【正文】 半自動(dòng)和自動(dòng)。自動(dòng)化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運(yùn)輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)和家庭等方面。裝備制造業(yè)是一個(gè)國家綜合制造能力的集中體現(xiàn)，重大裝備研制能力是衡量一個(gè)國家工業(yè)化水品和綜合國力的重要標(biāo)準(zhǔn)。4．運(yùn)輸時(shí)可將圍板折疊為雙層或四層相連接的木板結(jié)構(gòu)擺放在托盤上，大大地減少貯運(yùn)體積，有效的降低運(yùn)輸成本。針對工廠內(nèi)圍板包裝箱的生產(chǎn)效率較低以及工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大的問題，通過對原有圍板箱生產(chǎn)工藝的分析以及生產(chǎn)企業(yè)的走訪調(diào)查和相關(guān)數(shù)據(jù)的搜集整理研究,提出了一種自動(dòng)化生產(chǎn)圍板包裝箱的側(cè)板的方法。先進(jìn)行木板的自動(dòng)上料，然后在木板的側(cè)面進(jìn)行打孔，打孔后以木銷拼接技術(shù)為基礎(chǔ)，將兩塊木板進(jìn)行拼接，使木材長度可不受樹木生長高度和木料長短的限制,達(dá)到短材長用。在循環(huán)包裝系統(tǒng)里，方便靈活的圍板箱有著無可比擬的優(yōu)勢。現(xiàn)在，我國正值“十一五”建設(shè)期間，國家將振興裝備制造業(yè)作為推進(jìn)工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)的主要內(nèi)容。采用自動(dòng)生產(chǎn)線不僅可以把人從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來，而且能擴(kuò)展人的器官功能，極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，增強(qiáng)人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力。在調(diào)整狀態(tài)時(shí)可手動(dòng)操作和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)單臺(tái)設(shè)備的各個(gè)動(dòng)作；在半自動(dòng)狀態(tài)時(shí)可實(shí)現(xiàn)單臺(tái)設(shè)備的單循環(huán)工作；在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)自動(dòng)線能連續(xù)工作。這時(shí)利用星期天，集中維修工，操作工對某一部分，進(jìn)行修理。 總的來說，國外的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)模式是可以借鑒的，但由于國內(nèi)基本情況的限制，所以在國內(nèi)圍板箱的基本材料還是以木板為主材料。為了使工件加工后符合圖紙的技術(shù)要求，就必須保證工件的加工精度。當(dāng)用其驅(qū)動(dòng)步進(jìn)控制器時(shí)就會(huì)出現(xiàn)丟步和失步的情況,從而影響加工送料精度。上料輸送機(jī)將堆垛木板的托盤送至升降機(jī)并將空托盤帶回，升降機(jī)帶動(dòng)托盤上升到指定高度，推板機(jī)將一層木板從升降機(jī)上推至過渡輥臺(tái)并逐疊將木板推入鉆孔工序。id?平帶傳 動(dòng) V 帶傳動(dòng) 鏈傳動(dòng) 圓柱齒輪傳 動(dòng) 錐齒輪傳 動(dòng) 蝸桿傳動(dòng)單級(jí)薦用值 i 4~2?5~2?533~2?401單級(jí)最大值 max5 7 6 8 5 80 2）二級(jí)圓柱齒輪減速器：為了使兩個(gè)大齒輪具有相近的浸油深度，應(yīng)使兩級(jí)的大齒輪具有相近的直徑（低速級(jí)大齒輪的直徑應(yīng)略大一些，使高速級(jí)大齒輪的齒頂圓與低速軸之間有適量的間隙）.設(shè)高速級(jí)的傳動(dòng)比為 ，低速級(jí)的傳動(dòng)比為 ，減速器的傳動(dòng)比為1i 2ii，對于二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器，傳動(dòng)比可按下式分配： ??ii4.~31?（）對于同軸式圓柱齒輪減速器，傳動(dòng)比可按下式分配： ii21（）但應(yīng)指出，齒輪的材料、齒數(shù)及寬度亦影響齒輪直徑的大小。針對各種工作情況以及上述各種失效形式，都應(yīng)該確立相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 (2)以行程開關(guān)壓下為 1,彈起為 0,繪制開關(guān)信號(hào)圖,如圖 (b)所示。 YBY1。 方案三、垂直貯藏的垂直送料裝置 木銷供給料斗普通多為水平貯藏式,然而圖 卻為用垂直貯藏的垂直送料的一個(gè)例子。穴槽之間的距離以及位置與木板上的孔相對應(yīng)，這樣不僅起到上料的作用，而且起到了定位的作用。首先槽式上料器將木銷送到指定位置，木板開始進(jìn)行橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，當(dāng)進(jìn)給到木銷兩端剛插入到木板孔內(nèi)的時(shí)候，工作臺(tái)開始上升，槽式上料器退回起始位置。參考文獻(xiàn)[1] [M]. 北京: 中國林業(yè)出版社,2022.[2] [M]. 北京: 清華大學(xué)出版社,2022.[3] [J]. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) ,1982,(12):30.[4] MARCELLO Design in Dynamic Environments: Strategies and Quantitative Indices[J].International Journal of Production Research,2022,(41):9951016.[5] 控制木板拼接機(jī)的設(shè)計(jì)[J].林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備 ,2022,29(3):19.[6] [J]. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) ,1984,(10):1214.[7] 但是在模擬的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)這種方案比較難以控制每個(gè)步驟的時(shí)間，而且對每個(gè)步驟的時(shí)間要求還極其的苛刻，所以這種方案理論可行，實(shí)際操作很復(fù)雜，所以不可取。一開始，考慮到現(xiàn)在所流行的拼接工藝，我所采用的拼接方式是指接方式，就是比較常見的是拼接方向相反的縱向拼接木材的齒形榫拼接。對滑塊 B 的滑動(dòng)距離精度沒有嚴(yán)格要求,而對滑塊 A 要用擋塊等使滑動(dòng)距離準(zhǔn)確。 YC2Y3；YC0Y4。 (4)以 0y1 為觸發(fā)信號(hào),繪制開關(guān)動(dòng)作圖,如圖 (d)所示。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和準(zhǔn)則，擬選擇所選擇的齒輪系統(tǒng)的材料為 45 或 40 ,調(diào)制rC后表面淬火。3）圓錐—圓柱減速器 設(shè)減速器的傳動(dòng)比為 i,高速級(jí)錐齒輪的傳動(dòng)比為 ，傳動(dòng)比可按1i下式分配： ?（） 3 傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 、功率和轉(zhuǎn)矩，它是進(jìn)行傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算的重要依據(jù) [20]。 升降臺(tái)的設(shè)計(jì) 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 該木板上料機(jī)升降裝置為雙層結(jié)構(gòu),每一層的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)特性和受力特點(diǎn)完全相同。 而PLC控制,結(jié)構(gòu)較簡單,成本也不高,尺寸精度也能滿足要求。工件的專用夾具就是根據(jù)工件加工的特定工序而設(shè)計(jì)，安裝時(shí)只要工件靠牢夾具的定位元件，并用夾緊機(jī)構(gòu)將其夾緊就可迅速可靠地保證工件占有正確的位置。短板打孔也是如此，但是只打兩個(gè)孔。保證自動(dòng)生產(chǎn)線在工作時(shí)間不停產(chǎn)。自動(dòng)線的其他輔助設(shè)備是根據(jù)工藝需要和自動(dòng)化程度設(shè)置的，如有清洗機(jī)工件自動(dòng)檢驗(yàn)裝置、自動(dòng)換刀裝置、自動(dòng)捧屑系統(tǒng)和集中冷卻系統(tǒng)等。切削加工自動(dòng)線在機(jī)械制造業(yè)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣。 二十世紀(jì) 20 年代，隨著汽車、滾動(dòng)軸承、小型電動(dòng)機(jī)和縫紉機(jī)等工業(yè)發(fā)展，機(jī)械制造中開始出現(xiàn)自動(dòng)線 [2]，最早出現(xiàn)的是組合機(jī)床自動(dòng)線。由于裝箱的靈活性、對裝載物的適應(yīng)性和重復(fù)使用性,圍板箱被廣泛運(yùn)用于機(jī)械、化工、電子、五金以及其他領(lǐng)域,此外還具有傳統(tǒng)木箱不具備的很多優(yōu)點(diǎn),因而這種產(chǎn)品在國外也特別受歡迎,運(yùn)用也很普遍。新型生產(chǎn)線的應(yīng)用極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，填補(bǔ)木工機(jī)械在木材橫向拼接方面的空白,能夠大幅度降低生產(chǎn)成本,節(jié)約勞動(dòng)力,使用自動(dòng)線產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,增強(qiáng)了產(chǎn)品的市場競爭力。現(xiàn)今的拼接工藝主要是手工作業(yè),在此種工藝條件下一般生產(chǎn)效率并不是很高。2．由于無釘化作業(yè)，顯著地降低了工人在裝卸過程中發(fā)生工傷的風(fēng)險(xiǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)的飛速發(fā)展，這些高新技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用于制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，加速了制造業(yè)的發(fā)展和變革進(jìn)程。 7．后工程領(lǐng)?。荷a(chǎn)線的產(chǎn)品要因應(yīng)后工程的需求。在組合機(jī)床自動(dòng)線中當(dāng)工件有合適的輸送基面時(shí)，采用直接輸送方式，其傳送裝置有各種步進(jìn)式輸送裝置、轉(zhuǎn)位裝置和翻轉(zhuǎn)裝置等對于外形不規(guī)則、無合適的輸送基面的工件，通常裝在隨行夾具上定位和輸送，這種情況下要增設(shè)隨行夾具的返回裝置。設(shè)備在星期一正常全線生產(chǎn)。 （2）在國內(nèi)，圍板箱各部分不存在因箱體的部分損壞而令整箱報(bào)廢的情況，對于同一尺寸，可實(shí)現(xiàn)完全互換使用；在國外，部分圍板箱已經(jīng)趨于一體化，防水，防塵，全面保護(hù)物品，存儲(chǔ)較方便。料斗下方，設(shè)置有槽式上料器，上料器有三個(gè)容納木銷的的槽，接受從料斗落下的木銷。 控制系統(tǒng)的確定 控制部分經(jīng)比較選擇PLC控制 [5]。（3）上下料裝置要盡可能結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，維護(hù)方便。 傳動(dòng)比的分配 電動(dòng)機(jī)選定后根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 和工作機(jī)的轉(zhuǎn)速 即可確定傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳mwn動(dòng)比 i，即 ()wni/? 1 傳動(dòng)比分配的一般原則 1）各級(jí)傳動(dòng)比可在各自薦用值的范圍內(nèi)選取。但是齒輪傳動(dòng)的制造及安裝精度要求高，價(jià)格較貴，且不適用于距離過大的場合。具體設(shè)計(jì)的液壓回路見圖 所示。 c2X10。木銷由往復(fù)送料板送落在固定板上,由傳遞臂投入投入箱,然后再分配給各裝置。在圖 中，我們還可以看到在滑道的下方設(shè)置了一個(gè)槽式上料器，槽式上料器上有三個(gè)穴槽，用來接收從滑道落下的木銷。木板停下后，對木板側(cè)面施加壓力，使木板完成拼接。此外，我還要特別感謝我的父母,正是他們在精神上和物質(zhì)上的無私奉獻(xiàn)和大力支持,才使我順利地完成了學(xué)業(yè)。當(dāng)木板和槽式上料器到達(dá)指定位置時(shí)，下方用一個(gè)雙叉型的零件向上升，叉住三根木銷并將木銷送到木板孔對應(yīng)的位置，將木板進(jìn)行側(cè)壓，與此同時(shí)，雙叉型零件下降退回到起始位置，這樣完成木板的拼接工序。在進(jìn)行指接前，要對木板分別進(jìn)行開榫開槽，無形中增加了成本，而且經(jīng)過測試，指接后的木板有一定幾率會(huì)因?yàn)橥磕z的不均勻而發(fā)生拼接脫落的情況。帶槽的滾筒具有逐根分離供給的作用。K5M1。 (6)若采用 PLC 控制 [28],則根據(jù)圖 (d) ，圖 (e) 梯形圖,如圖 所示,以三菱FX2 系列 PLC 為例 [29],符號(hào)說明如下: 輸入: SB1 X0。MPa60max??應(yīng)力循環(huán)次數(shù) hnjLN60（）計(jì)算得應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： ??81 ?????hjLnN查資料取接觸疲勞系數(shù) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率 [24]為 1%，安全系數(shù)系數(shù) ，由下面公式得S接觸疲勞需用應(yīng)力：， ()??SKHNlim??19 / 42計(jì)算得： ??????計(jì)算齒輪分度圓直徑 ，代入 中的較小值td1??H?即： mudEdt . 391 ???????????????????計(jì)算圓周速度 v smnvt /????計(jì)算齒寬 b 齒寬： , () tdb??? 計(jì)算得： dt 801?? 模數(shù) mztt51? 齒高 ht2.. 計(jì)算齒寬齒高之比： ?hb 齒面載荷系數(shù)： ()??HVAKK??計(jì)算齒輪的載荷系數(shù)為 =??HVA??按照實(shí)際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑： ()3ttKd?? 齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式： ??321???????FSadYZKTm??（） 計(jì)算齒輪的 并加以比較 FSa ；???FSaY????SaY? 所以???? 對比計(jì)算結(jié)果，由直面接觸強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m，大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小取決于彎曲彎曲強(qiáng)度所決定的承載應(yīng)力，而齒面接觸強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可由于彎曲強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，并就接近標(biāo)準(zhǔn)整圓取 m=，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 =180mm，算出齒1d輪的齒數(shù) ??mdz 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸強(qiáng)度要求，又滿足了齒根彎曲強(qiáng)度要求，結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。mn1i2i聯(lián)軸器IIIIII聯(lián)軸器工作機(jī)IV電動(dòng)機(jī) 減速器17 / 42圖 二級(jí)圓柱齒輪減速器簡圖2）各軸的輸入功率 P（kW） 高速軸 I 的輸入功率 cmP??I 中間軸 II 的輸入功率 g1 低速軸 III 的輸入功率 gP?2II?（） 滾筒軸 IV 的輸入功率 gcP?IIV? 式中： 為電動(dòng)機(jī)的額定功率（kW） ； 為聯(lián)軸器的效率； 為一對軸承的效率；mPc g為高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的效率； 為低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的效率。此機(jī)構(gòu)為平面機(jī)構(gòu),hVlV分析速度時(shí)可用速度瞬心法求解。13 / 42 3木板上料裝置的設(shè)計(jì) 木板上料裝置的要求機(jī)床上下料裝置是將待加工工件送到機(jī)床上的加工位置和將已加工工件從加工位置取下的自動(dòng)或半自動(dòng)機(jī)械裝置，又稱工件自動(dòng)裝卸裝置。生產(chǎn)工藝平衡即是對生產(chǎn)的全部工序進(jìn)行平均化，調(diào)整各作業(yè)負(fù)荷，以使各作業(yè)時(shí)間盡可能相近。圖 生產(chǎn)線流程 整個(gè)