一種新型橫向收集機(jī)的設(shè)計(jì)與研究

呂瑞毅

摘 要：對(duì)一種機(jī)電一體化產(chǎn)品橫向收集機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)作深度優(yōu)化，超脫原有產(chǎn)品的形態(tài)特征，創(chuàng)造獨(dú)特全新產(chǎn)品“全機(jī)械傳動(dòng)無極調(diào)速橫向收集機(jī)”。文中介紹了基本設(shè)計(jì)理念，以其研究理論為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)制造出相應(yīng)產(chǎn)品，現(xiàn)已投用于實(shí)際生產(chǎn)線，運(yùn)行狀況良好。實(shí)現(xiàn)了在提高產(chǎn)品技術(shù)性能的同時(shí)，增強(qiáng)了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力。

關(guān)鍵詞：機(jī)械傳動(dòng)；橫向收集機(jī)；機(jī)械設(shè)計(jì)優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TB74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 概述

目前，在各類盒裝品自動(dòng)包裝生產(chǎn)線上，條狀盒裝品（其長(zhǎng)度大于寬度、高度兩倍以上，以下簡(jiǎn)稱條狀物）在輸送線上大多是沿其縱向輸送以節(jié)省輸送線的占用空間。在進(jìn)入下一步裝箱工序前，又要求轉(zhuǎn)換為沿其橫向輸送，這就需要一種被稱為橫向收集機(jī)的設(shè)備。橫向收集機(jī)主要由縱向輸入部和橫向推出部，兩大部分組成。在縱向輸入部，要對(duì)多條通道上沿縱向無規(guī)則隨機(jī)輸送來的條狀物，進(jìn)行有序化收集整理，排列整齊后，送入橫向推出部，由橫向推板機(jī)構(gòu)將條狀物橫向推出，完成橫向收集過程。

2 技術(shù)領(lǐng)域及背景技術(shù)

現(xiàn)階段在線運(yùn)行的橫向收集機(jī)，大多采用電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)條狀物的收集整理。但因電氣控制必然存在控制檢測(cè)元件，電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編程較為復(fù)雜且動(dòng)作停頓次數(shù)頻繁，響應(yīng)速度較慢，制約橫向收集的速度，滿足不了下工序裝箱的提速要求，進(jìn)而影響整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。

在電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)電一體化產(chǎn)品的今天，能否對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)作深度優(yōu)化，超脫原有產(chǎn)品的形態(tài)特征，這就成為新的課題，值得深入探究。為了深層次挖掘機(jī)械設(shè)計(jì)的潛能，創(chuàng)造獨(dú)特全新產(chǎn)品，從而簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，節(jié)約制造成本。本文提出一種全機(jī)械傳動(dòng)無級(jí)調(diào)速橫向收集機(jī)的設(shè)計(jì)研究。

3 設(shè)計(jì)理念

橫向收集機(jī)能夠?qū)Χ鄺l通道上沿縱向輸送來的條狀物進(jìn)行收集整理，排列整齊后，沿其橫向輸出，完成橫向收集過程。實(shí)現(xiàn)這一過程的關(guān)鍵在于，如何在連續(xù)輸送中，對(duì)多路無規(guī)則隨機(jī)輸送來的條狀物進(jìn)行有序化收集整理。為此，考慮采用“一抬”“二擋”“三推”三個(gè)步驟來實(shí)現(xiàn)。通過“一抬”，對(duì)條狀物進(jìn)行初步整理；經(jīng)過“二擋”，使初步整理的條狀物排列整齊，然后一起送入橫向推板通道；進(jìn)而完成“三推”。

4 設(shè)計(jì)方案

為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)理念，解決其技術(shù)問題所選取的設(shè)計(jì)方案是，通過兩段輸送機(jī)構(gòu)與兩組凸輪上抬機(jī)構(gòu)和凸輪擋位機(jī)構(gòu)相結(jié)合，再加上橫向推板機(jī)構(gòu)來實(shí)施。整機(jī)采用無級(jí)調(diào)速全機(jī)械傳動(dòng)的方式，每個(gè)機(jī)構(gòu)之間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相互匹配并與條狀物輸送速度相匹配，以保證快速、協(xié)調(diào)運(yùn)行， 設(shè)計(jì)方案如圖1所示。

如圖，上述兩段輸送機(jī)構(gòu)，前段為皮帶輸送機(jī)構(gòu)1，后段為輥筒輸送機(jī)構(gòu)2；在輥筒輸送機(jī)構(gòu)2之間安置凸輪上抬機(jī)構(gòu)3和凸輪擋位機(jī)構(gòu)4；輥筒輸送機(jī)構(gòu)2尾部為橫向推板通道5；其上方為橫向推板機(jī)構(gòu)6。

整個(gè)設(shè)備采用一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使原動(dòng)力傳遞到所有運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，按照各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的需要，精確設(shè)計(jì)傳動(dòng)比，讓所有運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)運(yùn)行。

結(jié)語

設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，所有運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)運(yùn)行。各機(jī)構(gòu)之間連續(xù)不間斷的協(xié)調(diào)配合，使整機(jī)能夠“以不變應(yīng)萬變”，有效地解決了條狀物橫向收集速度慢的問題。而且整機(jī)運(yùn)行無需任何控制檢測(cè)裝置，只保留必要的故障保護(hù)檢測(cè)裝置，因而整機(jī)運(yùn)行可靠性提高，穩(wěn)定性增強(qiáng)，故障率降低，可提高整線的生產(chǎn)能力。該設(shè)備可以在運(yùn)行時(shí)，不停機(jī)進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，且速度調(diào)節(jié)平滑無跳躍。能夠做到任意時(shí)刻、任意位置停機(jī)，再次啟動(dòng)，仍然能正常運(yùn)行。由于簡(jiǎn)化了電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從而節(jié)省了電氣元器件采購(gòu)，節(jié)約了制造成本，節(jié)省了能源消耗。

根據(jù)本文提出的設(shè)計(jì)研究，已經(jīng)設(shè)計(jì)制造出全機(jī)械傳動(dòng)無極調(diào)速橫向收集機(jī)（該產(chǎn)品已獲國(guó)家專利，專利號(hào)：201320420024.3），現(xiàn)已投用于實(shí)際生產(chǎn)線，現(xiàn)場(chǎng)在線運(yùn)行狀況良好。實(shí)現(xiàn)了在提高產(chǎn)品技術(shù)性能的同時(shí)，增強(qiáng)了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力。

參考文獻(xiàn)

[1]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[2]黃靖遠(yuǎn)，高志，陳祝林.機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)（第3版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[3]王躍進(jìn).機(jī)械原理.北京：北京大學(xué)出版社，2009.

[4]牟致忠.機(jī)械可靠性—理論方法應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.endprint

摘 要：對(duì)一種機(jī)電一體化產(chǎn)品橫向收集機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)作深度優(yōu)化，超脫原有產(chǎn)品的形態(tài)特征，創(chuàng)造獨(dú)特全新產(chǎn)品“全機(jī)械傳動(dòng)無極調(diào)速橫向收集機(jī)”。文中介紹了基本設(shè)計(jì)理念，以其研究理論為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)制造出相應(yīng)產(chǎn)品，現(xiàn)已投用于實(shí)際生產(chǎn)線，運(yùn)行狀況良好。實(shí)現(xiàn)了在提高產(chǎn)品技術(shù)性能的同時(shí)，增強(qiáng)了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力。

關(guān)鍵詞：機(jī)械傳動(dòng)；橫向收集機(jī)；機(jī)械設(shè)計(jì)優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TB74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 概述

目前，在各類盒裝品自動(dòng)包裝生產(chǎn)線上，條狀盒裝品（其長(zhǎng)度大于寬度、高度兩倍以上，以下簡(jiǎn)稱條狀物）在輸送線上大多是沿其縱向輸送以節(jié)省輸送線的占用空間。在進(jìn)入下一步裝箱工序前，又要求轉(zhuǎn)換為沿其橫向輸送，這就需要一種被稱為橫向收集機(jī)的設(shè)備。橫向收集機(jī)主要由縱向輸入部和橫向推出部，兩大部分組成。在縱向輸入部，要對(duì)多條通道上沿縱向無規(guī)則隨機(jī)輸送來的條狀物，進(jìn)行有序化收集整理，排列整齊后，送入橫向推出部，由橫向推板機(jī)構(gòu)將條狀物橫向推出，完成橫向收集過程。

2 技術(shù)領(lǐng)域及背景技術(shù)

現(xiàn)階段在線運(yùn)行的橫向收集機(jī)，大多采用電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)條狀物的收集整理。但因電氣控制必然存在控制檢測(cè)元件，電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編程較為復(fù)雜且動(dòng)作停頓次數(shù)頻繁，響應(yīng)速度較慢，制約橫向收集的速度，滿足不了下工序裝箱的提速要求，進(jìn)而影響整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。

在電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)電一體化產(chǎn)品的今天，能否對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)作深度優(yōu)化，超脫原有產(chǎn)品的形態(tài)特征，這就成為新的課題，值得深入探究。為了深層次挖掘機(jī)械設(shè)計(jì)的潛能，創(chuàng)造獨(dú)特全新產(chǎn)品，從而簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，節(jié)約制造成本。本文提出一種全機(jī)械傳動(dòng)無級(jí)調(diào)速橫向收集機(jī)的設(shè)計(jì)研究。

3 設(shè)計(jì)理念

橫向收集機(jī)能夠?qū)Χ鄺l通道上沿縱向輸送來的條狀物進(jìn)行收集整理，排列整齊后，沿其橫向輸出，完成橫向收集過程。實(shí)現(xiàn)這一過程的關(guān)鍵在于，如何在連續(xù)輸送中，對(duì)多路無規(guī)則隨機(jī)輸送來的條狀物進(jìn)行有序化收集整理。為此，考慮采用“一抬”“二擋”“三推”三個(gè)步驟來實(shí)現(xiàn)。通過“一抬”，對(duì)條狀物進(jìn)行初步整理；經(jīng)過“二擋”，使初步整理的條狀物排列整齊，然后一起送入橫向推板通道；進(jìn)而完成“三推”。

4 設(shè)計(jì)方案

為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)理念，解決其技術(shù)問題所選取的設(shè)計(jì)方案是，通過兩段輸送機(jī)構(gòu)與兩組凸輪上抬機(jī)構(gòu)和凸輪擋位機(jī)構(gòu)相結(jié)合，再加上橫向推板機(jī)構(gòu)來實(shí)施。整機(jī)采用無級(jí)調(diào)速全機(jī)械傳動(dòng)的方式，每個(gè)機(jī)構(gòu)之間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相互匹配并與條狀物輸送速度相匹配，以保證快速、協(xié)調(diào)運(yùn)行， 設(shè)計(jì)方案如圖1所示。

如圖，上述兩段輸送機(jī)構(gòu)，前段為皮帶輸送機(jī)構(gòu)1，后段為輥筒輸送機(jī)構(gòu)2；在輥筒輸送機(jī)構(gòu)2之間安置凸輪上抬機(jī)構(gòu)3和凸輪擋位機(jī)構(gòu)4；輥筒輸送機(jī)構(gòu)2尾部為橫向推板通道5；其上方為橫向推板機(jī)構(gòu)6。

整個(gè)設(shè)備采用一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使原動(dòng)力傳遞到所有運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，按照各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的需要，精確設(shè)計(jì)傳動(dòng)比，讓所有運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)運(yùn)行。

結(jié)語

設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，所有運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)運(yùn)行。各機(jī)構(gòu)之間連續(xù)不間斷的協(xié)調(diào)配合，使整機(jī)能夠“以不變應(yīng)萬變”，有效地解決了條狀物橫向收集速度慢的問題。而且整機(jī)運(yùn)行無需任何控制檢測(cè)裝置，只保留必要的故障保護(hù)檢測(cè)裝置，因而整機(jī)運(yùn)行可靠性提高，穩(wěn)定性增強(qiáng)，故障率降低，可提高整線的生產(chǎn)能力。該設(shè)備可以在運(yùn)行時(shí)，不停機(jī)進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，且速度調(diào)節(jié)平滑無跳躍。能夠做到任意時(shí)刻、任意位置停機(jī)，再次啟動(dòng)，仍然能正常運(yùn)行。由于簡(jiǎn)化了電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從而節(jié)省了電氣元器件采購(gòu)，節(jié)約了制造成本，節(jié)省了能源消耗。

根據(jù)本文提出的設(shè)計(jì)研究，已經(jīng)設(shè)計(jì)制造出全機(jī)械傳動(dòng)無極調(diào)速橫向收集機(jī)（該產(chǎn)品已獲國(guó)家專利，專利號(hào)：201320420024.3），現(xiàn)已投用于實(shí)際生產(chǎn)線，現(xiàn)場(chǎng)在線運(yùn)行狀況良好。實(shí)現(xiàn)了在提高產(chǎn)品技術(shù)性能的同時(shí)，增強(qiáng)了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力。

參考文獻(xiàn)

[1]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[2]黃靖遠(yuǎn)，高志，陳祝林.機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)（第3版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[3]王躍進(jìn).機(jī)械原理.北京：北京大學(xué)出版社，2009.

[4]牟致忠.機(jī)械可靠性—理論方法應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.endprint

摘 要：對(duì)一種機(jī)電一體化產(chǎn)品橫向收集機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)作深度優(yōu)化，超脫原有產(chǎn)品的形態(tài)特征，創(chuàng)造獨(dú)特全新產(chǎn)品“全機(jī)械傳動(dòng)無極調(diào)速橫向收集機(jī)”。文中介紹了基本設(shè)計(jì)理念，以其研究理論為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)制造出相應(yīng)產(chǎn)品，現(xiàn)已投用于實(shí)際生產(chǎn)線，運(yùn)行狀況良好。實(shí)現(xiàn)了在提高產(chǎn)品技術(shù)性能的同時(shí)，增強(qiáng)了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力。

關(guān)鍵詞：機(jī)械傳動(dòng)；橫向收集機(jī)；機(jī)械設(shè)計(jì)優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TB74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 概述

目前，在各類盒裝品自動(dòng)包裝生產(chǎn)線上，條狀盒裝品（其長(zhǎng)度大于寬度、高度兩倍以上，以下簡(jiǎn)稱條狀物）在輸送線上大多是沿其縱向輸送以節(jié)省輸送線的占用空間。在進(jìn)入下一步裝箱工序前，又要求轉(zhuǎn)換為沿其橫向輸送，這就需要一種被稱為橫向收集機(jī)的設(shè)備。橫向收集機(jī)主要由縱向輸入部和橫向推出部，兩大部分組成。在縱向輸入部，要對(duì)多條通道上沿縱向無規(guī)則隨機(jī)輸送來的條狀物，進(jìn)行有序化收集整理，排列整齊后，送入橫向推出部，由橫向推板機(jī)構(gòu)將條狀物橫向推出，完成橫向收集過程。

2 技術(shù)領(lǐng)域及背景技術(shù)

現(xiàn)階段在線運(yùn)行的橫向收集機(jī)，大多采用電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)條狀物的收集整理。但因電氣控制必然存在控制檢測(cè)元件，電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編程較為復(fù)雜且動(dòng)作停頓次數(shù)頻繁，響應(yīng)速度較慢，制約橫向收集的速度，滿足不了下工序裝箱的提速要求，進(jìn)而影響整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。

在電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)電一體化產(chǎn)品的今天，能否對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)作深度優(yōu)化，超脫原有產(chǎn)品的形態(tài)特征，這就成為新的課題，值得深入探究。為了深層次挖掘機(jī)械設(shè)計(jì)的潛能，創(chuàng)造獨(dú)特全新產(chǎn)品，從而簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，節(jié)約制造成本。本文提出一種全機(jī)械傳動(dòng)無級(jí)調(diào)速橫向收集機(jī)的設(shè)計(jì)研究。

3 設(shè)計(jì)理念

橫向收集機(jī)能夠?qū)Χ鄺l通道上沿縱向輸送來的條狀物進(jìn)行收集整理，排列整齊后，沿其橫向輸出，完成橫向收集過程。實(shí)現(xiàn)這一過程的關(guān)鍵在于，如何在連續(xù)輸送中，對(duì)多路無規(guī)則隨機(jī)輸送來的條狀物進(jìn)行有序化收集整理。為此，考慮采用“一抬”“二擋”“三推”三個(gè)步驟來實(shí)現(xiàn)。通過“一抬”，對(duì)條狀物進(jìn)行初步整理；經(jīng)過“二擋”，使初步整理的條狀物排列整齊，然后一起送入橫向推板通道；進(jìn)而完成“三推”。

4 設(shè)計(jì)方案

為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)理念，解決其技術(shù)問題所選取的設(shè)計(jì)方案是，通過兩段輸送機(jī)構(gòu)與兩組凸輪上抬機(jī)構(gòu)和凸輪擋位機(jī)構(gòu)相結(jié)合，再加上橫向推板機(jī)構(gòu)來實(shí)施。整機(jī)采用無級(jí)調(diào)速全機(jī)械傳動(dòng)的方式，每個(gè)機(jī)構(gòu)之間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相互匹配并與條狀物輸送速度相匹配，以保證快速、協(xié)調(diào)運(yùn)行， 設(shè)計(jì)方案如圖1所示。

如圖，上述兩段輸送機(jī)構(gòu)，前段為皮帶輸送機(jī)構(gòu)1，后段為輥筒輸送機(jī)構(gòu)2；在輥筒輸送機(jī)構(gòu)2之間安置凸輪上抬機(jī)構(gòu)3和凸輪擋位機(jī)構(gòu)4；輥筒輸送機(jī)構(gòu)2尾部為橫向推板通道5；其上方為橫向推板機(jī)構(gòu)6。

整個(gè)設(shè)備采用一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使原動(dòng)力傳遞到所有運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，按照各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的需要，精確設(shè)計(jì)傳動(dòng)比，讓所有運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)運(yùn)行。

結(jié)語

設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，所有運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)運(yùn)行。各機(jī)構(gòu)之間連續(xù)不間斷的協(xié)調(diào)配合，使整機(jī)能夠“以不變應(yīng)萬變”，有效地解決了條狀物橫向收集速度慢的問題。而且整機(jī)運(yùn)行無需任何控制檢測(cè)裝置，只保留必要的故障保護(hù)檢測(cè)裝置，因而整機(jī)運(yùn)行可靠性提高，穩(wěn)定性增強(qiáng)，故障率降低，可提高整線的生產(chǎn)能力。該設(shè)備可以在運(yùn)行時(shí)，不停機(jī)進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，且速度調(diào)節(jié)平滑無跳躍。能夠做到任意時(shí)刻、任意位置停機(jī)，再次啟動(dòng)，仍然能正常運(yùn)行。由于簡(jiǎn)化了電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從而節(jié)省了電氣元器件采購(gòu)，節(jié)約了制造成本，節(jié)省了能源消耗。

根據(jù)本文提出的設(shè)計(jì)研究，已經(jīng)設(shè)計(jì)制造出全機(jī)械傳動(dòng)無極調(diào)速橫向收集機(jī)（該產(chǎn)品已獲國(guó)家專利，專利號(hào)：201320420024.3），現(xiàn)已投用于實(shí)際生產(chǎn)線，現(xiàn)場(chǎng)在線運(yùn)行狀況良好。實(shí)現(xiàn)了在提高產(chǎn)品技術(shù)性能的同時(shí)，增強(qiáng)了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力。

參考文獻(xiàn)

[1]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[2]黃靖遠(yuǎn)，高志，陳祝林.機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)（第3版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[3]王躍進(jìn).機(jī)械原理.北京：北京大學(xué)出版社，2009.

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