1、顆粒狀巧克力糖果包裝機(jī)的設(shè)計(jì)摘要本文首先分析了現(xiàn)代生活對(duì)巧克力糖果包裝機(jī)的需求，然后在查閱大量資料并進(jìn)行比較后，提出了設(shè)計(jì)方案、方法和步驟。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)錐形巧克力糖的鋁箔包裝。設(shè)計(jì)主要包括設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)、機(jī)械手及進(jìn)出糖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)鏈條設(shè)計(jì)三個(gè)方面。機(jī)械手和糖進(jìn)出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是本設(shè)計(jì)功能執(zhí)行的關(guān)鍵，也是本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)之一。需要實(shí)現(xiàn)巧克力糖輸入、折邊、抄底等功能，直到最終由傳送帶輸出。在整個(gè)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)中，機(jī)械手要實(shí)現(xiàn)夾糖、包邊、傳送等重要功能。因此，對(duì)機(jī)械手的形狀、夾持力和分度角提出了不同的設(shè)計(jì)要求。在設(shè)計(jì)機(jī)械手時(shí)，請(qǐng)始終關(guān)注以下幾點(diǎn)。傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，作為動(dòng)作執(zhí)行系統(tǒng)，動(dòng)力是必不可少的，當(dāng)

2、然，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)尤為重要。為實(shí)現(xiàn)機(jī)械手分度、送糖托盤(pán)分度、送紙、切紙、抄紙、挑糖、頂糖除糖等功能，都需要不同大小的動(dòng)力，這就需要調(diào)整傳輸系統(tǒng)。傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括皮帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)和六槽機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。例如在機(jī)械手的分度功能中，要實(shí)現(xiàn)間歇分度功能，就必須通過(guò)傳動(dòng)鏈中的滑輪機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。收糖和去糖功能的實(shí)現(xiàn)為機(jī)械動(dòng)作的執(zhí)行提供了必要的時(shí)間。設(shè)計(jì)的包裝機(jī)的生產(chǎn)率可以從 100 到 150 r/min 不等。關(guān)鍵詞：包裝機(jī)；傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)；機(jī)械手第一章 簡(jiǎn)介1.1 學(xué)科背景我國(guó)包裝機(jī)械在1980年代形成產(chǎn)業(yè)，1990年代進(jìn)入高速增長(zhǎng)階段。已形成較為完善的生產(chǎn)體系，已成為機(jī)械行業(yè)十大產(chǎn)業(yè)之一。包裝機(jī)械的

3、快速增長(zhǎng)得益于食品行業(yè)的發(fā)展，因?yàn)闊o(wú)論過(guò)去還是現(xiàn)在，包裝機(jī)械在食品行業(yè)的應(yīng)用都是最為廣泛和深入的。食品行業(yè)是與人們生活息息相關(guān)的行業(yè)。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，其產(chǎn)品必須有精美的包裝設(shè)計(jì)才能吸引消費(fèi)者的眼球，這是不爭(zhēng)的事實(shí)。要做到精美包裝，就離不開(kāi)配備自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線，這是保證產(chǎn)品包裝質(zhì)量、提高競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，消費(fèi)者的要求也在不斷提高。人們不僅注重食物的美味和多樣化，更注重其衛(wèi)生和健康。因此，精美的外包裝帶給消費(fèi)者的不僅是愉悅的視覺(jué)體驗(yàn)，更是衛(wèi)生安全的需要。這些都對(duì)從事食品包裝工程研究的科技人員提出了更高的要求，既帶來(lái)了機(jī)遇，也帶來(lái)了挑戰(zhàn)。這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是顆粒狀巧克力糖

4、果包裝機(jī)的設(shè)計(jì)。巧克力糖果包裝機(jī)的設(shè)計(jì)是典型的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)查和查找資料，選擇和比較了各種方案，最終確定了包裝機(jī)的方案。該方案具有體積小、工作效率高的優(yōu)點(diǎn)。在本次設(shè)計(jì)中，包裝機(jī)進(jìn)行了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。采用皮帶式無(wú)級(jí)變速器等新型執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，提高了包裝機(jī)的技術(shù)水平。本部分主要涉及皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。執(zhí)行器的設(shè)計(jì)主要基于機(jī)械手的設(shè)計(jì)。1.2包裝機(jī)介紹我國(guó)包裝機(jī)械未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)1 、工藝流程的自動(dòng)化程度越來(lái)越高。目前，自動(dòng)化包裝機(jī)械技術(shù)已占包裝生產(chǎn)線的50%以上。大量采用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和機(jī)電一體化控制，增加機(jī)器人完成復(fù)雜的包裝動(dòng)作（模擬人工包裝）。每個(gè)機(jī)械手

5、由單獨(dú)的計(jì)算機(jī)控制，攝像頭監(jiān)控包裝運(yùn)動(dòng)并將信息反饋給計(jì)算機(jī)以調(diào)整運(yùn)動(dòng)范圍，以確保包裝的高質(zhì)量。同時(shí)具有對(duì)包裝材料和厚度的自動(dòng)識(shí)別功能，計(jì)算機(jī)計(jì)算后控制機(jī)械動(dòng)作。它是一個(gè)完全“自適應(yīng)”的系統(tǒng)，確保系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)。2.適應(yīng)產(chǎn)品變化，設(shè)計(jì)具有良好的靈活性和靈活性。為了適應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短，有些產(chǎn)品甚至每季都會(huì)更換。包裝機(jī)械的使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于產(chǎn)品的生命周期，所以一些包裝機(jī)械只能以靈活靈活的方式適應(yīng)產(chǎn)品的變化，包括數(shù)量上的靈活性、結(jié)構(gòu)上的靈活性和供應(yīng)上的靈活性。3 、一般采用仿真設(shè)計(jì)技術(shù)。包裝機(jī)械的設(shè)計(jì)過(guò)程是先將各種機(jī)器單元以數(shù)據(jù)庫(kù)的形式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，然后將圖紙數(shù)字化并輸入計(jì)

6、算機(jī)。電腦自動(dòng)合成包裝機(jī)械的三維模型，再結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)指標(biāo)和數(shù)據(jù)，可能出現(xiàn)的故障。等待輸入計(jì)算機(jī)。三維電腦模型可根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行操作，展示產(chǎn)能、廢品率、生產(chǎn)環(huán)節(jié)匹配、生產(chǎn)線瓶頸在哪里等，也可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行模型修改。用戶(hù)的意見(jiàn)，直到用戶(hù)滿(mǎn)意為止。采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)后，包裝機(jī)械的設(shè)計(jì)周期和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期大大縮短。包裝機(jī)械技術(shù)含量逐步提高向高水平發(fā)展：隨著我國(guó)包裝工業(yè)的快速發(fā)展，包裝機(jī)械市場(chǎng)也趨于更高水平，包裝機(jī)械的技術(shù)含量正在逐步提高，一些最新的遠(yuǎn)程遙控技術(shù)、步進(jìn)電機(jī)技術(shù)、自動(dòng)柔性補(bǔ)償技術(shù)、激光切割技術(shù)、信息處理技術(shù)等包裝技術(shù)已應(yīng)用于包裝機(jī)械。此外，國(guó)內(nèi)包裝機(jī)械零部件的生產(chǎn)也日趨專(zhuān)業(yè)化。很多零件不

7、再由包裝機(jī)械廠生產(chǎn)，而是由一些通用標(biāo)準(zhǔn)件廠生產(chǎn)，而一些特殊零件則由高度專(zhuān)業(yè)化的廠家生產(chǎn)。隨著大型企業(yè)客戶(hù)的增加，市場(chǎng)更傾向于包裝的高產(chǎn)串和產(chǎn)品多樣化，推動(dòng)了包裝機(jī)械產(chǎn)品規(guī)格向高科技方向發(fā)展。食品包裝機(jī)械行業(yè)要依靠技術(shù)進(jìn)步求發(fā)展。專(zhuān)家預(yù)測(cè)，到2007年我國(guó)包裝機(jī)械產(chǎn)量將增至67萬(wàn)臺(tái)（套），到2010年將增至93萬(wàn)臺(tái)（套）。如果要靠簡(jiǎn)單的重復(fù)，擴(kuò)大生產(chǎn)數(shù)量，靠上下游延伸的方法，已經(jīng)行不通了。未來(lái)我國(guó)的包裝機(jī)械必須走專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)的道路。努力提高包裝機(jī)械的技術(shù)含量，做精、精、專(zhuān)、強(qiáng)，依靠技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。據(jù)了解，為配合我國(guó)食品工業(yè)發(fā)展，包裝機(jī)械設(shè)備正朝著機(jī)械功能多樣化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化智能控制

8、、結(jié)構(gòu)高精度等方向發(fā)展。 GEFanuc Automation Americas Packaging Machinery 是 GE 基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)的一部分，它為包裝機(jī)械制造商推出了一種新的“六度差異”(SDD) 自動(dòng)化解決方案。具有高性能控制器、可升級(jí)的操作界面、工廠信息軟件和運(yùn)動(dòng)控制單元，可顯著提高包裝機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)率，提高整體設(shè)備效率。這種全面的自動(dòng)化解決方案可幫助包裝機(jī)械制造商開(kāi)發(fā)高效的設(shè)備，這些設(shè)備可以在不同尺寸的批次或產(chǎn)品流之間快速切換而不會(huì)中斷。依托更新的自動(dòng)化包裝機(jī)械系統(tǒng)，在功能上引領(lǐng)主流包裝機(jī)械潮流，同時(shí)設(shè)備用戶(hù)可以更加獨(dú)立、靈活、正確、高效、兼容，支持他們的最終打包。用戶(hù)獲得更高的

9、性能和生產(chǎn)力。因此，開(kāi)發(fā)配套設(shè)備，使主機(jī)的功能得到最大的應(yīng)用，是提高設(shè)備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵因素。國(guó)外公司在為用戶(hù)提供自動(dòng)化生產(chǎn)線或生產(chǎn)線設(shè)備時(shí)，注重成套設(shè)備。無(wú)論是高科技附加值，還是相對(duì)簡(jiǎn)單的設(shè)備品類(lèi)，都是根據(jù)配套要求提供的。未來(lái)，包裝機(jī)械還必須具備多種功能，簡(jiǎn)單的調(diào)整和操作，基于計(jì)算機(jī)的智能儀表將成為食品包裝機(jī)械控制器的新趨勢(shì)。 OEM制造商和最終消費(fèi)者將傾向于購(gòu)買(mǎi)易于操作和安裝的包裝機(jī)械，尤其是在當(dāng)前制造業(yè)大規(guī)模裁員的情況下，對(duì)簡(jiǎn)單操作系統(tǒng)的需求將日益增加。為了在未來(lái)的包裝市場(chǎng)中獲得一席之地，高效的客戶(hù)服務(wù)和機(jī)械維護(hù)也將是包裝機(jī)械企業(yè)制造商必須考慮的事情。因此，在這樣的發(fā)展趨勢(shì)下，選

10、擇這個(gè)話題意義重大。首先，設(shè)計(jì)師可以了解世界先進(jìn)的封裝技術(shù)。其次，通過(guò)包裝機(jī)的設(shè)計(jì)，對(duì)包裝機(jī)的整體結(jié)構(gòu)有了更詳細(xì)的了解，熟悉了包裝機(jī)功能機(jī)構(gòu)的原理和結(jié)構(gòu)。第二章糖果包裝機(jī)方案設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)要求已知條件：將加工成型的錐形巧克力糖用鋁箔包裹起來(lái)，逐個(gè)輸出。巧克力糖的形狀和大小如圖所示。生產(chǎn)率100150張/分鐘，糖紙為64mm64mm方形鋁箔紙，厚度0.008mm。其大小如圖 2-1 所示。要求巧克力糖包裝后外觀美觀，鋁箔紙無(wú)明顯破損或撕裂。該機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝可靠，操作方便，安全，維修方便。圖 2-1 巧克力的尺寸2.1.1建立一個(gè)黑匣子糖果包裝機(jī)的黑匣子圖如圖2-2所示。圖2-2 糖果包裝機(jī)黑匣

11、子圖從黑匣子可以看出，要實(shí)現(xiàn)這些功能，必須通過(guò)黑匣子的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，然后將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為黑匣子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。把黑盒子變成白盒子。2.1.2確定技術(shù)流程工作流程如圖2-3所示。圖2-3 技術(shù)流程示意圖2.1.3引入技術(shù)系統(tǒng)并定義邊界其系統(tǒng)和邊界如圖 2-4 所示。圖2-4 技術(shù)引入后的具體流程圖2.2粒狀巧克力糖包裝工藝的確定通過(guò)翻書(shū)和上網(wǎng)查資料，我了解到糖果的包裝方法有很多種，比如扭結(jié)、折邊、信封、枕頭、包裹等。扭結(jié)類(lèi)型包括單扭結(jié)和雙扭結(jié)。一般來(lái)說(shuō)，我總是想模仿工人包裝的動(dòng)作作為機(jī)器工藝設(shè)計(jì)的初始基礎(chǔ)，但作為一個(gè)聰明的設(shè)計(jì)師，我不能局限于模仿手工動(dòng)作。因此，在開(kāi)始設(shè)計(jì)機(jī)器的工藝時(shí)，應(yīng)先對(duì)人工包裝動(dòng)作進(jìn)

12、行分析研究，然后在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn)?，F(xiàn)作如下分析：產(chǎn)品特點(diǎn)： 粒狀巧克力糖呈圓錐形，輪廓清晰，但質(zhì)地松散，易碰傷。因此，在考慮機(jī)械作用時(shí)，應(yīng)與其特性相適應(yīng)，以保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量。例如，產(chǎn)品的鎖模力要合適。進(jìn)出料時(shí)，避免因碰撞等損壞產(chǎn)品。首先要解決產(chǎn)品的進(jìn)料問(wèn)題。顯然，對(duì)于巧克力糖果等產(chǎn)品，不適合使用料斗式進(jìn)料機(jī)構(gòu)。如果采用筒倉(cāng)式上料機(jī)構(gòu)，則需要定期人工上料。如果自動(dòng)機(jī)的進(jìn)料系統(tǒng)直接與巧克力糖成型機(jī)的出料口相連，就更容易解決巧克力糖自動(dòng)進(jìn)料的問(wèn)題。包裝材料：食品包裝材料要十分注意衛(wèi)生。顆粒狀巧克力糖包裝紙由厚度為0.008mm的鋁箔紙制成，其特點(diǎn)是薄而脆，抗拉強(qiáng)度較小，易撕裂。一般包裝速度越高，

13、紙的拉力越大，越容易斷紙。在選擇送紙機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)時(shí)，主要基于以下兩點(diǎn)：1、空白表格是單張紙還是卷紙。這臺(tái)機(jī)器的原材料決定使用卷紙。2、送紙時(shí)，空間位置為垂直或水平。在這里，它被水平放置。包裝工藝計(jì)劃的制定按手工包裝動(dòng)作順序，根據(jù)產(chǎn)品包裝質(zhì)量要求，包裝過(guò)程中不得損傷產(chǎn)品表面，包裝紙要緊貼巧克力糖，小端的鋁箔紙和圓桌的邊應(yīng)平整、光滑、美觀。該機(jī)的包裝流程初步提出如下1. 用64*64的鋁箔紙蓋住巧克力糖的小頭。2. 迫使鋁箔沿著糖錐成型。3、將剩余的鋁箔紙對(duì)半對(duì)折，依次對(duì)折至24大端面，迫使包裝紙粘在巧克力糖上。封裝過(guò)程分解圖如圖2-5所示。圖2-5 巧克力糖包裝流程2.3確定功能結(jié)構(gòu)確定技術(shù)系統(tǒng)的

14、整體功能，進(jìn)行功能分解。功能是對(duì)產(chǎn)品具體工作能力的抽象描述。它可以定義為一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)任務(wù)時(shí)的輸入和輸出之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系。2.3.1總功能錐形巧克力糖果通過(guò)傳送帶送入糖果包裝機(jī)，包裝好的巧克力糖果經(jīng)過(guò)包裝機(jī)的成型、折疊等一系列動(dòng)作后輸出。2.3.2功能分解從系統(tǒng)論的角度來(lái)看，系統(tǒng)可以分解為一些子系統(tǒng)，那么系統(tǒng)的總功能也應(yīng)該分解為一些子功能。將總功能分解為子功能，最后制作功能結(jié)構(gòu)圖。這樣的過(guò)程稱(chēng)為“功能分析”。巧克力糖果包裝機(jī)的功能分解如圖2-6所示。圖2-6 包裝機(jī)功能分解圖2.4包裝機(jī)整體方案設(shè)計(jì)1. 型號(hào)選擇從產(chǎn)品數(shù)量上看，屬于大批量生產(chǎn)。因此，從文獻(xiàn)綜述中的方案比較中選擇了全自

15、動(dòng)模型。從產(chǎn)品的工藝流程上，選擇了旋轉(zhuǎn)工藝路線多工位自動(dòng)化機(jī)型。根據(jù)工藝路線分析，實(shí)際需要兩個(gè)工位，一個(gè)是進(jìn)料、成型和折疊工位，另一個(gè)是出料工位。自動(dòng)機(jī)采用六槽滑輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行有級(jí)傳動(dòng)。2.自動(dòng)機(jī)的執(zhí)行器根據(jù)巧克力糖果的包裝工藝，自動(dòng)機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以確定為送糖機(jī)構(gòu)、送紙機(jī)構(gòu)、接糖打頂機(jī)構(gòu)、抄紙機(jī)構(gòu)、拉糖機(jī)構(gòu)、夾糖機(jī)械手開(kāi)合機(jī)構(gòu)。 ，轉(zhuǎn)盤(pán)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)七類(lèi)機(jī)構(gòu)。機(jī)器的總體布局如圖 2-7 所示。圖 2-7 巧克力糖果包裝機(jī)總體布局1- 電動(dòng)機(jī)2 - 皮帶 CVT 3 - 鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4 - 分配軸手輪 5 - 糖頂機(jī)構(gòu)6 - 送糖托盤(pán)部分7 - 送紙部分8 - 切紙器9 - 接糖機(jī)構(gòu)10 - 凸輪箱11 -

16、 出糖機(jī)構(gòu)12 - 機(jī)械手轉(zhuǎn)盤(pán)13 - 傳送帶(1)機(jī)械手及進(jìn)出糖機(jī)構(gòu)如圖所示。送糖盤(pán)6從送料帶上取出方糖，與夾糖機(jī)械手同步轉(zhuǎn)動(dòng)至送料工位。送至卸糖站后，由采糖桿11下落或推下。開(kāi)閉由機(jī)械手開(kāi)閉凸輪控制。凸輪的輪廓線由兩條不同半徑的圓弧組成。機(jī)械手的夾持主要依靠彈簧力。(2)收糖機(jī)構(gòu)的頂糖與收糖棒的運(yùn)動(dòng)不僅在時(shí)間上具有順序關(guān)系，而且在空間上也具有相互干擾的關(guān)系。因此，它們的運(yùn)動(dòng)周期設(shè)計(jì)必須遵循空間同步的設(shè)計(jì)原則，并應(yīng)充分重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。另外，當(dāng)接糖桿和上糖桿同步上升時(shí)，對(duì)方糖的夾持力不宜過(guò)大，以免損壞方糖，同時(shí)要保持夾持力。穩(wěn)定的。因此，接糖棒的頭部采用類(lèi)橡膠彈性元件制成。（3）抄紙除糖機(jī)構(gòu)，抄

17、紙除糖機(jī)構(gòu)見(jiàn)圖2-8。圖2-8 造紙除糖機(jī)構(gòu)(4)工位間步進(jìn)式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，工位間工件的步進(jìn)式傳動(dòng)，即夾糖器的間歇分度，六槽滑輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)兩組斜齒輪成對(duì)分別驅(qū)動(dòng)機(jī)械手的轉(zhuǎn)盤(pán)和送糖器。光盤(pán)，參見(jiàn)第 2 章中的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。第三章巧克力糖果包裝機(jī)工作循環(huán)圖糖果包裝機(jī)的各種工藝動(dòng)作相互獨(dú)立，各自實(shí)現(xiàn)各自的子功能。但是，要實(shí)現(xiàn)糖果包裝機(jī)的整體功能，這些獨(dú)立的動(dòng)作必須相互配合。這里使用運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖來(lái)描述每個(gè)執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。它是在同一時(shí)間尺度上繪制的機(jī)器各執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)周期圖的總圖，表示各執(zhí)行器相對(duì)于主執(zhí)行器的動(dòng)作順序的運(yùn)動(dòng)順序。它是各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)圖。運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖可用于計(jì)算機(jī)器的生產(chǎn)率，通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的分

18、析，找出提高機(jī)器生產(chǎn)率的方法，可用于指導(dǎo)各執(zhí)行器的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試，以及它還可用于檢查每個(gè)執(zhí)行器中執(zhí)行器的動(dòng)作。他們是否密切協(xié)調(diào)，相互協(xié)調(diào)。3.1機(jī)器人站段循環(huán)圖說(shuō)明：首先，我們選擇分配軸的轉(zhuǎn)向方向作為參考對(duì)象，其工作轉(zhuǎn)速為100150 r/min。巧克力糖果包裝機(jī)的工作循環(huán)圖如圖3-1所示。圖3-1 巧克力糖果包裝機(jī)工作循環(huán)圖接下來(lái)我們來(lái)研究機(jī)械手、送糖盤(pán)的分度、送紙機(jī)構(gòu)、切紙機(jī)構(gòu)、抄紙機(jī)構(gòu)、接糖機(jī)構(gòu)、頂糖機(jī)構(gòu)和I-車(chē)站機(jī)械手：1 .分配軸分度120時(shí)，機(jī)械手和送糖盤(pán)分度60。在下一個(gè)周期，送紙機(jī)構(gòu)繼續(xù)供紙，直到分配軸轉(zhuǎn)位120并停止送紙。他們?cè)俅伍_(kāi)始移動(dòng)，直到下一個(gè)周期。當(dāng)分配軸轉(zhuǎn)位約11

19、0時(shí)，接糖機(jī)構(gòu)開(kāi)始啟動(dòng)，并不斷向下移動(dòng)。2 .當(dāng)分配軸分度127時(shí)，切紙機(jī)構(gòu)開(kāi)始啟動(dòng)，凸輪帶動(dòng)連桿，使切紙刀頭快速切下。頂糖機(jī)制開(kāi)始啟動(dòng)后，立即緩慢向上移動(dòng)。3 .當(dāng)分配軸轉(zhuǎn)位160時(shí)，接糖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到其行程的最低端，即進(jìn)糖盤(pán)上表面，上糖機(jī)構(gòu)也運(yùn)動(dòng)到進(jìn)糖下表面此時(shí)托盤(pán)，所以此時(shí)連接。糖機(jī)構(gòu)和頂糖機(jī)構(gòu)之間的距離恰好是巧克力糖的12mm高度，然后它們保持這個(gè)距離進(jìn)行同步平移運(yùn)動(dòng)。4 .分配軸分度170切紙機(jī)構(gòu)的極限位置，實(shí)現(xiàn)切紙功能，然后快速后退。當(dāng)分配軸旋轉(zhuǎn)197時(shí)，它會(huì)回到原來(lái)的位置，直到分配軸的下一個(gè)循環(huán)旋轉(zhuǎn)127才開(kāi)始。5 .分配軸分度220左右時(shí)，I工位機(jī)械手開(kāi)始閉合，分配軸分度240時(shí)完

20、全閉合，期間實(shí)現(xiàn)巧克力糖果包裝的折疊功能。6 .當(dāng)分配軸分度280時(shí)，頂糖機(jī)構(gòu)也移動(dòng)到機(jī)器的上表面，它與頂糖機(jī)構(gòu)的距離始終是巧克力糖的高度12mm。然后頂部糖果機(jī)構(gòu)后退（向下），而糖果接收機(jī)構(gòu)仍然上升。此時(shí)巧克力糖已經(jīng)被機(jī)械臂I站的閉合緊緊夾住，不會(huì)脫落。7、分配軸分度300時(shí)，抄紙機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)巧克力糖底邊鋁箔紙的包裝。8、當(dāng)分配軸旋轉(zhuǎn)310時(shí)，頂糖機(jī)構(gòu)退回到起始位置并保持靜止，直到分配軸的下一個(gè)循環(huán)旋轉(zhuǎn)約130重新開(kāi)始。9 .抄紙功能在分配軸分度350時(shí)完成，在下一個(gè)循環(huán)分配軸分度10時(shí)重新啟動(dòng)。此時(shí)，接糖機(jī)構(gòu)也回到起始位置，一直不動(dòng)，直到下一個(gè)循環(huán)的110左右。3.2機(jī)器人二站部分最后研

21、究工位分配軸分度與機(jī)械手分度、排糖機(jī)構(gòu)及機(jī)械手開(kāi)閉的關(guān)系。1 .循環(huán)開(kāi)始時(shí)，機(jī)械手剛開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，采糖機(jī)構(gòu)剛剛離開(kāi)機(jī)械手，慢慢后退。當(dāng)分配軸旋轉(zhuǎn)60時(shí)，采糖機(jī)回到原位，沒(méi)有任何停頓地慢慢壓下。當(dāng)分配軸轉(zhuǎn)位120時(shí)，出糖機(jī)構(gòu)移動(dòng)到機(jī)械手頂部，此時(shí)機(jī)械手已經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，處于待機(jī)狀態(tài)。2、分配軸分度140左右時(shí)，第二位置的機(jī)械手開(kāi)始張開(kāi)，直到170左右完全打開(kāi)，此時(shí)，出糖機(jī)構(gòu)已經(jīng)慢慢壓入機(jī)械手，糖慢慢向下擠壓。3、分配軸分度240時(shí)，摘糖裝置到達(dá)行程底端，即機(jī)械手裝置下表面左右，然后緩慢后退。第四章傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給工作機(jī)，以完成預(yù)定的功能。常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有齒輪機(jī)構(gòu)、連桿

22、機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、絲杠機(jī)構(gòu)、楔形機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、滑輪機(jī)構(gòu)、摩擦輪機(jī)構(gòu)、柔性機(jī)構(gòu)、彈性機(jī)構(gòu)、液壓氣動(dòng)機(jī)構(gòu)、電氣機(jī)構(gòu)及利用。組合機(jī)構(gòu)是通過(guò)組合上述一些常用的機(jī)構(gòu)而產(chǎn)生的。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在使用中的主要目的是實(shí)現(xiàn)速度或力的變換，或達(dá)到特定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的要求。在巧克力糖果包裝機(jī)中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、滑輪機(jī)構(gòu)、鏈輪機(jī)構(gòu)和皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。由于功率小，主要用于運(yùn)動(dòng)傳輸。4.1傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖傳輸系統(tǒng)圖的結(jié)構(gòu)圖如圖4-1所示。圖 4-1 傳輸系統(tǒng)圖1- 電機(jī) 2- 皮帶 CVT 3- 鏈輪副 4- 分配軸手輪5 頂糖棒凸輪 6 剪紙凸輪 7 糖棒凸輪 8 紙板凸輪 9 糖棒凸輪10- 糖夾機(jī)械手 11- 糖桿

23、 12- 凹槽機(jī)構(gòu) 13- 糖桿 14- 頂部糖桿15-送糖盤(pán) 16-齒輪副 17-送紙鏈輪 18-傳送帶鏈輪 19-斜齒輪副4.2選擇電機(jī)原動(dòng)機(jī)是機(jī)械系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)部分。選擇原動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)考慮以下因素1 .必須考慮現(xiàn)場(chǎng)的能源供應(yīng)。在有電源的情況下，盡量選擇電驅(qū)動(dòng)，因?yàn)樗杀镜?，操作控制方便，機(jī)械活動(dòng)范圍廣。2、必須考慮原動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和工作系統(tǒng)與工作機(jī)相匹配。3、必須考慮工作機(jī)對(duì)原動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、過(guò)載、運(yùn)行穩(wěn)定性、調(diào)速和控制的要求。4、必須考慮工作環(huán)境中的因素。如防爆、防塵、防腐等。5、必須考慮工作可靠、操作方便、維修方便。6、為了提高機(jī)械系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，必須考慮經(jīng)濟(jì)成本，包括初始成本和運(yùn)行維護(hù)成本。此

24、外，所選原動(dòng)機(jī)的額定功率必須滿(mǎn)足負(fù)載的需要，但不宜過(guò)大。電機(jī)功率因數(shù)過(guò)大、功率因數(shù)過(guò)低對(duì)電機(jī)也是不經(jīng)濟(jì)的。因?yàn)樵O(shè)計(jì)涉及低速輕載工況。開(kāi)始時(shí)，無(wú)法獲得每個(gè)執(zhí)行器的力，無(wú)法計(jì)算出每個(gè)執(zhí)行器所需的功率，因此無(wú)法計(jì)算所需電機(jī)的功率。但它可以從類(lèi)似的機(jī)器和經(jīng)驗(yàn)中大致得出。從機(jī)械設(shè)計(jì)P97中同類(lèi)機(jī)器對(duì)比，取電機(jī)額定轉(zhuǎn)速n=1440r/min，額定功率p=0.4kw總傳動(dòng)比為：i=100/1440150/1440=1/14.41/9.6。傳動(dòng)比分布如圖3.1所示；帶輪無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)i=3.845.76；鏈輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比i=2.5；分配軸手輪上的齒輪i=1；滑輪為 i=3；機(jī)械手與糖輸入輸出機(jī)構(gòu)上的兩對(duì)齒輪副的傳

25、動(dòng)比為i=2。為了以后設(shè)計(jì)軸，粗略地進(jìn)行了每個(gè)執(zhí)行器的功率分配。由于水平有限，只進(jìn)行粗略的分配，傳輸過(guò)程中的損耗不作記錄。 （這里的功率只用于軸的設(shè)計(jì)）4.3皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)儀表皮帶輪傳動(dòng)是一種無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)，使巧克力糖果包裝機(jī)的生產(chǎn)率可以在一定范圍內(nèi)變化。4.3.1皮帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)一、優(yōu)勢(shì)傳動(dòng)帶有彈性，可減輕沖擊和振動(dòng)，運(yùn)行平穩(wěn)無(wú)噪音；機(jī)器超載時(shí)，皮帶會(huì)在皮帶輪上打滑，可防止損壞其他零件；制造和安裝精度低，成本低，維修方便；適用于中心距較大時(shí)的傳輸。2.缺點(diǎn)由于皮帶與皮帶輪之間的相對(duì)滑動(dòng)（彈性滑動(dòng)），不能?chē)?yán)格保證一定的傳動(dòng)比（一般為理論轉(zhuǎn)速的98-99%）；有一定的摩擦損失，傳動(dòng)效率通常為90-97

26、%；傳動(dòng)皮帶需要張緊，因此軸和軸承會(huì)受到壓力。4.3.2和設(shè)計(jì)皮帶傳動(dòng)要求變速器的用途和工作條件選擇：選用的皮帶傳動(dòng)可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)傳動(dòng)，傳動(dòng)比為1/3.841/5.76；輕載工作，一級(jí)傳動(dòng)，運(yùn)行時(shí)間10小時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速1440r/min。傳輸功率P=0.4kw的轉(zhuǎn)速分別為= 250375r / min ,=1440轉(zhuǎn)/分皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)要求帶類(lèi)型、長(zhǎng)度、根數(shù)為了選擇V帶；滑輪的尺寸、材質(zhì)和結(jié)構(gòu)；中心距a；作用在軸上的力 R4.3.3皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)流程從皮帶傳動(dòng)的特點(diǎn)可以知道，設(shè)計(jì)是基于大傳動(dòng)比（即小速比）。1.確定算力P ca皮帶傳動(dòng)傳遞的標(biāo)稱(chēng)功率N可由工作部分計(jì)算得出。如果工作部分計(jì)算困難，可以簡(jiǎn)單地用

27、電機(jī)的額定功率代替。但在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮機(jī)器工作負(fù)荷的性質(zhì)和連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)短的影響。計(jì)算功率 P 計(jì)算ca 的公式如下P ca =PK g (4-1)式中，P機(jī)器的標(biāo)稱(chēng)功率（kw）式中，Kg工況系數(shù)由于傳輸負(fù)載穩(wěn)定，每天工作時(shí)間小于10小時(shí)所以取 K g = 1.0P ca =0.41.0=0.40 kw2.選用V帶型V帶的類(lèi)型決定了帶的橫截面。如果型號(hào)過(guò)大，雖然帶子數(shù)量減少了，但帶高h(yuǎn)大，帶高與帶輪直徑之比（h:D）也大，所以會(huì)增加。傳輸過(guò)程中的彎曲應(yīng)力，降低磁帶壽命和效率。如果類(lèi)型太大，則增加直徑D和中心距a。如果型號(hào)太小，彎曲應(yīng)力小，但能傳遞的功率也小，這樣膠帶的數(shù)量太多，膠帶的松緊度很

28、可能因制造誤差而不同。因此，選擇正確類(lèi)型的膠帶非常重要。計(jì)算出的功率 P ca和小皮帶輪的速度分別為 0.40 kW 和 1440 r/min。所以選擇Z帶。大小帶輪的直徑D 1 、D 2取大皮帶輪D 2 =300mm為實(shí)現(xiàn)1/3.841/5.76的傳動(dòng)比所以D 1 =52.08mm78.13mm然后取D 1 =50mm80mm即小皮帶輪的最小直徑為50mm其最大直徑為 80 毫米。驅(qū)動(dòng)輪的參考直徑D 1 50mm，因此所選尺寸符合要求4.計(jì)算膠帶的速度V(4-2)式中，D 1 =80mm n 1 =1440r/min（按小傳動(dòng)比計(jì)算）小姐根據(jù)上式確定了輪徑，也確定了帶速。同樣的動(dòng)力傳遞，帶速

29、V越小，傳遞的圓周力越大，需要的膠帶越多。如果皮帶速度過(guò)高，由于皮帶的離心力大，皮帶與皮帶輪之間的正壓力會(huì)降低，從而降低摩擦力和工作能力，同時(shí)疲勞強(qiáng)度也會(huì)降低。由于 c 過(guò)大而減少。因此，在結(jié)構(gòu)尺寸內(nèi)容的條件下，最合適的速度為10-20m/s。 Z、A、B、C型V型帶的帶速大于35m/s時(shí)，應(yīng)重新選擇輪徑。由于 V=6.032 m/s (35) mm ，取b=6 mm鎖定圓弧張角其中Z滑輪的槽數(shù)為6式中n圓針數(shù)為2第 5 章 執(zhí)行器設(shè)計(jì)執(zhí)行器是機(jī)器最重要的部件，是機(jī)器不可缺少的。它的主要功能是給執(zhí)行端件提供力并驅(qū)動(dòng)它實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，即根據(jù)需要交換傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，以滿(mǎn)足執(zhí)行端件的要求。執(zhí)行系

30、統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足以下基本要求：1.保證設(shè)計(jì)提出的功能目標(biāo)2、足夠的使用壽命和強(qiáng)度剛度要求3. 執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)合理、協(xié)調(diào)一致在糖果包裝機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，最重要的是機(jī)械手、進(jìn)出糖機(jī)構(gòu)、進(jìn)糖托盤(pán)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。這里只設(shè)計(jì)了機(jī)械手和送糖盤(pán)機(jī)構(gòu)。進(jìn)出糖機(jī)構(gòu)主要是凸輪的設(shè)計(jì)。機(jī)械手及進(jìn)出糖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械手設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：工位前，機(jī)械手必須處于閉合狀態(tài)，使巧克力進(jìn)入機(jī)械手模腔并處于合模狀態(tài)，使巧克力在糖果時(shí)不會(huì)脫落。條和頂部糖果條縮回。再次進(jìn)行造紙。當(dāng)機(jī)械手到達(dá)工位時(shí)，機(jī)械手處于張開(kāi)狀態(tài)，可以進(jìn)行巧克力下落和摘糖棒的動(dòng)作。根據(jù)以上設(shè)計(jì)要求，機(jī)械手及進(jìn)出糖機(jī)構(gòu)如圖5-1所示。圖 5-1 機(jī)械手和糖進(jìn)出機(jī)構(gòu)1-機(jī)器人開(kāi)閉凸輪 2

31、-成品 3-傳送帶 4-托盤(pán) 5-彈簧 6-夾糖機(jī)械手7-糖盤(pán) 8-托盤(pán) 9-巧克力糖 10-傳送帶-上料站-出糖站5.1.1夾糖機(jī)械手的設(shè)計(jì)夾糖機(jī)械手是機(jī)械手設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，其設(shè)計(jì)的好壞直接影響糖果的包裝質(zhì)量。夾糖機(jī)械手的作用是把巧克力糖從送糖盤(pán)中包裝出來(lái)，輸送到傳送帶上輸出糖果。它分為兩部分：一是移動(dòng)機(jī)械手部分，二是靜態(tài)機(jī)械手部分。通過(guò)兩者的配合，完成動(dòng)作過(guò)程，實(shí)現(xiàn)所需功能。這也是機(jī)器人設(shè)計(jì)中最重要的部分。一、設(shè)計(jì)及加工要求(1)必須有足夠的夾緊力P夾。在確定手指的夾緊力時(shí)，除了工件的重量外，還應(yīng)考慮工件在傳遞過(guò)程中產(chǎn)生的慣性力和振動(dòng)，以確?？煽繆A緊。(2)必須有一定的開(kāi)合角a。手指的開(kāi)合

32、角度應(yīng)能適應(yīng)工件的尺寸變化和手的運(yùn)動(dòng)路線。(3) 確保工件定位正確。為了保持手指與工件的準(zhǔn)確相對(duì)位置，必須根據(jù)工件的形狀選擇相應(yīng)的手指形狀進(jìn)行定位。(4)結(jié)構(gòu)要緊湊。使其輕巧靈活。(5)巧克力腔的表面光潔度很高，以免刮傷鋁箔。而且機(jī)械手打開(kāi)時(shí)不易粘在模腔上，因此要求錐面的表面粗糙度很低。型腔表面可以鍍鉻。2.基本結(jié)構(gòu)夾糖機(jī)械手的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)成兩部分：移動(dòng)機(jī)械手和靜態(tài)機(jī)械手。材質(zhì)選用45#鋼。靜態(tài)機(jī)械手固定在轉(zhuǎn)盤(pán)上，其結(jié)構(gòu)和尺寸如圖 5-2 所示。圖 5-2 靜態(tài)機(jī)械手機(jī)械手的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖5-3所示。5的孔用于在轉(zhuǎn)盤(pán)上安裝活動(dòng)鉸鏈孔，使移動(dòng)機(jī)械手繞轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成所需的操作。安裝彈簧采用距離為

33、9和25的氣缸； 4孔用于安裝滾輪，減少機(jī)械手與凸輪之間的摩擦，減少兩者之間的磨損量； R8.5 和 24 是用于武裝巧克力的半腔，根據(jù)巧克力的大小而定。其余尺寸由設(shè)計(jì)師確定。圖 5-3 移動(dòng)機(jī)器人3、鎖模力P計(jì)算機(jī)械手工作時(shí)，保證手指能可靠夾持工件所需的夾持力可按下式計(jì)算：9.8K 1 K 2 K 3 G (N) (5-1)式中K 1 安全系數(shù)（通常為1.52）K 1 =1.8中K 2 工況系數(shù)K 2 =1+a/g式中K 3 工作取向系數(shù)K 3 =1/2f最大加速度a=8.18m/s 2 （由凸輪計(jì)算）所以K 2 =1+8.18/9.8=1+0.835=1.835其中，摩擦系數(shù)f=0.30.

34、4取f=0.3G巧克力糖質(zhì)量：G=0.098（N）（假設(shè)）9.81.81.8350.01/(20.3)=0.53949(N)取= 0.588 (N)4.彈簧力P計(jì)算彈簧是一種在載荷作用下能產(chǎn)生較大彈性變形的彈性元件。彈簧廣泛用于各種機(jī)械，主要用于：控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，如制動(dòng)器和離合器中的控制彈簧、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣門(mén)彈簧等；減振緩沖，如汽車(chē)、火車(chē)車(chē)廂下的減振彈簧，各種緩沖器用彈簧等；輸出能量，如時(shí)鐘彈簧、炮閂彈簧等；測(cè)量力的大小，如測(cè)力計(jì)中的彈簧、彈簧秤等；(1)選擇圓柱螺旋拉簧：根據(jù)載荷的不同，彈簧可分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧和彎曲彈簧四種。此處選擇拉伸彈簧。如圖 5-4 所示，圓柱螺旋拉

35、伸彈簧卸載時(shí)，線圈應(yīng)相互靠近。另外，為了節(jié)省軸向工作空間，保證彈簧各圈在無(wú)負(fù)荷時(shí)相互壓緊，彈簧絲在纏繞過(guò)程中往往繞著自己的軸線扭絞。這樣制成的彈簧在每個(gè)線圈中都有一定的壓緊力，在彈簧線材中也會(huì)產(chǎn)生一定的預(yù)緊力，所以也叫有預(yù)緊力的拉簧。圖 5-4 彈簧(2)材質(zhì)：低錳彈簧鋼（65Mn）常用的彈簧鋼材料主要有以下幾種：碳素彈簧鋼（65、70鋼）、低錳彈簧鋼（65Mn）、硅錳彈簧鋼（60SiMnA）、鉻釩鋼（50CrVA）。這里選用低錳彈簧鋼（65Mn）。與碳素彈簧鋼相比，具有淬透性更好、強(qiáng)度更高的優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是淬火后容易產(chǎn)生裂紋和熱脆性。但由于價(jià)格便宜，一般用于制造離合器彈簧等小型彈簧。由于其價(jià)格便

36、宜，淬透性好，強(qiáng)度高。(3)計(jì)算彈簧系數(shù)KF：K F = (4 ) (4 )+0.615/C 其中，旋轉(zhuǎn)比C=d/D=(510)取C=8K F =1.1071+0.0769=1.184選擇彈簧線徑d=0.6mmD=Cd=80.6mm= 4.8mm5、計(jì)算彈簧伸長(zhǎng)率為X=20/3 mm時(shí)彈簧拉力的變化F（由計(jì)算得出）(5-2)其中=(4 12) 取 =7F+ Fpre =2.4931(N)5.1.2凸輪設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于特種機(jī)床的自動(dòng)化和半自動(dòng)化。常用于驅(qū)動(dòng)工作部件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、調(diào)動(dòng)運(yùn)動(dòng)和控制其他一些輔助機(jī)構(gòu)。它具有運(yùn)行可靠、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，多適用于行程小、運(yùn)動(dòng)規(guī)律復(fù)雜、轉(zhuǎn)速低于500

37、轉(zhuǎn)/分的運(yùn)動(dòng)循環(huán)。1. 選擇凸輪類(lèi)型機(jī)械手凸輪由兩條圓弧和它們之間的過(guò)渡圓弧曲線組成。常用的凸輪有：圓盤(pán)、立柱、板。這里選用的圓盤(pán)形狀如圖5-5所示，是一個(gè)具有徑向變化輪廓曲線的圓盤(pán)形零件。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小。但半徑差不宜過(guò)大，一般不超過(guò)510mm，這里的半徑差為8mm。2.凸輪材料選擇凸輪和從動(dòng)件的材料應(yīng)保證工作面具有一定的耐磨性，并能承受較大的動(dòng)載荷。因此，較為重要的凸輪材料一般采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼。如45號(hào)鋼、50號(hào)鋼、20Cr鋼或40Cr鋼。這里取的是 20Cr 鋼。 20Cr鋼經(jīng)表面滲碳淬火回火，硬度為HRC=6062。圖 5-5 凸輪3 .凸輪尺寸計(jì)算如圖，取r1=5

38、0mm，r2=42mm選擇凸輪和從動(dòng)桿時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：(1)滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求(2)盡量提高機(jī)器的生產(chǎn)效率(3) 減少?zèng)_擊和振動(dòng)，提高機(jī)器的工作性能(4) 凸輪輪廓曲線易于制造(5) r1 到 r2 的過(guò)渡是勻速過(guò)渡行程圖、速度圖、加速度圖分別如圖5-6所示。圖 5-6 凸輪上的位移、速度和加速度圖表5.1.3機(jī)械手固定轉(zhuǎn)盤(pán)的設(shè)計(jì)它的作用是驅(qū)動(dòng)機(jī)械手工作，其上每個(gè)孔的位置精度影響機(jī)械手的開(kāi)合，所以對(duì)每個(gè)孔都有一定的要求。轉(zhuǎn)盤(pán)的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖5-7所示。圖 5- 7 機(jī)械手固定轉(zhuǎn)盤(pán)12-4.5孔用于固定機(jī)械手的靜態(tài)機(jī)械手，靜態(tài)機(jī)械手的兩個(gè)孔的兩個(gè)角度相同，因?yàn)榛￠L(zhǎng)必須相等才能保證不會(huì)有孔間距.錯(cuò)

39、誤而不會(huì)導(dǎo)致無(wú)法安裝靜態(tài)機(jī)械手。孔所在圓的尺寸為138mm，轉(zhuǎn)盤(pán)大圓148mm與靜態(tài)機(jī)械手固定部分的圓尺寸相同，從而定位12個(gè)孔的位置精度。 6-M8mm用于固定移動(dòng)機(jī)械手，其尺寸自行確定，角度8和直徑120mm由移動(dòng)機(jī)械手8mm的尺寸和靜態(tài)機(jī)械手與靜態(tài)機(jī)械手的高度差決定。轉(zhuǎn)盤(pán)的厚度由你自己決定。 M5用于軸向固定轉(zhuǎn)盤(pán)。孔徑由軸的設(shè)計(jì)決定。5.2糖盤(pán)及托盤(pán)設(shè)計(jì)送糖盤(pán)的作用：將巧克力從送料帶傳送到工位位置，進(jìn)行后續(xù)操作。材質(zhì)選擇：45#鋼45#鋼具有良好的切削性能和良好的切削加工性，有利于加工復(fù)雜形狀的送糖盤(pán)。與巧克力接觸的每個(gè)表面都需要一定的表面光潔度。糖塊厚度12mm，糖盤(pán)厚度10mm。由于

40、加工過(guò)程中的加工誤差，加工24mm的半圓形進(jìn)糖孔時(shí)應(yīng)進(jìn)行鉸孔加工，以防止方糖因加工誤差的存在而順利進(jìn)入半圓形孔，使頂部糖棒無(wú)法順利將方糖推到頂部。進(jìn)入機(jī)械手，使機(jī)器無(wú)法正常工作。軸端由軸端擋圈軸向固定。中心孔的尺寸由軸的設(shè)計(jì)決定。底座大于送糖盤(pán)的尺寸，以防止方糖傾斜或掉落。因此，送糖盤(pán)底座的最大尺寸是由送糖盤(pán)最大尺寸234mm為250mm決定的。 17mm的孔由方糖大小決定。方糖底面尺寸為24mm?？椎拇笮∫欢ㄒ∮诜教堑酌娴拇笮?，否則方糖會(huì)脫落，孔的大小不宜過(guò)小。 ，否則頂棒直徑太小，頂棒容易彎曲，故設(shè)17mm。它的長(zhǎng)度與托盤(pán)的最大厚度相同，使頂部糖棒能夠順利進(jìn)入孔進(jìn)行頂部糖動(dòng)作。 105m

41、m的大小完全由送糖盤(pán)的大小決定，105mm，而且兩者必須完全一樣，否則上面的糖棒無(wú)法到達(dá)方糖的中心，導(dǎo)致方糖脫落與否進(jìn)入機(jī)械手。5.3其他執(zhí)行器的設(shè)計(jì)其余的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括頂糖機(jī)構(gòu)、接糖機(jī)構(gòu)、放糖機(jī)構(gòu)、造紙機(jī)構(gòu)和剪紙機(jī)構(gòu)。這些不是糖果包裝機(jī)的主要機(jī)構(gòu)，這里只進(jìn)行原理設(shè)計(jì)。圖 5-8 為抄紙和拉糖機(jī)構(gòu)示意圖。圖 5-8 造紙除糖機(jī)構(gòu)1-分配軸 2-糖桿圓柱凸輪 3-造紙凸輪 4-彈簧5-紙板 6-夾糖機(jī)械手 7-糖桿 8-盤(pán)形凸輪 9-偏心輪造紙機(jī)構(gòu)相對(duì)尺寸的計(jì)算紙板厚度：由于送糖轉(zhuǎn)盤(pán)與機(jī)械手的距離為6mm，且紙板必須插在中間，所以其厚度不可避免地受到一定的限制，其厚度為4.5mm。對(duì)抄紙凸輪的要求

42、：要保證抄紙完成后抄紙板不干擾頂糖機(jī)構(gòu)和接糖機(jī)構(gòu)。因此，凸輪必須有足夠的偏心距，這就對(duì)凸輪的尺寸提出了要求。凸輪的兩個(gè)極限位置離軸心的距離分別為45mm和20mm，偏心距為25mm，使紙板的行程為25mm。頂糖及接糖機(jī)構(gòu)的原理結(jié)構(gòu)圖如圖5-9所示。圖 5-9 頂糖和收糖機(jī)制1-平面凹槽凸輪機(jī)構(gòu) 2-頂糖桿 3-糖塊 4-糖桿 5-圓柱凸輪機(jī)構(gòu)頂部糖棒、接糖棒和糖塊表面安裝橡膠塊，防止損壞糖塊。切紙機(jī)構(gòu)的原理結(jié)構(gòu)如圖5-10所示。圖 5-10 切紙機(jī)1 - Kirigami 圓柱凸輪2 - 活動(dòng)鉸鏈3 - 頂桿4 - 切紙刀動(dòng)刀架 5 - 動(dòng)刀6 - 切紙刀靜刀綜上所述技術(shù)設(shè)計(jì)是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行原理設(shè)

43、計(jì)，確定零件的數(shù)量、形狀、尺寸、材料等，對(duì)主要構(gòu)件中的關(guān)鍵零件進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算、功率計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算、剛度計(jì)算。 在整體設(shè)計(jì)中，要充分考慮整個(gè)包裝機(jī)系統(tǒng)的布局、運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)、造型設(shè)計(jì)、人機(jī)環(huán)境、包裝運(yùn)輸?shù)?。模塊化設(shè)計(jì)是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法。其核心思想是將系統(tǒng)按功能劃分為若干模塊，將包裝機(jī)中相同功能的單元設(shè)計(jì)成具有不同性能和互換性的模塊。 ，使包裝機(jī)多功能化、系列化。本設(shè)計(jì)采用弧齒同步帶傳動(dòng)。皮帶傳動(dòng)具有以下特點(diǎn)：（1）可以減輕負(fù)載的沖擊，壓力傳感器和溫度傳感器的合理布置也直接影響傳動(dòng)速度的調(diào)節(jié)； (2)運(yùn)行平穩(wěn)、無(wú)噪音，通過(guò)滾動(dòng)絲杠傳動(dòng)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞的直線運(yùn)動(dòng)，滾動(dòng)絲杠傳動(dòng)效率可達(dá)90%以上； (3

44、) 過(guò)載會(huì)導(dǎo)致皮帶在皮帶輪上打滑，從而防止損壞其他部件。其次，在設(shè)計(jì)中還增加了機(jī)械手的操作，使整個(gè)混糖過(guò)程更加準(zhǔn)確，按時(shí)完成過(guò)程，避免人工操作時(shí)受傷。控制，使電機(jī)速度控制非常簡(jiǎn)單。參考1黃景元，龔建霞，賈彥林。機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)用設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)，2000（10）： 94972 濮良貴，季明剛機(jī)械設(shè)計(jì)。高等教育，2001（10）：10 153 修寧機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)。大學(xué), 2005: 40 504 洪，周建南，王道涵，等。機(jī)械工程手冊(cè)。機(jī)械工程，2006(9)：88 925 詹啟賢.自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)。中國(guó)輕工業(yè)，2007： 9 0 936 唐銳.輕工業(yè)自動(dòng)機(jī)。交通大學(xué), 2002:3 4 447 修寧機(jī)械

45、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。大學(xué), 2004: 88 9 58 吳宗澤機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)，2003年：149 1509 史美堂金屬材料和熱處理?？萍汲霭?，2008：88 9910 Orlov P. 莫斯科機(jī)器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)：Mir Pub，2001：9495 1 1機(jī)械驅(qū)動(dòng)（參考問(wèn)題）機(jī)械設(shè)計(jì)52（14），2000：99105至本研究和論文是在我的導(dǎo)師守誠(chéng)先生的悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)精神和卓越的工作作風(fēng)深深地感染和鼓舞了我。從選題、構(gòu)思、材料收集到項(xiàng)目的最終完成，老師一直給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。老師不僅在學(xué)習(xí)上給予我悉心指導(dǎo)，而且在思想和生活上給予我無(wú)微不至的關(guān)懷。謹(jǐn)向老師表示誠(chéng)摯的

46、敬意和崇高的敬意。還想請(qǐng)教感官系的各位老師。他們?cè)谕瓿烧撐牡母鱾€(gè)方面都給了我很大的幫助，使我的畢業(yè)論文得以順利完成。本次設(shè)計(jì)中應(yīng)用的很多知識(shí)也是在完成論文中遇到的一些問(wèn)題，只有在老師的幫助下，我才能一一克服困難和疑惑，直到設(shè)計(jì)順利完成。畢業(yè)后，我無(wú)法立即報(bào)答幫助和教育我的老師。今后我會(huì)努力報(bào)答你的恩情。最后，感受一下在百忙之中審閱這篇文章的專(zhuān)家老師們！畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明及使用說(shuō)明授權(quán)書(shū)原創(chuàng)性聲明我再次承諾：我提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是我在導(dǎo)師指導(dǎo)下開(kāi)展的研究工作和成果。據(jù)我所知，除文中特別注明和注明外，它不包含已發(fā)表或由其他人或組織發(fā)表的研究成果，也不包含我為獲得學(xué)位而使用的材料或 其他 教育 機(jī)構(gòu) 的 資格 .對(duì)本研究提供幫助和貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體已在文中明確表達(dá)并表達(dá)了他