一種打包機光電開關固定裝置的模型設計

尚東平

【摘 要】對于很多食品加工、零部件加工等企業，其最后一道工序便是對紙箱或其他包裝物包裝的成品使用打包機進行打包，而打包機大部分是利用光電開關檢測輸送輥道上成品位置，并將此位置信號反饋給輥道控制器進行啟停控制，同時打包機進行打包操作。而固定在輥道上的光電開關經常會因為噪聲、設備震動、檢修等因素使得其位置不固定，從而成品包裝打包帶分布不均，其不僅影響成品外觀質量，且對成品起不到較好的捆扎作用。本文針對此現象設計和研制了一種打包機光電開關固定裝置模型。

【關鍵詞】打包帶；光電開關；裝置

1打包機打包工作原理

假設成品需打四帶，其配置4個漫反射式光電開關a、b、c、d，并按工藝流程方向依次排列。工作原理為：當成品移動到c位置時，阻斷了c開關發射器和接收器之間的光線，光電開關c就產生了開關信號，此信號控制輥道停止，同時打包機打第一帶；而后輥道啟動繼續輸送成品，當成品移動到d位置時，輥道再次停止，同時打包機打第二帶；同理，當成品輸送到剛好分別離開光電開關a、b位置時，打包機分別打第三帶、第四帶[1]。待完成四根打包帶后對所有的信號進行復位，協同打包機等待進行下一成品的打包。故此，光電開關與打包機所保持的位置對打包帶的分布情況起了關鍵作用，均勻分布且與打包機相對穩定的光電開關位置可使打包機打出均勻分布的打包帶。

2裝置模型設計

2.1圖紙及說明

2.2制作及安裝

卡盒槽焊接在支承架上，左右支承架2、3上的兩個卡盒槽采用相對方式布置在固定支架上，兩個卡盒槽的安裝位置根據成品的長度和打包帶的分布位置來確定，假設成品長度為L，打包帶數量為n（n=4），在打包帶數量均勻分布的情況下，成品每兩條打包帶的間距均為d1=L/（n-1+2）=L/5，光電開關的寬度為d2，則同一個支承架上的左卡盒槽的右側面與右卡盒槽的左側面的間距為D=d1+d2。根據計算出的距離將卡盒槽21、25焊接在左支承架2上，將卡盒槽31、35焊接在右支承架3上，且應該保證卡盒槽的頂面與固定支架1上平面平行，同時保證頂面外寬邊與固定支架1的卡槽導向方向垂直，卡盒蓋為活動零件，卡盒蓋的外寬邊略小于卡盒槽的內長，卡盒蓋的外高邊略小于卡盒槽的內高，在卡盒槽焊接好后，卡盒蓋與卡盒槽能夠實現較小的間隙配合，而卡盒槽的內長、內寬、內高均略大于等于對應的光電開關的長、寬、高。先將光電開關1置于卡盒蓋內，再將卡盒蓋置于卡盒槽內，此時光電開關1只能夠做忽略不計的微小移動。配合后的卡盒前面有一個光電開關感應窗口，窗口的寬和高略大于光電開關上的感應區域的寬和高，使光電開關的感應區域不受阻擋。卡盒后面有一個排線管口，用于安放排線軟管。兩個相背的左右卡盒蓋采用卡盒彈簧進行固定，左、右卡盒蓋之間設置有卡盒彈簧導向塊，均采用焊接方式分別固定在左右支承架上，左右支承架卡盒彈簧導向塊上均有卡盒彈簧導向孔，左右支承架的長度D1根據打包機打包框架的寬度d3進行確定，D1=（d1-d2-d3）/2。

上述卡盒槽的位置焊接完成后，把左支承架2、移動鎖定架4、右支承架3按順序擺放，將鎖定架左滑動面置于左支承架左滑動面和右滑動面之間，同時將鎖定架右滑動面置于右支承架左滑動面和右滑動面之間，然后將按順序擺放好的左支承架2、移動鎖定架4、右支承架3的左、右滑動面依次安裝在固定支架的側卡槽12內。安裝完成后再將左鎖定彈簧左右端分別與移動鎖定架的左鎖定面和左支承架左支承面進行配合安裝，移動鎖定架左鎖定面和左支承架左支承面上分別有鎖定彈簧槽和左支承架鎖定彈簧槽，用來固定左鎖定彈簧左右端，保證了彈簧力的方向垂直于鎖定架左鎖定面和左支承架左支承面。采用相同的方式安裝右鎖定彈簧42。左右鎖定彈簧安裝完成后，然后移動光電開關調定裝置置于打包機對面相應位置處，通過壓縮左右鎖定彈簧，將打包機打包框架鎖定在左支承架的右鎖定面與右支承架的左鎖定面之間，同時調整打包機和光電開關調定裝置的位置，使固定支架的上平面長邊平行于成品的輸送方向，之后啟動打包裝置進行打包，通過調節打包機打包程序動作的延時時間，使打包后的成品上的打包帶的間距均勻一致，最后采用地腳防松膨脹螺栓將固定支架1固定在地面，至此，整個光電開關調定裝置安裝完畢[3]。

2.2工作原理

本裝置通過將光電開關安裝在移動支承架上的卡盒內，卡盒之間的間距通過打包成品的長度進行設置，從而將各光電開關之間的距離固定；再配合左右支承架將該裝置固定在打包機的打包支架上，因四個光電開關之間利用彈簧連接，利用彈簧受力伸縮量與力成正比的關系[4]，故當打包機出現左右移動現象時，四個光電開關均會隨其同時移動相同位移，四個光電開關之間的位置時刻保持恒定；光電開關采用卡盒進行固定，通過彈簧力進行壓緊，避免了機器震動等造成卡盒松動使其位置變化，四個光電關各自位置穩定不變。

2.3裝置優點分析

2.3.1采用地腳防松膨脹螺栓對支架進行固定，消除了周圍環境中的振動源的振動造成的支架松動，進而影響帶打包質量。

2.3.2采用移動鎖定彈簧對光電開關左右支承架與打包機打包框架進行壓緊并固定，消除了打包機出現故障需要更換時位置的微小變動對打包質量造成的影響。并且光電開關左右支承架可以沿著固定之間上的導槽滑動，實現了打包質量的動態穩定。

2.3.3通過彈簧力進行壓緊卡盒的形式對光電開關的位置進行固定，相比傳統的采用螺栓螺母對光電開關進行固定，對光電開關的位置固定效果更加明顯，同時消除了周圍環境中的振動源振動造成螺栓螺母松動進而導致光電管角度變動影響帶打包質量的弊端。

2.3.4當光電開關出現故障需要更換時，本裝置更換方便快捷，節省了光電開關的更換時間，同時也節省了故障打包機的更換時間，節省了勞動力，提高了工作效率。

3結語

總而言之，提高打包機的打包水平對企業提高其產品質量、產品競爭力、企業形象等方面都起到一定作用，加工企業在生產過程中也切不可忽視了該最后一道工序，企業在生產中可結合實際情況對該道工序進行研究探索，也可結合本文中所設計的裝置模型根據自身產品大小、包裝要求等進行合理設計及材料選型。

參考文獻：

[1] 蔣慧海.光電開關的原理及應用[J].銅業工程，2009（2）：41-43

[2] 榮涵銳.機械設計CAD技術基礎[M].哈爾濱工業大學出版社，2004，（2）：1-174.

[3] 王寧俠，魏引煥.機械設計基礎[M].機械工業出版，2005，（1）：1-269.

[4] 潘杰.形變與彈力[J].初中生世界（初二物理版），2010，（22）：18-19.

（作者單位：云煙煙葉復烤有限責任公司師宗復烤廠）