印刷检品机取纸机构设计研究

摘要

产品的包装纸盒盒片在印刷后需经过检品机进行质检，为此需将整摞堆垛状态的纸盒盒片逐个取出并放置于传送带上。国内市场上的同类产品目前多为中低速，高速平稳设备的技术被国外所垄断，国内只能依靠进口而无法研发出高速自动化的取纸机构。 根据国内现状和对取纸机构的初步设想，给出了以下要求：整体设备转速较高，可平稳实现每分钟1200次作业；其取纸吸盘在凸轮连杆机构的带动下，可实现复杂的运动轨迹，既不会与料仓发生干涉，又能在取纸时能完全贴合料仓并保持停顿配合气路提供负压，保证取纸过程的顺畅、可靠。结合要求给出了三种方案设想，通过优劣对比最终确定为“两凸轮—五连杆”的组合机构。 根据需要，首先设计出吸盘所需要的运动轨迹，根据运动轨迹得出连杆的相应位置和摆杆的摆动角度，摆角由凸轮廓线的变化来提供，所以再通过摆角的大小，采用反转图解和解析公式拟合两钟方法交替使用得出两个凸轮廓线。两凸轮固定不动，五杆机构绕着凸轮转动，在设备的一周安置6组杆机构，每分钟转200转便可实现1200次作业。之后在UG上进行三维建模，将主要零部件导入到Solidworks里利用Motion插件进行运动学仿真。通过运动仿真对吸盘的轨迹、速度等数据进行分析，验证了该设计的可行性。 之后对整个设备的其它非标准零件进行设计，主要包括机架轴承座、轴、转盘等，这之中最为重要的部分便是对真空气路的设计。设备在高速运转中，如何能够保证吸盘在需要的时刻吸纸和放纸，全部要靠在真空气路中设计的气阀来完成。气阀装置大致由阀针和端面凸轮构成，阀针在气路中用来当做阀门，它的一端被端面凸轮的廓线顶住，随着廓线的高低变化一进一出从而使得气路一开一闭。 最后经过标准件的选择，整个设备在设计完善后，便可进行样机的加工制造，在参与了部分加工过程包括三个凸轮的加工和装配的全部过程后，一代样机中发现了一些问题导致设备并不能良好运行。经过探讨和研究发现问题主要包括加工的粗糙，精度不够和配合关系的选择失误以及设计时考虑的不完善。最后在反思与改进后，进行了二代样机的试制，发现初步的运行结果良好，现在已经让企业将二代样机在外观，密封、润滑和零件材质等方面 进一步完善，之后便可正式的投入生产使用。

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