1、上料系統(tǒng)法人流程設(shè)計(jì)

    因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)設(shè)置的這個化妝品自動裝盒機(jī)主要的目的是為了能夠讓灌裝好的化妝品進(jìn)行外部紙盒的包裝，所以這次的從設(shè)計(jì)是采用傳送帶的方式把已經(jīng)灌裝好的化妝品運(yùn)輸?shù)桨b的工作臺上。然后工人們先把包裝所需要的紙盒堆放到紙盒上料機(jī)構(gòu)的料倉上面，機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時把料倉里面的紙盒逐一取出并且使它變成長方體的紙盒，隨后通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)把紙盒推落到傳送帶上，再由傳送帶把紙盒運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?，這樣就完成紙盒的自動上料過程。上料系統(tǒng)流程圖如圖1所示。

紙盒上料流程圖

    紙盒上料機(jī)構(gòu)的主要工作流程如下：當(dāng)傳送帶的電機(jī)啟動時，帶動著同步輪同時轉(zhuǎn)動，然后通過軸帶動著傳送帶的運(yùn)轉(zhuǎn)。而當(dāng)工作臺上1號位置的電機(jī)啟動時，3號位置的氣缸也同時啟動，軸開始轉(zhuǎn)動，帶動著軸上2號位置的兩個凸輪同時轉(zhuǎn)動。個凸輪向高處運(yùn)轉(zhuǎn)時，5號位置的擋板被頂高，同時帶動著與擋板固定的軸向上運(yùn)動，當(dāng)與它連接的軸被提高時，氣路就能通過4號位置通氣閥，吸盤就能夠開始吸氣。因?yàn)閮蓚€凸輪是同時運(yùn)轉(zhuǎn)的，第二個凸輪向上運(yùn)動把上面的軸頂向更高處。在軸向上運(yùn)動的同時帶動了與此相連的滑塊，啟動了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，8號位置擋板被拉開，這時7號位置吸盤剛剛好到達(dá)頂端吸取紙盒。吸取到紙盒后，凸輪向下方轉(zhuǎn)動，軸的高度慢慢降低，擋板就抽回去繼續(xù)擋著紙盒下落。當(dāng)軸到達(dá)更低處時，擋板也到達(dá)更低處，這時把通氣閥堵住了，氣路被切斷，吸盤失去了吸力。吸盤失去了吸力之后旁邊6號位置的曲柄連桿機(jī)構(gòu)就轉(zhuǎn)動把紙盒推落到一旁的傳送帶上，由傳送帶運(yùn)輸?shù)较乱粋€工序。上料設(shè)備的三維圖如圖2所示。

組件名稱: 1一電機(jī)、 2一凸輪、3一氣缸、4一通氣閥、5一通氣閥開關(guān)、6一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、7一吸盤、8一擋板。

    2、上料方案的確定

    首先本設(shè)計(jì)是通過傳送帶把已經(jīng)灌裝好的化妝品運(yùn)輸?shù)街付ǖ墓ぷ髋_，然后另外一方面設(shè)置一個紙盒的上料機(jī)構(gòu)，通過工人們提前先把尚未成型的紙盒放置在紙盒上料機(jī)構(gòu)的料倉位置，這個料倉是一個傾斜一定角度的長方形堆積箱，下面通過用擋板來阻止往下掉，當(dāng)擋板移開的時候便會有一個吸盤頂住，然后吸盤通過氣缸啟動進(jìn)行吸氣，最下方的紙盒被吸住，然后向下運(yùn)動，與此同時擋板移回原來的位置，繼續(xù)頂住上方的紙盒，這樣就保證了只有一個紙盒通過。紙盒在被吸住并往下運(yùn)動的時候，紙盒的一邊碰到一條阻礙的橫杠，因?yàn)榧埡斜晃〉膬H僅只有一面，另一邊被橫杠阻礙住了，在向下運(yùn)動的時候紙盒就變成了成型的長方體紙盒。然后進(jìn)過一個曲柄搖桿機(jī)構(gòu)把紙盒推落到一邊的傳送帶中，由傳送帶把紙盒運(yùn)輸?shù)窖b盒的工序當(dāng)中去。

    3、紙盒上料機(jī)構(gòu)的方案確定

    因?yàn)樾枰讯逊旁谝?起的紙盒逐一的取出并且使它變成成型的長方體紙盒，所以本設(shè)計(jì)采取用擋板擋住紙盒使用吸盤吸取紙盒這樣的一個方式把紙盒從堆放的料倉取出來。因?yàn)榱蟼}使處于一個相對傳送帶較高的一個位置，吸盤是需要上下運(yùn)動來往返吸取紙盒的，所以本設(shè)計(jì)采取凸輪轉(zhuǎn)動推動豎軸上下運(yùn)動。而吸盤則是安裝在豎軸的最頂端，這樣豎軸在凸輪運(yùn)動到最頂端的時候也是處于更高的位置。擋板和吸盤之間是需要時間上的一個配合的，在擋板完全移開之后吸盤就應(yīng)該是處于最頂端并且頂著上面的紙盒的，時間上需要配合好，不然就會吸取不到紙盒。要想這兩個零件同步運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須在豎軸逐漸向上運(yùn)動的同時，擋板要開始逐漸的移開，所以豎軸以及連接擋板的裝置應(yīng)該是相互連接的。只有這樣豎軸和擋板才能夠更好的同步運(yùn)轉(zhuǎn)并且不會出現(xiàn)太大的誤差。凸輪通過與轉(zhuǎn)動軸連接，轉(zhuǎn)動軸另一端連接電機(jī)，由電機(jī)轉(zhuǎn)動提供動力，使得凸輪不停地運(yùn)轉(zhuǎn)。工作臺上還會有一個氣缸，氣缸連接到吸盤，通過一個裝置控制氣缸的通氣與斷氣，進(jìn)而控制到吸盤是否用吸力。在紙盒被吸到更低端的時候通過旁邊的一個曲柄連桿機(jī)構(gòu)把紙盒推到一旁的傳送帶上去，然后由傳送帶運(yùn)輸?shù)较乱徊焦ば蛉ァ?/span>

    4、紙盒上料機(jī)構(gòu)傳動方案的選擇

    4.1紙盒上料傳動方案的選擇

    為機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)置一個好的方案來使得機(jī)構(gòu)的傳動工作做得更好，就必需要滿足好機(jī)械工作所需的良好性能要求、工作可靠、機(jī)械結(jié)構(gòu)相對簡單、外形尺寸符合工作環(huán)境、方便工人的加工與維護(hù)、相對低廉的成本、比較高的工作效率和維護(hù)機(jī)構(gòu)相對方便等。當(dāng)機(jī)構(gòu)采取的是多級傳動方案的時候，我們更應(yīng)該理智地去選擇好零件與零件之間的傳動，和他們之間相互運(yùn)轉(zhuǎn)的順序，發(fā)揮零件傳動當(dāng)中的優(yōu)勢，盡量減少動作來突出他們的缺點(diǎn)，盡量讓設(shè)計(jì)的傳動方案更加符合生產(chǎn)需求。下面這幾點(diǎn)傳動方式常常是設(shè)計(jì)一個機(jī)構(gòu)或者生產(chǎn)鏈的時候所需要考慮到的關(guān)鍵因素，這些因素往往影響著我們的傳動方案是否合理，也是否合適生產(chǎn)車間的工人們?nèi)ナ褂谩?/span>

    一般大多數(shù)的帶傳動都是摩擦傳動，帶傳動的特點(diǎn)是傳動比較平穩(wěn)不會對傳送的物品產(chǎn)生震動，在傳動中皮帶能吸收外界產(chǎn)生的震動，減少對傳動中物品的定位影響，而且?guī)鲃铀a(chǎn)生的噪音比較小，對外界的影響較低。但是帶傳動有一個很大的缺點(diǎn)就是它的傳動比并不是那么的準(zhǔn)確，在我們需要傳遞一樣的轉(zhuǎn)矩時，帶傳動的結(jié)構(gòu)尺寸就會相對于其他的傳動方式大很多。所以我們應(yīng)該把帶傳動盡可能的布置在一些需要高速傳動的情況當(dāng)中。因?yàn)樵谟孟嗤膫鬟f功率的時候，如果它的轉(zhuǎn)速變得越高，轉(zhuǎn)矩反而就會變得越小，這樣就可以讓帶傳動的的傳動結(jié)構(gòu)更加緊密也相對更加準(zhǔn)確。

    一般機(jī)構(gòu)的鏈傳動都是需要用傳動鏈的輪齒進(jìn)行嚙合的，依靠齒輪的嚙合會使它的傳動比比較穩(wěn)定，這樣的傳動方式使比較適合于一些環(huán)境比較惡劣的生產(chǎn)條件，但是也

會有一定的缺點(diǎn)，那就是它傳動的適合相對運(yùn)動比較不均勻，齒輪嚙合和外界的環(huán)境會對傳動過程有一定的沖擊影響，所以這樣的鏈傳動是不適合傳動機(jī)構(gòu)高速傳動的，所以這樣的機(jī)構(gòu)一般是設(shè)置在有多級傳動機(jī)構(gòu)的低速機(jī)構(gòu)那里。

    蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的傳動相對會比較平穩(wěn)，而且它的傳動比也比較大，但是相對于其他的傳動方式而言它的傳動效率就顯得比較低，一般是適用于中、小功率的機(jī)構(gòu)，或者一些不是長時間來運(yùn)轉(zhuǎn)的傳動場合。一般當(dāng)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和齒輪傳動機(jī)構(gòu)一起應(yīng)用的時候，就需要布置在一些轉(zhuǎn)動速度比較高的地方，這樣就會讓它的運(yùn)轉(zhuǎn)齒面之間會有一個比較高速的相對滑動,這樣就會有利于生成一個具有流體動力的油膜來潤滑齒面，這樣不單單可以提高齒輪轉(zhuǎn)動的效率，更加可以延長齒輪的使用壽命。

    一般使用到園錐齒輪傳動機(jī)構(gòu)來進(jìn)行傳遞運(yùn)動的都是一些軸與軸之間相交的地方。但一般的圓錐齒輪的加工都是很繁瑣很困難的，尤其是那些大尺寸的圓錐齒輪的加工就更加的困難了，所以這樣的圓錐齒輪在設(shè)計(jì)中都是安放在在傳動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速比較高的地方，這樣就可以有效的限制了機(jī)構(gòu)的傳動比，減小它的模數(shù)以及直徑。而開式的齒輪傳動機(jī)構(gòu)則是應(yīng)用在工作環(huán)境惡劣的生產(chǎn)車間，它常常會因?yàn)辇X面沒有得到好的潤滑，導(dǎo)致齒面的磨損比較嚴(yán)重，所以一般都是設(shè)置在轉(zhuǎn)動速度比較低的地方。斜齒輪的傳動平穩(wěn)性相對于直齒輪的傳動要好得多，所以當(dāng)我們需要采用到雙級的齒輪傳動的時候，斜齒輪是需要設(shè)置在轉(zhuǎn)速高的位置。

    4.2紙盒上料傳動方案對比

    本設(shè)計(jì)根據(jù)上料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求做出了兩個傳動方案。兩種不同的傳動方案所采用的機(jī)構(gòu)也有所不同。

    方案一:首先通過電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動凸輪轉(zhuǎn)動，凸輪上方有一根豎軸，豎軸1與豎軸2上的滑塊相連，豎軸2固定在工作臺上的。豎軸2上與一根長的連接桿相連，滑塊又與一個短的連接桿相連，長連接桿與短連接桿也是相連的，這三者相互相連形成一一個曲柄連桿機(jī)構(gòu)。長的連接桿頂端連接著擋板，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動豎軸1逐漸向上運(yùn)動的時候帶動著滑塊也向上運(yùn)動，滑塊向上運(yùn)動拉動著長的連接桿，擋板就逐漸被移開，紙盒就落到吸盤上。方案一的傳動原理圖如圖3所示。

方案一原理圖

    方案二:首先由電機(jī)帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸帶動著凸輪轉(zhuǎn)動，而凸輪則帶動一個一邊連接有吸嘴另一邊與凸輪相接的豎軸1，這個豎軸1的吸嘴是通過氣缸來進(jìn)行操控著吸氣與放氣,當(dāng)凸輪開始轉(zhuǎn)動就會帶動著豎軸1完成上下運(yùn)動。豎軸1. 上面附有著一個撥桿，這個撥桿另一端也連接著一根豎軸，我們稱之為豎軸2，撥桿中間是固定著的，豎軸2的下端是一段彈簧，而彈簧連接著上料機(jī)構(gòu)的平面，豎軸2.上端還有一個撥桿，這個撥桿另一.端連接著一塊擋板， 撥桿中間也是被固定的。電機(jī)開始轉(zhuǎn)動帶動著凸輪，在豎軸1運(yùn)動到凸輪高點(diǎn)的過程中，豎軸1向上運(yùn)動，帶動著撥桿使得豎軸2向下運(yùn)動，壓縮著豎軸2底端的彈簧，豎軸2向下運(yùn)動牽連著頂端的撥桿帶動了連接的擋板往左移動，那么擋板擋住的紙板就會達(dá)到剛好上到更高處的豎軸1連接的吸嘴，那時候氣缸啟動開始吸住紙板，這時候凸輪往底端開始運(yùn)動，豎軸1下降，豎軸1在將紙盒吸住往下運(yùn)動的時候，壓住連接豎軸1的撥桿使得豎軸2往上運(yùn)動，這個時后彈簧是處于拉伸的狀態(tài)，豎軸2向上運(yùn)動使得上端的撥桿帶動著擋板往右運(yùn)動，擋住上方的紙盒，從而保證上方只會有一個紙板被吸盤吸下。由于本設(shè)計(jì)所包裝的化妝品使用的紙盒形狀是一個底面為正方形的柱體，而儲存的紙板是折疊號的，吸盤在吸中一個面然后放下的過程中沒有被吸住的一面會碰到紙板落口下方的一根橫著的圓柱，因?yàn)槲P吸中的只有一面，在吸下的時候紙板已經(jīng)微微張開，再經(jīng)過放下的時候有一根圓柱擋著沒有被吸住的一面，使得紙板的開口完全張開，氣缸松氣之后吸盤失去吸力，然后落下下方的傳送帶。就只有通過凸輪的反復(fù)運(yùn)動完成上述動作，這樣吸盒的工作就完成了。方案二的傳動原理圖如圖4所示。

方案二原理圖

    根據(jù)方案一與方案二的對比之后，本設(shè)計(jì)選擇了采用方案一的傳動方案來作為機(jī)構(gòu)的傳動方案。因?yàn)榉桨付膫鲃舆^程中有幾個地方是以撬杠的原理來讓軸做上下運(yùn)動的，這樣會使得力傳遞的時間延遲的時間會有所增大，而且容易磨損零件。方案一的傳動方案則結(jié)構(gòu)比較簡單，采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)的特性使得擋板拉開閉合更加的簡單方便。