平皮帶輸送機設計

張小明，肖高博，劉志國，吳奇文，郭軍，吳永琪

（1.珠海博杰電子股份有限公司技術中心，廣東 珠海 519000；2.北京理工大學珠海學院，廣東 珠海 519085）

1 設計的主要內容

該設計是在現有技術參數前提已經完成的假設基礎上，查閱相關資料，對設計平皮帶輸送機模組一端為可自動調節（可調范圍為50~400 mm），一端為固定端的各參數進行收集與整理，通過理論計算校核分析后運用SolidWorks軟件設計繪制出平皮帶輸送機模組的三維圖形。

（1）平皮帶輸送機模組主要零部件布置方式以及結構形式的確定。

（2）平皮帶的設計計算及校核。

（3）電機的設計計算及校核。

（4）帶輪的設計計算及選型。

（5）齒輪、齒條的設計計算及選型。

（6）SolidWorks繪制裝配圖和零件圖。

2 設計的平皮帶輸送模組的主要設計參數

2.1 平皮帶模組介紹

主要由固定板、平皮帶、平皮帶滑輪、平皮帶惰輪、控速電機和限位塊模組組成。

2.2 主要功能和適用范圍

集成在自動化設備上應用，用來PCB板、軟板和載具等半導體行業輸送產品。

2.3 主要技術參數描述

（1）固定板材料：45#（鋼）。

（2）外形尺寸：748（L）*15（W）*55（H）mm。

（3）對象工件可兼容：尺寸為W400×D400×H8 mm；托盤質量0.5 kg；工件質量0.3 kg。

（4）最大搬送負載：40 N。

（5）主要功能部件：

X方向-控速電機+平皮帶+滑輪+惰輪；

Y方向-控速電機+直線導軌+齒輪+齒條，如圖1所示。

圖1 平皮帶模組尺寸

3 Y軸模組介紹

3.1 平皮帶輸送機的組成

2列平皮帶[1]的托盤搬運用輸送機為了方便加工件的加工、組裝以及維修等，由固定側板、帶輪、平皮帶、驅動電機和Y軸調節利用齒輪齒條組成，利用螺絲將各個部件連接在一起形成一個完整的平皮帶輸送機模組。除各部件的關鍵零件的加工精度要嚴格管控外，部件的裝配精度也有嚴格要求，這樣才能達到高精度、高穩定性的要求。

3.2 平皮帶輸送機的組成

平皮帶輸送機，一端為固定端，另一端為根據產品大小調整輸送帶寬度范圍50~410 mm，如圖2所示。

圖2 平皮帶輸送機

4 設計的平皮帶輸送模組的規格

本次在輸送機完成的前提下進行設計，其基本參數見表1。

表1 設計參照數據

4.1 平傳送帶的選定方法

（1）確定選型的必要條件（工件的最大合計重量、帶輪直徑和傳動動力等）。

（2）核算平皮帶所承載的應力。

（3）選擇應力范圍大于（2）中計算出的應力皮帶。

（4）確定皮帶的耐油性和化學藥品性，并根據摩擦系數確認滑動性。

（5）確定皮帶。

4.2 平皮帶的使用方法及作用

表2 平皮帶輪圖例及說明

平皮帶為橫截面是矩形的皮帶，如圖3所示[2]。根據皮帶材料的特性、層數、顏色和表面形狀等特征的不同，可傳送食物、電子部件和瓦楞紙板等多種工件，被廣泛運用于各個領域中。

圖3 平帶輪面

4.3 平皮帶用滑輪選定方法

如圖4所示，平皮帶用滑輪是傳遞馬達所產生的旋轉動力的機構，通常大量采用平皮帶輪和平皮帶進行設計。

圖4 傳遞馬達

平皮帶用滑輪產品特點[3]：

（1）廣泛用于傳動和輸送設計。

（2）有平常的直柱型和法蘭型、有效抑制跑偏的圓弧型，以及有效防止跑偏的帶肋鍵槽型，適用用于各種設計需求。

（3）具有聚氨酯類產品，適合大多應用環境。

（4）軸孔尺寸是H7公差，符合行業標準，如圖5所示[4]。

圖5 平皮帶使用行業標準

4.4 平皮帶用惰輪選定方法

惰輪的選用根據皮帶寬度，如圖6所示。

圖6 惰輪使用行業標準

平皮帶用惰輪產品特點：與平皮帶用滑輪前3個特點相似，不同點為使用標準0級軸承，符合行業標準。

5 控速電機選型計算方法

結合表3[5]及圖7、圖8計算控速電機的選型標準。

表3 電機選型計算

圖7 計算公式

圖8 計算公式

6 結論

本次平皮帶輸送機設計主要按照以下4點步驟嚴格執行：

（1）平皮帶輸送機搭配設計，根據產品大小尺寸，可以在SolidsWork中繪制我們的模擬DUT了，尺寸為400*400*5 mm。

（2）將固定端平皮帶與可調端模組搭配起來，聯合DUT-3D來進檢查。

（3）細化設計，根據裝配起來的模組，調整、細化一些孔位、尺寸、位置和公差等細節，整理出完整的2/3D圖紙。

（4）本設計結構合理，符合平皮帶輸送機傳送高精度、高穩定性的結構要求。制造成本低，維修與保養方便。同時也可以滿足客戶需求。