【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 標(biāo)板軸上．滾子在半徑變化的凸輪槽中滾動(dòng)，帶動(dòng)扇形齒輪繞標(biāo)板軸擺動(dòng)，扇形齒輪與相鄰某側(cè)標(biāo)板軸上的小齒輪相嚙合，而小齒輪與標(biāo)板同軸，從而使標(biāo)板擺動(dòng)貼標(biāo)機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度 順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，標(biāo)板在凸輪控制下相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)．標(biāo)板的運(yùn)動(dòng)便構(gòu)成了取標(biāo)機(jī)構(gòu)工作的各種狀態(tài)．首先，標(biāo)板通過與膠輥相接觸而在表面抹上一層膠水；然后，有膠水的標(biāo)板滾過標(biāo)盒，將一張標(biāo)紙吸附在表面；最后，夾標(biāo)轉(zhuǎn)鼓的夾指將標(biāo)紙從標(biāo)板上揭下來．這也是取標(biāo)過程的三個(gè)工位：上膠，滾標(biāo)，夾標(biāo)．其中，上膠工位要求標(biāo)板在通過膠輥時(shí)，標(biāo)板表面與膠輥表面間隙均勻，間隙即為膠水膜的厚度，即兩者在任何時(shí)刻都是無接觸的純滾動(dòng)狀態(tài)，在接觸點(diǎn)(實(shí)際上隔一層膠水膜)上，兩者的線速度必須相等；滾標(biāo)工位要求標(biāo)板在通過標(biāo)盒時(shí)，標(biāo)板圓柱面在標(biāo)紙平面上作無滑動(dòng)的滾動(dòng)，使標(biāo)紙能平整地粘貼在標(biāo)板上； 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙第 9 頁 共 30 頁圖2 取標(biāo)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1一滾子；2一凸輪；3一標(biāo)盒；4一小齒輪；5一扇形齒輪；6一標(biāo)板；7一膠輥；8一夾指；9一夾標(biāo)轉(zhuǎn)鼓；10一海綿；11一轉(zhuǎn)臺(tái)；12一標(biāo)板軸夾標(biāo)工位要求夾標(biāo)轉(zhuǎn)鼓的夾指能將標(biāo)簽從標(biāo)板上順利、平整的掀下來，標(biāo)板與標(biāo)紙之間應(yīng)無滑動(dòng)的分開。第三章 自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)的總體設(shè)計(jì) 貼標(biāo)頭的設(shè)計(jì)圖3是貼標(biāo)頭結(jié)構(gòu)原理圖，貼標(biāo)頭由盤式標(biāo)帶的架帶、送帶、收帶、剎帶、出標(biāo)機(jī)構(gòu)組成，采用間歇運(yùn)動(dòng)方式。每一個(gè)瓶到達(dá)貼標(biāo)位置時(shí)，標(biāo)帶自動(dòng)運(yùn)行一步，讓標(biāo)準(zhǔn)確地貼在瓶上。貼標(biāo)的位置精度由三個(gè)光電傳感器聯(lián)合控制：光電傳感器2用于檢測(cè)輸送帶中是否有瓶，光電傳感器1用于檢測(cè)標(biāo)的定位，光電傳感器3用于檢畏I輸送帶中瓶是否到達(dá)貼標(biāo)位置。圖3 貼標(biāo)頭結(jié)構(gòu)原理圖1一彈簧 2一標(biāo)帶紙盤 3一光電傳感器2 4一標(biāo)帶回紙盤 5一偏心壓輥 6一送紙輥 7一出標(biāo)板 8一壓標(biāo)輥 9一光電傳感囂1 10一導(dǎo)紙管 11一貼標(biāo)數(shù)星示窗口 12一標(biāo)帶張緊壓塊 l3一標(biāo)帶張緊導(dǎo)紙管 l4一標(biāo)帶 l5一加紙管 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙第 10 頁 共 30 頁標(biāo)帶的傳動(dòng)，選用了步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)送紙輥，依靠偏心壓輥與送紙膠輥同的擠壓力所產(chǎn)生的摩擦力帶動(dòng)標(biāo)帶運(yùn)行，同時(shí)，步進(jìn)電機(jī)通過帶傳動(dòng)帶動(dòng)標(biāo)帶回紙盤收回廢紙帶。由于貼標(biāo)時(shí)送紙輥每次貼標(biāo)轉(zhuǎn)過的角度基本一致，而標(biāo)帶回紙盤的直徑逐漸由小變大，為了避免紙帶張力過大把紙帶拉斷或影響標(biāo)帶的定位精度，設(shè)計(jì)中我們采用了摩擦打滑結(jié)構(gòu)，保證了送紙輥與標(biāo)帶回紙盤之間的張力在整個(gè)貼標(biāo)過程基本不變。由于步進(jìn)電機(jī)有四大優(yōu)點(diǎn)：一是轉(zhuǎn)速可調(diào)，簡(jiǎn)化了變速箱和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；二是步進(jìn)電機(jī)具有同隙運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性， 在高速運(yùn)行時(shí)也有良好的制動(dòng)響應(yīng)；三是在失電時(shí)有自鎖功能；四是它的驅(qū)動(dòng)器易于與微機(jī)接口，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制和微調(diào)。由光電傳感器l 控制每次貼標(biāo)后步進(jìn)電機(jī)的制動(dòng)，可以保證標(biāo)的停止位置一致，從而保證了貼標(biāo)時(shí)標(biāo)簽的運(yùn)行速度一致。為了避免貼標(biāo)帶松弛造成光電傳感器l定位不準(zhǔn)，影響貼標(biāo)的位置精度，增加了標(biāo)帶張緊壓塊機(jī)構(gòu)。這樣就使送紙輥與標(biāo)帶張緊壓塊同的貼標(biāo)帶始終具有一定的張力，從而保證了光電傳感器l的定位精度。架紙管與標(biāo)帶紙盤軸間通過杠桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成摩擦剎帶機(jī)構(gòu)，當(dāng)標(biāo)帶運(yùn)行時(shí)，在張力的作用下架紙管繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)使剎帶機(jī)構(gòu)松開，標(biāo)帶紙盤繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)使標(biāo)帶放松張力減小，在彈簧力的作用下又使架紙管繞支點(diǎn)反向旋轉(zhuǎn)將標(biāo)帶紙盤剎住，避免了標(biāo)帶紙盤在慣性力的作用下繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)使標(biāo)帶過分松弛影響貼標(biāo)精度。通過調(diào)出標(biāo)板的角度可以改變標(biāo)的輸出角度，以便改變標(biāo)與瓶的接觸點(diǎn)和標(biāo)在壓標(biāo)輥的作用下水平方向的運(yùn)行速度與輸送帶的運(yùn)行速度相匹配，保證貼標(biāo)位置的前后一致性。 上瓶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)為了滿足貼標(biāo)機(jī)能夠連續(xù)地獨(dú)立貼標(biāo)的要求，需要一套自動(dòng)上瓶機(jī)構(gòu)。圖5為上瓶機(jī)構(gòu)原理圖，不僅保證了將瓶連續(xù)、同步地送上輸送帶，而且保證了瓶口方向一致。上瓶機(jī)構(gòu)與輸送帶通過等比鏈傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)、同步上瓶。由于輸送帶鏈輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周走過七個(gè)夾具，為了保證每個(gè)夾具中只送一個(gè)瓶。所以設(shè)計(jì)的分瓶輪為每?jī)蓚€(gè)葉片間容納一個(gè)瓶、有七個(gè)葉片的盤型分瓶輪。圖5 上瓶結(jié)構(gòu)原理圖1排序滑道 2下瓶滑道 3分瓶輪 4從動(dòng)小鏈輪 5瓶子 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙第 11 頁 共 30 頁6鏈條 7主動(dòng)小鏈輪 8輸送帶從動(dòng)鏈輪 9輸送帶 10夾具通過分瓶輪從封閉滑道內(nèi)有序撥瓶實(shí)現(xiàn)上瓶的同步和連續(xù)。為了防止分瓶輪的葉片切入點(diǎn)與封閉滑道內(nèi)的瓶子出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，在封閉滑道死區(qū)附近開了一個(gè)活門，以使卡住的瓶可以順利通過。在下瓶滑道前增設(shè)了排序機(jī)構(gòu)，保證了進(jìn)入分瓶器的瓶口方向一致。 貼標(biāo)機(jī)進(jìn)瓶螺旋的設(shè)計(jì) 進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)是將要貼標(biāo)的容器(下面均稱“瓶”) 定時(shí)定距地送到包裝工位，它包括進(jìn)瓶螺旋、止瓶星輪、側(cè)板、進(jìn)瓶星輪、中心導(dǎo)板等部件，如圖6所示圖6 進(jìn)瓶結(jié)構(gòu)原理圖進(jìn)瓶螺旋由傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)將輸送裝置送來的瓶子導(dǎo)入螺旋槽中，瓶子在螺旋的推動(dòng)下前進(jìn)，同時(shí)被螺旋槽分隔開，到達(dá)出口端即傳送給星輪與中央導(dǎo)板組成的轉(zhuǎn)送裝置，這樣就可實(shí)現(xiàn)依次定距供送瓶子的目的。進(jìn)瓶螺旋桿每回轉(zhuǎn)一周，從進(jìn)瓶螺旋桿入口導(dǎo)入一個(gè)瓶子，螺旋槽中的瓶子前進(jìn)一個(gè)螺距，螺桿出口端排出個(gè)瓶子。從以上的運(yùn)動(dòng)描述中，不難發(fā)現(xiàn)起主要作用的是進(jìn)瓶機(jī)構(gòu)中的進(jìn)瓶螺旋桿，要達(dá)到定距分隔定時(shí)供給的工藝要求，這條螺桿必須滿足以下幾個(gè)條件：（1）把瓶順暢導(dǎo)入螺旋槽；（2）瓶沿進(jìn)瓶螺旋桿前進(jìn)，時(shí)應(yīng)平穩(wěn)；（3）瓶與星輪能夠順利銜接。設(shè)貼標(biāo)機(jī)的貼標(biāo)速度n=50000瓶/h，進(jìn)瓶星輪齒數(shù)z=12 ，對(duì)貼標(biāo)機(jī)的進(jìn)瓶螺旋進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。在瓶的供送過程中，為使瓶平穩(wěn)地被導(dǎo)入進(jìn)瓶螺旋稈的傳送段，在圓柱螺桿的前端通常加錐形臺(tái)。進(jìn)瓶螺旋一端進(jìn)瓶，另一端和星形撥輪相過渡，兩端速度不同，且經(jīng)過計(jì)算可知瓶的運(yùn)動(dòng)速度需要達(dá)到145mm/s左右，速度較快，因而進(jìn)瓶螺旋桿采用三段式設(shè)計(jì) [6] 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙第 12 頁 共 30 頁在供送的過程中，為了減輕速度突變或是加速度的改變帶來的沖擊造成的斗震，在螺旋桿的第一段使用等速變化的螺旋，即其螺距相同。螺旋桿的最后一段是和星形撥輪相過渡的，所以螺旋的螺距和星輪的節(jié)距要相同。螺旋桿的中間段設(shè)計(jì)為過渡段，螺旋應(yīng)該在與星輪嚙合前逐漸改變螺距，因而中間段為加速段。加速段的目的是讓瓶子的速度在瓶子到達(dá)與星輪完全嚙合前加速到與星輪的線速度相同，等加速結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是首選的螺距改變方式。但是有了等加速段的存在就有了加速度，瓶子剛進(jìn)入螺旋傳送時(shí)候是等速運(yùn)動(dòng)的，加速度為零，因此在等速段與加速段間加入加速度按照正弦規(guī)律變化的變加速段以解決加速度突變帶來的沖擊問題。 螺旋槽截面形狀設(shè)計(jì)計(jì)算螺旋的截面形狀設(shè)計(jì)很關(guān)鍵，直接影響到螺旋桿傳送機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。將瓶子視為均勻的圓柱體，其主體部分的母線可與螺桿自由貫穿，讓瓶子與螺桿的軸心線間距保持一定并讓瓶子和螺桿的軸心互相垂直。那么當(dāng)物體按反轉(zhuǎn)法原理給定的內(nèi)空間螺旋線產(chǎn)生移動(dòng)和滾動(dòng)時(shí)，每根母線與螺桿某一軸向剖面所形成的各跡點(diǎn)的包絡(luò)面，即為螺槽的螺旋面，中軸面上也形成了螺旋槽剖截面(如圖 7所示 )。對(duì)于等螺距螺桿，顯而易見每個(gè)剖面自身是對(duì)稱的；而對(duì)于變螺距螺桿而言，其截面是不對(duì)稱的，各個(gè)截面之間也各不相同?？汕蟪霾蹖挘篧=2x (10)??rrslx?2螺旋槽的寬度是改變的,可推斷出是隨著螺距的增長而變寬，這就為螺旋槽的設(shè)計(jì)加工提供了理論依據(jù)。對(duì)供送圓柱體物件，決定螺旋槽的軸向剖面幾何形狀及寬度的主要因素是 ， ， ，s 0當(dāng) ， ，s 的值確定后，還要考慮合1r02r1理確定螺桿外徑對(duì)螺旋槽軸向剖面幾何形狀及傳送穩(wěn)定性的影響。在不同部位上的截面是各不相同的，螺距變化越大這種差別就越明顯。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙第 13 頁 共 30 頁圖7 螺旋槽剖截面 螺旋桿的設(shè)計(jì)分析 設(shè)貼標(biāo)機(jī)的貼標(biāo)速度n=40000瓶/h，進(jìn)瓶星輪齒數(shù)Z=48 ，其轉(zhuǎn)速應(yīng)該是n = ??z（1）撥輪的節(jié)距取為 =125 mm，其直徑為bC= = = mm (2)BDbZ?125480?即取其節(jié)距 =(考慮到帶動(dòng)星輪運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)齒輪可以選擇的模數(shù)b4，對(duì)星輪節(jié)圓直徑進(jìn)行圓整)螺旋桿的轉(zhuǎn)速與進(jìn)瓶星輪的轉(zhuǎn)速之間保持一定的傳動(dòng)比，螺旋桿末端的節(jié)距與進(jìn)瓶星輪的節(jié)距相同。螺旋桿每轉(zhuǎn)一周，螺旋槽中的瓶就前進(jìn)一個(gè)螺距，螺桿末端也就旋出一個(gè)瓶進(jìn)入進(jìn)瓶星輪。瓶被輸送帶拖動(dòng)往前運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，螺桿起著隔檔的作用。并在末端有輸送帶速度 、螺桿的最大供送速度 和撥lVmV3輪的節(jié)圓線速度 均相等，即bV (3)??bmt nCv3 s/.??進(jìn)瓶部分采用等速段，因而等速段螺旋的螺距應(yīng)略大于瓶子的直徑，設(shè)為 (4)??102rs 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙第 14 頁 共 30 頁為兩相鄰啤酒瓶的平均間隙，主要取決于瓶子加工的精度?？紤]到啤酒瓶的?直徑的制造誤差不大，取△為1 mm。由于是等速段，螺距是恒定的，故而螺旋角為 (5)Dstg??01?周向展開長度為 (6)10ISH傳送速度為 (7)0101??Dntgsv?其中D 為螺桿外直徑。在等速段瓶和傳送鏈條最大的傳送速度差為： (8)nscvbm)(0101???酒瓶通常為640ml瓶，瓶徑半徑 約37mm，根據(jù)啤酒瓶貼標(biāo)機(jī)的進(jìn)瓶螺旋r設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，取螺旋小徑預(yù)選為 =33 mm，大徑為 ，預(yù)選分壓比 =，02r?螺桿大徑為 (9)mrr 56)37(8.)(.102 ?????取r為56mm2第四章 貼標(biāo)機(jī)的送標(biāo)機(jī)構(gòu) 貼標(biāo)機(jī)的送標(biāo)機(jī)構(gòu)是貼標(biāo)機(jī)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，它直接關(guān)系到貼標(biāo)機(jī)取標(biāo)、貼標(biāo)的質(zhì)量。它應(yīng)連續(xù)、準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠、逐張地將標(biāo)簽送出。為了實(shí)現(xiàn)上述要求。采用搖桿機(jī)構(gòu)為送標(biāo)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)基礎(chǔ)。利用傳動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而形成了適應(yīng)標(biāo)簽長度范圍較大的多種標(biāo)簽，是具有仿生動(dòng)作的送標(biāo)機(jī)構(gòu) [9]。 結(jié)構(gòu)原理送標(biāo)機(jī)構(gòu)原理如圖8所示。當(dāng)回轉(zhuǎn)軸K以等角速度連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)。導(dǎo)桿 0A以變角速度往復(fù)擺動(dòng)。每往復(fù)擺動(dòng)一次則帶動(dòng)標(biāo)簽船完成一次送標(biāo)動(dòng)作。這樣的 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙第 15 頁 共 30 頁往復(fù)連續(xù)動(dòng)作，便實(shí)現(xiàn)了貼標(biāo)機(jī)的送標(biāo)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作 [11]。圖8 送標(biāo)機(jī)構(gòu)原理 運(yùn)動(dòng)參數(shù)的求解用解析法求解運(yùn)動(dòng)參數(shù)。做機(jī)構(gòu)的矢量簡(jiǎn)圖，見圖7。得矢量方程式：R+A=S 其在 X，Y軸上的投影方程式為：+ (11)?Rrs?ini??? (12)co其中 (13)rraars ?sin2)90(222 ???????將（11）（12）兩式對(duì)時(shí)間求導(dǎo)得： (14)srRrR/cs????求出搖桿 后，便可以對(duì)送標(biāo)機(jī)構(gòu)作定量分析與計(jì)算。R?來自輸送線的瓶子，經(jīng)撥瓶輪進(jìn)入貼標(biāo)工作臺(tái)，同時(shí)，來自貼標(biāo)部件的標(biāo)簽，經(jīng)夾鼓將標(biāo)簽貼到瓶上。視需要，可貼單貼、雙貼或三貼。貼標(biāo)后的瓶子，經(jīng)撥瓶輪又輸出到輸送線上。轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，一方面帶動(dòng)標(biāo)板回轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)膠輥、夾鼓轉(zhuǎn)動(dòng)；另一方面，通過安裝在下面的固定平面槽凸輪，帶動(dòng)滑套在標(biāo)板軸上的扇齒輪擺動(dòng)，進(jìn)而使與標(biāo)板軸固聯(lián)的小齒輪擺動(dòng)，從而使標(biāo)板在回轉(zhuǎn)的同時(shí)，繞自身軸擺動(dòng)，以完成標(biāo)板上膠、取標(biāo)、夾標(biāo)轉(zhuǎn)位功能。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙第 16 頁 共 30 頁第五章 貼標(biāo)機(jī)的貼標(biāo)過程和動(dòng)作分析 貼標(biāo)機(jī)的上膠工位從工藝分析，上膠工位應(yīng)滿足如下要求：a．保證不同規(guī)格標(biāo)簽的標(biāo)板表面均能涂上膠水；b．標(biāo)板上的膠水要薄而均勻；c．標(biāo)板不應(yīng)與膠輥?zhàn)矒?、擠壓以提高膠輥使用壽命。從理論上講，在上膠過程中，標(biāo)板應(yīng)處于與膠輥相切，即標(biāo)板的圓心應(yīng)在與膠輥同心的圓弧P —P上如圖 9所示。這樣便能有效地滿足上述要求。其次，標(biāo)板的運(yùn)動(dòng)應(yīng)以 為對(duì)稱中心線，以確保整個(gè)標(biāo)板均勻上膠。1O2根據(jù)上述．該段凸輪應(yīng)為降程，使標(biāo)板在順時(shí)針回轉(zhuǎn)的同時(shí)，作順時(shí)針擺動(dòng)。運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)保證滿足標(biāo)板與膠輥相切的位置要求，且取對(duì)稱的形式。圖9 貼標(biāo)過程及運(yùn)動(dòng)分析 取標(biāo)工位從取標(biāo)工藝分析，對(duì)該工位提出如下要求：a．確保不同規(guī)格的標(biāo)簽