淺談步進(jìn)輸送機(jī)的設(shè)計(jì)

【摘 要】步進(jìn)式輸送機(jī)以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力輸入，通過(guò)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)輸送架往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使輸送抓間歇而有規(guī)律的推動(dòng)被輸送的零件向前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還要給下一生產(chǎn)線留下相應(yīng)的時(shí)間，零件往工作臺(tái)上的添加機(jī)卸載同步。

【關(guān)鍵詞】步進(jìn)式輸送機(jī)；輸送

一、項(xiàng)目背景意義

輸送機(jī)在生產(chǎn)生活的應(yīng)用很廣泛，不僅節(jié)約了大量的人力物力，而且大大地提高了生產(chǎn)效率。機(jī)械工程中，常見(jiàn)的傳輸機(jī)有皮帶輸送機(jī)，螺旋輸送機(jī)，刮板輸送機(jī)，鏈條輸送機(jī)，以及滾筒輸送機(jī)等。根據(jù)工程要求的不同，輸送的材料或工件不同，選擇不同的輸送機(jī)。每種輸送機(jī)都有自己獨(dú)有的功能。例如，螺旋輸送機(jī)適用于輸送顆粒狀或粉末狀物料；皮帶輸送機(jī)適用于煤或糧食等散料；刮板輸送機(jī)主要用于輸送以流動(dòng)物料。每一種輸送機(jī)工作場(chǎng)合都有一定的局限。在生產(chǎn)中，需要輸送體積及重量稍大的工件時(shí)，這些輸送機(jī)便達(dá)不到作業(yè)的要求了，生產(chǎn)線上輸送一些箱體類(lèi)的物料，用帶式輸送機(jī)或滾筒輸送機(jī)靠摩擦力傳送，容易發(fā)生打滑、工件相互碰撞等現(xiàn)象，這就需要生產(chǎn)新的輸送機(jī)來(lái)滿足這一要求，如步進(jìn)式輸送機(jī)，工件在機(jī)體的導(dǎo)軌上脈沖式運(yùn)動(dòng)，互相之間有一定的間歇，不僅不會(huì)發(fā)生工件之間的碰撞，而且使工件卸載到下一工序有一定的卸載時(shí)間，生產(chǎn)線才會(huì)有序的進(jìn)行。

二、研究?jī)?nèi)容

除機(jī)構(gòu)的功能實(shí)現(xiàn)外，還需做出充足的受力分析，優(yōu)化傳動(dòng)比，兼顧工廠的流水線的空間，以及人體身高等實(shí)際問(wèn)題。使機(jī)構(gòu)在滿足生產(chǎn)要求的情況下，提高工作效率。在節(jié)省能源的情況下，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的要求。

三、步進(jìn)輸送機(jī)的基本設(shè)計(jì)要求

工作臺(tái)不宜過(guò)高，工作人員在機(jī)床輸送過(guò)程中容易監(jiān)控。電機(jī)為動(dòng)力輸入源，輸送爪在輸送臺(tái)上做一定周期的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，整個(gè)機(jī)構(gòu)大體上為鉸鏈四桿曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，輸送爪以固定的時(shí)間周期將工件向前撥動(dòng)要求的距離，本設(shè)計(jì)的要每個(gè)輸送爪的輸送距離為300mm。（1）輸送爪的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。閉合曲線為輸送爪上質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，往復(fù)運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)在四桿機(jī)構(gòu)上添加復(fù)合鉸鏈實(shí)現(xiàn)。曲柄的運(yùn)動(dòng)靠電機(jī)帶動(dòng)，隨電機(jī)做周期性的圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿帶動(dòng)另一個(gè)連架桿，做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)工件向前運(yùn)動(dòng)。

圖1 工件運(yùn)動(dòng)局部示意圖

（2）輸送機(jī)的連桿機(jī)構(gòu)。如圖2所示，曲柄BC端連接電機(jī)，為動(dòng)力的輸入端，AD為連架桿。D與底框架連接，形成運(yùn)動(dòng)副，E與輸送爪連接。滿足曲柄搖桿四桿機(jī)構(gòu)，同時(shí)添加復(fù)合機(jī)構(gòu)，以達(dá)到工程設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)的要求。

圖2 輸送機(jī)復(fù)合機(jī)構(gòu)

（3）步進(jìn)輸送機(jī)占空間尺寸的設(shè)計(jì)。初步定工件的尺寸為584mm×150mm×80mm，由于工件的輸送要方便工人的監(jiān)管，所以工作臺(tái)不宜過(guò)高，按每周期推動(dòng)三個(gè)工件設(shè)計(jì)，初步定工作臺(tái)的尺寸為154mm×528mm×140mm，上表面距離地面高度為1200mm。（4）步進(jìn)輸送機(jī)傳動(dòng)機(jī)的選型設(shè)計(jì)。步進(jìn)輸送機(jī)的動(dòng)力源為電機(jī)，由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速一般都很高，而輸送爪的運(yùn)動(dòng)不宜過(guò)快，按設(shè)計(jì)要求，輸送爪與工件接觸時(shí)無(wú)撞擊，但由于設(shè)計(jì)與工程實(shí)際各方面的原因，會(huì)有一定的撞擊力產(chǎn)生，如果輸送抓運(yùn)動(dòng)過(guò)快，既不利于前后兩段工件的放置與卸載，也可能將工件與輸送爪之間的撞擊力放大，對(duì)工件表面有所損壞，不利于生產(chǎn)。

四、設(shè)計(jì)創(chuàng)新

“步進(jìn)輸送機(jī)”，設(shè)計(jì)創(chuàng)意的主要亮點(diǎn)在于：對(duì)于一些實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，在參考了以往一些方案的基礎(chǔ)上，“步進(jìn)輸送機(jī)”進(jìn)行了一系列的改進(jìn)，達(dá)到了推陳出新的要求

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