們使的值趨近于0，這樣可以使傳動(dòng)趨于平穩(wěn)。再使，。根據(jù)公式（4.2）得出。所以據(jù)上所述，使分離輪和送紙輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量達(dá)到盡可能的相同，已達(dá)到傳動(dòng)平穩(wěn)的效果。 當(dāng)送至裝置搓紙輪送出的紙為兩張紙的時(shí)候，其力學(xué)方程為： （4.3） 以下為第一張紙相對(duì)送紙輪、第二張紙相對(duì)第一張紙、分離輪相對(duì)于第二張紙的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程如下： （4.4） 4.1.2摩擦計(jì)算 摩擦輪示意圖如圖4.3所示，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速（r/min），主動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩（N·m），滑動(dòng)率（%），可靠性系數(shù)，摩擦系數(shù)，傳遞功率。 圖4.3 摩擦傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 傳動(dòng)比： 壓緊力： 作用在軸上的總壓力： 徑向力，軸向力。 4.1.3紙張檢測(cè)原理分析 圖4.4 測(cè)量示意圖 在送紙的時(shí)候有可能會(huì)出現(xiàn)多張紙一起送出的情況，當(dāng)出現(xiàn)多張紙的時(shí)候，我們可以看做一個(gè)整體，那么就是一張紙變厚。所以，通過(guò)電容的檢測(cè)，就能感應(yīng)出是否出現(xiàn)了重復(fù)輸送紙張的情況。改變紙張厚度，此處采用平行板式。電容也會(huì)改變。圖4.4所示為為檢測(cè)紙張是否重復(fù)輸出的簡(jiǎn)圖。 其電容量公式如下所示： （4.5） 其中： —包裝紙上表面到電極的距離； —電容極板面積（單個(gè)極板）； —包裝紙下表面到電極的距離； —包裝紙厚度； —包裝紙上表面到電極板之間介質(zhì)的介電常數(shù)； —包裝紙的介電常數(shù)； —包裝紙下表面導(dǎo)電極之間介質(zhì)的介電常數(shù)； ，時(shí)，電容量公式（4.5）也可以變成： （4.6） 介電常數(shù)和為定值的時(shí)候，此時(shí)包裝紙的厚度及介電常數(shù)來(lái)決定極板電容值。當(dāng)介電常數(shù)為定值的時(shí)候，可以通過(guò)式（4.6）就可計(jì)算出來(lái)包裝紙的厚度。 4.2包角機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.2.1裹紙 圖4.5書(shū)本包裹示意圖 紙張通過(guò)上述的送紙機(jī)構(gòu)送出之后，在導(dǎo)紙板的引導(dǎo)下，紙張會(huì)向下輸送，紙張到達(dá)指定位置的時(shí)候，傳感器會(huì)感應(yīng)紙張到位，發(fā)出信號(hào)，夾緊電磁鐵，使紙張固定。此時(shí)推書(shū)板推動(dòng)書(shū)本向前前進(jìn)，以此來(lái)對(duì)書(shū)本進(jìn)行裹三面的操作，此處用蘭達(dá)電磁鐵有限公司的H2004525吸盤(pán)式電磁鐵。如圖4.5所示。在這里要注意的是，送紙機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的速度一定要比推書(shū)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的速度要快。 4.2.2折上頁(yè) 在之前裹三面過(guò)后，即要包裹第四個(gè)面，當(dāng)前三個(gè)面包裹完成之后，推板后退回到初始位置。之后書(shū)本上方的上折板通過(guò)凸輪驅(qū)動(dòng)，向下運(yùn)動(dòng)，第四頁(yè)的上半頁(yè)向下翻折，折板末端會(huì)輕微向外翻折，起到導(dǎo)向的作用。 折上半頁(yè)的凸輪采用平底凸輪，壓力角為0，避免發(fā)生自鎖現(xiàn)象，并且能減小摩擦，并且增大傳動(dòng)效率。 折板運(yùn)動(dòng)要穩(wěn)定，均勻，速度要適中，所以選擇舵機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)平底凸輪進(jìn)而控制折板的旋轉(zhuǎn)角度的大小以及旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。進(jìn)而帶動(dòng)上折板的運(yùn)動(dòng)。在這里選用盛輝金屬舵機(jī)MG996。其實(shí)物如下圖所示。該舵機(jī)采用花鍵與凸輪連接在一起，受力面積大，并且采用多級(jí)減速，使其轉(zhuǎn)矩較大較穩(wěn)定，響應(yīng)快，精度高，能轉(zhuǎn)動(dòng)指定角度。為了不使凸輪與書(shū)本發(fā)生擦碰，凸輪采用往返90°的轉(zhuǎn)動(dòng)形式，也就是舵機(jī)往復(fù)90°轉(zhuǎn)動(dòng)的形式工作。凸輪的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示。 因凸輪的運(yùn)動(dòng)范圍為0~90°，即，并且將的范圍內(nèi)做成對(duì)稱(chēng)的形式。并且令凸輪的基圓半徑R為10cm，其轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)到最高點(diǎn)的距離為60cm， 所以其移動(dòng)距離D為50。所以凸輪的上下移動(dòng)范圍用方程來(lái)表示即為 書(shū)摞被包裹三面后，需要開(kāi)始第四面的包裹，電機(jī)帶動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)，上折頁(yè)板在重力作用下向下移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)第四面的包裹。用平底凸輪，如圖4.6（b）所示，該類(lèi)凸輪壓力角，不會(huì)出現(xiàn)自鎖，傳動(dòng)效率高[15]。凸輪基園半徑為R，上下移動(dòng)距離為D，工作區(qū)只有，為保證凸輪的中心在對(duì)稱(chēng)軸上，將范圍內(nèi)做成與對(duì)稱(chēng)的形狀，則得到凸輪在的工作范圍內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方程： （4.7） （b）平底凸輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖4.6 折上頁(yè)示意圖 4.2.3折下頁(yè) 圖4.8 折下頁(yè)示意圖 折下半頁(yè)及折后角機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，下半頁(yè)采用折板，也是利用舵機(jī)帶動(dòng)折板轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)折下半頁(yè)的時(shí)候，舵機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，此時(shí)下半頁(yè)折上去，會(huì)稍微覆蓋上半頁(yè)。然后舵機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)90°，此處舵機(jī)同樣采用上面盛輝金屬舵機(jī)MG966，并且使用花鍵連接。然后將上下頁(yè)折向書(shū)本內(nèi)側(cè)。如圖4.8所示。 4.2.4折前角與上下邊 圖4.9 端面折頁(yè)示意圖 圖4.9為折前角和上下邊的折疊板。折前角和折上下邊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，推板推動(dòng)書(shū)本向前運(yùn)動(dòng)，先將書(shū)本前角向兩側(cè)折疊，通過(guò)機(jī)構(gòu)固定擋板兩邊的導(dǎo)向作用來(lái)完成，固定擋板末端會(huì)向外翻出，起起到一定的導(dǎo)向作用。 然后書(shū)本再繼續(xù)向前推進(jìn)，首先在下開(kāi)口槽的作用下，書(shū)本包裝紙的下邊向上翻折。再繼續(xù)向前推進(jìn)，在上開(kāi)口槽的作用下，書(shū)本包裝紙的上邊向下翻折。至此，整個(gè)書(shū)本打包過(guò)程已經(jīng)完成，再進(jìn)行捆扎操作。 4.3捆扎機(jī)原理 選擇捆扎機(jī)及其工作原理，為了使打包好的書(shū)本便于保管，運(yùn)輸和裝卸，故將其進(jìn)行捆扎，繩子用PP帶，方便使用。 在這里捆扎機(jī)我們直接選用成品，在這里選用SD-101型自動(dòng)捆扎機(jī)。捆扎機(jī)參數(shù)： 設(shè)備尺寸 1400mm×610mm×1550mm 弓架尺寸 860mm×600mm 功率 0.86KW 捆包速度 2.3s/次 打包尺寸 最小95mm×35mm；最大860mm×580mm PP帶 寬度10、12、18mm；厚度0.5~1.0mm 此捆扎機(jī)的主要工作過(guò)程為送帶，抽帶，切燙。捆扎用電機(jī)采用直流電機(jī)。送帶，首先，直流電機(jī)帶動(dòng)下滾輪逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，在摩擦力的作用下，使PP帶順著導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng)，待其碰到制動(dòng)器的微動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)，前端壓頭會(huì)壓住PP帶的前端，以便接下來(lái)的收緊捆扎運(yùn)動(dòng)。 為了能使PP帶在導(dǎo)槽中能夠順暢的滑動(dòng)，其圓弧半徑要盡量大一點(diǎn)，防止PP帶在中途纏繞，且為了能使PP帶能夠捆扎在書(shū)本上，其導(dǎo)槽設(shè)計(jì)成活動(dòng)式封閉結(jié)構(gòu)，當(dāng)觸動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)下滾輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，PP帶受到牽引力作用，會(huì)強(qiáng)行擠壓柔性帶，使PP帶順利從導(dǎo)槽中脫離，PP帶脫離后，柔性帶又恢復(fù)原狀。 抽帶，推書(shū)板將書(shū)本推到指定位置后，下滾輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，用摩擦力將PP帶從導(dǎo)槽中拉出，并且在拉力的作用下，PP帶張緊，纏繞在書(shū)本表面，在滾輪的傳動(dòng)軸上裝有扭矩傳感器，當(dāng)檢測(cè)到扭矩突然增大的時(shí)候，帶輪停止旋轉(zhuǎn)。 切燙，目的是將PP帶切斷，粘結(jié)在一起。當(dāng)滾輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)停止之后，后端壓頭壓住PP帶后端，后端壓頭同時(shí)也起到電加熱板的作用，在加熱的同時(shí)，切斷壓頭也對(duì)PP帶進(jìn)行加壓切斷，完成捆扎過(guò)程。 1-上襯板；2-止動(dòng)器；3-導(dǎo)向板；4-后端壓頭；5-切斷壓頭；5-凸輪；7-凸輪軸； 8-前端壓頭；9-捆扎帶 圖4.11 壓帶凸輪機(jī)構(gòu)原理圖 至此，一摞書(shū)的打包過(guò)程就結(jié)束了，拿走書(shū)本進(jìn)行下一摞書(shū)本的打包。 書(shū)本打包機(jī)外形設(shè)計(jì)，書(shū)本打包機(jī)外形尺寸設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮到多種因素，方便操作，設(shè)備簡(jiǎn)單，減少成本等。 打包機(jī)工作空間，打包機(jī)的設(shè)計(jì)要盡量做到人性化，要能使操作者容易上手，操作輕松，減少操作者在操作機(jī)器時(shí)產(chǎn)生的不適以及勞動(dòng)強(qiáng)度，并且根據(jù)人體的平均尺寸來(lái)對(duì)機(jī)器進(jìn)行設(shè)計(jì)。 在打包過(guò)程中，工作人員在工作的時(shí)候要經(jīng)常搬運(yùn)書(shū)本，操作按鈕，并且要經(jīng)常走動(dòng)，座椅采用立姿作業(yè)，并且機(jī)器的高度也要根據(jù)人體身高以及作業(yè)方式來(lái)確定，作業(yè)方式分為精密作業(yè)，一般作業(yè)，重荷作業(yè)，該類(lèi)屬于重荷作業(yè)，并且男女肘高也不一樣，取平均值100cm，因?yàn)槭侵睾勺鳂I(yè)，所以機(jī)器工作臺(tái)距離地面的 高度H=100-10=90cm?？刂泼姘宓奈恢每梢栽O(shè)置在與工作臺(tái)旁邊的位置，并且便于操作，要有一定角度，可以選擇與工作平臺(tái)成40°角左右的位置。 綜上所述，打包機(jī)的主要形狀基本可以確定了。 4.4輔助設(shè)備 書(shū)本需要經(jīng)過(guò)機(jī)器輸送到推書(shū)板處，這里可以采用上海悅美機(jī)械制造有限公司的擋板式爬坡皮帶輸送機(jī)，該機(jī)器可以只一個(gè)方向運(yùn)作，防止書(shū)本下滑，機(jī)器底部配備滾輪，可以進(jìn)行設(shè)備轉(zhuǎn)移，如圖4.13所示。 圖4.12SD101型捆扎機(jī) 圖4.13 擋板式爬坡皮帶輸送機(jī) 結(jié)論 本篇論文是針對(duì)書(shū)本的自動(dòng)打包而設(shè)計(jì)的一款機(jī)器，首先，對(duì)國(guó)內(nèi)外打包機(jī)械的技術(shù)，成品及發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析與介紹。然后根據(jù)其具體的參數(shù)要求制定總體方案，接著，用三菱的FX2N系列PLC控制系統(tǒng)對(duì)整個(gè)打包機(jī)進(jìn)行控制設(shè)計(jì)。該篇論文主要完成以下工作： 1、 分析國(guó)內(nèi)外打包機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀，確定打包機(jī)設(shè)計(jì)意義。 2、 根據(jù)具體技術(shù)參數(shù)要求，確定總體方案，分別設(shè)計(jì)了推書(shū)機(jī)構(gòu)，送紙機(jī)構(gòu)，折上頁(yè)結(jié)構(gòu)，折下頁(yè)機(jī)構(gòu)，折后角及前角機(jī)構(gòu)，折上下邊機(jī)構(gòu)，以及對(duì)書(shū)本的捆扎也進(jìn)行了分析。 3、 結(jié)合書(shū)本打包機(jī)設(shè)計(jì)方案以及其工作方式，運(yùn)用三菱FX2N系列PLC對(duì)其進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，控制紙張送出，三相異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制推書(shū)板運(yùn)動(dòng)，再控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)上折板的上下移動(dòng)，在對(duì)下折板進(jìn)行180°的往返運(yùn)動(dòng)控制。并且加入了安全保護(hù)裝置，最后對(duì)PLC裝置進(jìn)行了防干擾設(shè)計(jì)，以保證打包機(jī)能夠安全平穩(wěn)高效率的運(yùn)行。 此次我選的畢業(yè)論文的題目是自動(dòng)書(shū)本打包機(jī)的設(shè)計(jì)，在剛開(kāi)始做這個(gè)課題的時(shí)候，感覺(jué)沒(méi)有頭緒，不知從何下手，所以為了能更好、更順利的完成這個(gè)課題，我去圖書(shū)館翻閱了大量資料，也在網(wǎng)上自己買(mǎi)了幾本相關(guān)書(shū)籍參考，并且指導(dǎo)老師也很負(fù)責(zé)任，每周都會(huì)要求我們和她見(jiàn)一次面，現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)我們，我嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)度完成每個(gè)任務(wù)，然后完成了整個(gè)書(shū)本打包機(jī)的設(shè)計(jì)。 參考文獻(xiàn) [1] 王章福.包裝分類(lèi)設(shè)計(jì)-設(shè)計(jì)基礎(chǔ) [M]. 北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社2001,14-31. [2] 劉曉玫，王超，劉國(guó)靖.應(yīng)加快發(fā)展我國(guó)包裝機(jī)械工業(yè) [J].中國(guó)包裝：2003（12）：51 [3] 李斌.剖析SDB-1型平裝書(shū)籍打包機(jī)[J].印刷技術(shù)，2007（02）：51-52. [4] 書(shū)刊裝訂領(lǐng)域添新秀—紫宏公司SK20書(shū)刊包裝機(jī)簡(jiǎn)介 [J]. 印刷技術(shù)：2008（11）：74. [5] 魏玉杰，賀紅林.全自動(dòng)書(shū)本打包機(jī)的研究與設(shè)計(jì)[J].包裝工程，2012（17）：79-83. [6] KIPPHAN Helmut. Handbook of Print Media[K]. NewYork:Springer—Verlag Berlin Heidelberg，2001. [7] 陳虹，王芳.平裝書(shū)籍書(shū)籍金屬部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 包裝工程，2009（12）：77-79. [8] 許林城.包裝機(jī)械 [M]. 長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社，1998. [9] 高德.包裝機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：北京化學(xué)工業(yè)出版社，2005. [10] 凌杰.數(shù)碼復(fù)印機(jī)進(jìn)紙機(jī)構(gòu)的研究[D].南京林業(yè)大學(xué)，2009（6）：19~20. [11] 王亮，許瑛.基于平行板式電容傳感器的送紙檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].包裝工程，2012（11）：82~85. [12] 黃穎為.包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M]. 北京：北京化學(xué)工業(yè)出版社，2006. [13] 楊曉清.包裝機(jī)械與設(shè)計(jì)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2009. [14] 忠峙.Signode半自動(dòng)捆扎機(jī) [J]. 上海包裝：1993（4）：42-42. [15] Matsushita Electric Works Ltd, Automation Control Group. FPO programming manual [EB/OL]. (2004-10-05)[2008-09-10]. [16] 三菱電機(jī). MR-J2S-B伺服驅(qū)動(dòng)器的技術(shù)資料[M. 上海: 三菱電機(jī)自動(dòng)化上 海有限公司, 2004, 07. [17] 鄧則名, 鄺穗芳等. 電器與可編程控制器應(yīng)用技術(shù)[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出 版社, 2004, 102-199. [18]Siemens AG.Working with STEP7 V5.2 Getting Started.2002 [19] 陳嬋娟, 薛愷. 基于PLC的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)單雙軸運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn). 機(jī)械設(shè)計(jì) 與制造. 2009(3). [20] He yong yi. A Control System of Material Handling in FMS. Journal of shanghai university. Vol.1.No.1.1997. [21] 張強(qiáng), 文懷興, 陳嬋娟. 數(shù)字量I/O卡在快速成型機(jī)多軸控制中的應(yīng)用[J]. 控制與檢測(cè), 2008, 4（64）: 64-70. [22] Ren Sheng-le. Development of PLC-based Tension Control System. Chinese Journal of Aeronautics20 (2007) 266-271. 致 謝 在整個(gè)打包機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我也遇到了很多問(wèn)題，有些問(wèn)題書(shū)本上學(xué)過(guò)，有些通過(guò)查資料能找到，有些沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)的，不知從何下手，然后老師告訴我應(yīng)該怎么做，幫助我完成了打包機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，由于控制系統(tǒng)學(xué)的不是很好，所以很難下手，指導(dǎo)老師推薦我們?nèi)フ译姎鈱W(xué)院研究生施兢業(yè)學(xué)長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)兩天的悉心學(xué)習(xí)，終于把控制系統(tǒng)做了出來(lái)，并且把整個(gè)機(jī)器的所有問(wèn)題都弄明白了，指導(dǎo)老師劉軍人很好，性格也很好，很負(fù)責(zé)任，很有責(zé)任心，三位答辯老師也指出了我的論文中所存在的問(wèn)題?？梢栽谶@么好的老師手下做完此次畢業(yè)設(shè)計(jì)我感到很幸運(yùn)，在這里，非常感謝各位老師，同學(xué)的幫助與支持。