圓壓平燙金機(jī)輸紙機(jī)構(gòu)的改進(jìn)

周 迪，周萬(wàn)成

（常德金鵬印務(wù)有限公司，湖南 常德 415000）

常德金鵬印務(wù)有限公司一臺(tái)德國(guó)產(chǎn)SteuerPZ82/4圓壓平燙金機(jī)，其飛達(dá)輸送紙張的最大幅面是570mm×820mm，已不能滿足產(chǎn)品的工藝需要。

一、原因分析

斯托拿圓壓平燙金機(jī)的吸嘴輸紙機(jī)構(gòu)是一個(gè)雙凸輪驅(qū)動(dòng)的四連桿機(jī)構(gòu)，如圖1所示。

凹槽凸輪A推動(dòng)搖桿1前后擺動(dòng)，搖桿1通過(guò)連桿2帶動(dòng)搖桿3及吸嘴5前后擺動(dòng)，吸嘴在凹槽凸輪A驅(qū)動(dòng)下的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是：吸紙（靜止） →向前擺動(dòng)→交接 （靜止） →向后擺動(dòng)。凸輪B通過(guò)擺桿4給搖桿3及吸嘴5一個(gè)疊加的上下運(yùn)動(dòng)，吸嘴在凸輪B驅(qū)動(dòng)下的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是：吸紙（靜止） →上升→停留→下降→交接 （靜止） →上升→停留→下降。吸嘴在雙凸輪驅(qū)動(dòng)下的合成運(yùn)動(dòng)是：吸嘴吸紙→上升→向前斜下降→紙張交接→向后斜上升→下降吸紙。由于燙印的紙張寬度超過(guò)設(shè)備最大輸紙尺寸，當(dāng)紙張?jiān)谇耙?guī)定位時(shí)，其拖稍已延伸到吸嘴與紙堆之間，因此當(dāng)吸嘴5下降吸紙時(shí)會(huì)壓住拖稍而吸不到紙。

圖1

二、改進(jìn)措施

1.改進(jìn)要點(diǎn)

（1） 增大凹槽凸輪A的推程角和回程角，使吸嘴的擺動(dòng)軌跡前后延伸； （2） 在吸嘴擺動(dòng)軌跡向前延伸后，為了保證與遞紙牙的交接位置不改變，需增加連桿2的長(zhǎng)度，使吸嘴的擺動(dòng)軌跡向后偏移； （3） 增大凸輪B的休止角以適應(yīng)吸嘴前后擺動(dòng)軌跡的延長(zhǎng)。

圖2

圖3

2.改進(jìn)過(guò)程

拆下飛達(dá)頭，在吸嘴上綁一支鉛筆芯，垂直輸紙臺(tái)放一白色紙板，慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪軸，畫(huà)一條封閉的曲線，即為吸嘴的運(yùn)動(dòng)軌跡線。由于吸嘴前擺和后擺的軌跡不重合，故其軌跡線是一條封閉的曲線。然后拆下四桿機(jī)構(gòu)和凸輪，測(cè)量各桿的尺寸，在CAD上繪制出凸輪輪廓圖及四桿運(yùn)動(dòng)圖，根據(jù)吸嘴運(yùn)動(dòng)軌跡線和四桿機(jī)構(gòu)的尺寸計(jì)算出搖桿1的最大擺角為0.34rad，再通過(guò)CAD模擬四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，也顯示搖桿1的最大擺角為0.34rad，說(shuō)明CAD的模擬結(jié)果與實(shí)際運(yùn)動(dòng)相近。當(dāng)把吸嘴的前后擺動(dòng)軌跡模擬延長(zhǎng)30mm時(shí)（吸嘴實(shí)際只需要向后偏移27mm），搖桿1最大擺角為0.45rad。根據(jù)模擬結(jié)果需要將凹槽凸輪A的推程角和回程角增大0.12rad。受原設(shè)計(jì)尺寸的影響，不能只通過(guò)減小凸輪基圓半徑的辦法來(lái)增大推程角和回程角，還需將遠(yuǎn)休止弧的半徑增大（見(jiàn)圖2）。基圓半徑減小使吸嘴運(yùn)動(dòng)軌跡向后延伸，這是改進(jìn)所需要的，但遠(yuǎn)休止弧半徑增大會(huì)使吸嘴運(yùn)動(dòng)軌跡向前延伸，這樣吸嘴與遞紙牙的交接位置就發(fā)生了改變，與改進(jìn)要求不符。因此還需要通過(guò)增加連桿2的長(zhǎng)度來(lái)使吸嘴的運(yùn)動(dòng)軌跡向后偏移，保證吸嘴與遞紙牙的交接位置不變。另外，由于吸嘴吸紙的位置后移了，輸紙臺(tái)的位置也要向后做相應(yīng)的調(diào)整。對(duì)于凸輪B主要是增大遠(yuǎn)休止角，增加吸嘴在凸輪B

驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)中的停留時(shí)間，以適應(yīng)吸嘴在凹槽凸輪A驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)中擺動(dòng)軌跡的延長(zhǎng)（見(jiàn)圖3）。休止角的增大必然會(huì)減小推程角和回程角，而推程和回程的終點(diǎn)位置又不能改變，這就會(huì)增加吸嘴上升和下降的速度。在設(shè)計(jì)和加工凸輪時(shí)，盡量不減小推程角而是減小回程角，使吸嘴送紙速度基本維持原狀，加快吸嘴紙張交接后的回程速度。

最終吸嘴在新雙凸輪驅(qū)動(dòng)下的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是：吸紙(靜止)→上升→向前斜上升→向前擺動(dòng)→向前斜下降→紙張交接（靜止） →快速向后斜上升→向后擺動(dòng)→快速下降。

三、效果

改進(jìn)后設(shè)備運(yùn)行正常，飛達(dá)輸紙幅面尺寸增大，完全滿足工藝要求，使價(jià)值300多萬(wàn)元的設(shè)備得以繼續(xù)使用。