圍板包裝箱的自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接裝置設(shè)計(jì),包裝箱,自動(dòng)生產(chǎn)線,拼接,裝置,設(shè)計(jì) 編 號(hào) 無(wú)錫太湖學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 題目： 圍板包裝箱的自動(dòng)生產(chǎn)線上料 與拼接裝置設(shè)計(jì) 信 機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專 業(yè) 學(xué) 號(hào)： 0923221 學(xué)生姓名： 何 偉 東 指導(dǎo)教師： 何雪明 （職稱：副教授 ） （職稱： ） 2013 年 5 月 15 日 無(wú)錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 誠(chéng) 信 承 諾 書(shū) 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圍板包裝箱 的自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接裝置設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú) 立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中 特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。 班 級(jí)： 機(jī)械 95 學(xué) 號(hào)： 0923221 作者姓名： 2013 年 5 月 15 日 I 無(wú) 錫 太 湖 學(xué) 院 信 機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專 業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 任 務(wù) 書(shū) 一、題目及專題： 1、題目 圍板包裝箱的自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接裝置設(shè)計(jì) 2、專題 二、課題來(lái)源及選題依據(jù) 圍板箱是配合托盤(pán)使用的可折疊可拆卸的木箱,由托盤(pán)、箱體、箱蓋組成。 常見(jiàn)的是四角圍板箱和六角圍板箱兩種,即分別由 4 塊實(shí)木側(cè)板和 6 塊實(shí)木側(cè)板 通過(guò)鉸鏈連接而成,可對(duì)折疊和對(duì)角折疊,容易拆開(kāi)和安裝,循環(huán)利用率高,可以 根據(jù)內(nèi)置產(chǎn)品的高度來(lái)增添圍板的層數(shù)。由于裝箱的靈活性、對(duì)裝載物的適應(yīng) 性和重復(fù)使用性,圍板箱被廣泛運(yùn)用于機(jī)械、化工、電子、五金以及其他領(lǐng)域, 此外還具有傳統(tǒng)木箱不具備的很多優(yōu)點(diǎn),因而這種產(chǎn)品在國(guó)外也特別受歡迎,運(yùn) 用也很普遍。常見(jiàn)的圍板木箱的實(shí)木側(cè)板是由整板組成,原材料資源相對(duì)較少, 價(jià)格較貴,造成生產(chǎn)成本很高;現(xiàn)今的拼接工藝主要是手工作業(yè),在此種工藝條件 下一般生產(chǎn)效率并不是很高。為了進(jìn)一步節(jié)約成本,提高效率,在此特開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì) 圍板包裝箱的自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接裝置設(shè)計(jì) 三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： ①熟練運(yùn)用 UG 繪制三維模型圖 ②熟悉圍板包裝箱生產(chǎn)加工的過(guò)程 II ③了解近幾年對(duì)圍板箱生產(chǎn)工藝的改進(jìn) ④設(shè)計(jì)出正確合理的上料和拼接裝置 四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 95 班 姓名 何偉東 五、開(kāi)始及完成日期： 自 2012 年 11 月 10 日 至 2013 年 5 月 15 日 六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問(wèn)）： 指導(dǎo)教師 簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 〔學(xué)科組組長(zhǎng)研究所 所長(zhǎng)〕 簽名 系主任 簽名 2012 年 11 月 10 日 III 摘 要 現(xiàn)如今，隨著自動(dòng)化設(shè)備的普及，人工生產(chǎn)的效率相對(duì)來(lái)說(shuō)越來(lái)越低，圍板包裝箱 的生產(chǎn)還未開(kāi)發(fā)出全自動(dòng)化的設(shè)備。針對(duì)工廠內(nèi)圍板包裝箱的生產(chǎn)效率較低以及工人勞 動(dòng)強(qiáng)度較大的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)原有圍板箱生產(chǎn)工藝的分析以及生產(chǎn)企業(yè)的走訪調(diào)查和相關(guān) 數(shù)據(jù)的搜集整理研究,提出了一種自動(dòng)化生產(chǎn)圍板包裝箱的側(cè)板的方法。先進(jìn)行木板的自 動(dòng)上料，然后在木板的側(cè)面進(jìn)行打孔，打孔后以木銷拼接技術(shù)為基礎(chǔ)，將兩塊木板進(jìn)行 拼接，使木材長(zhǎng)度可不受樹(shù)木生長(zhǎng)高度和木料長(zhǎng)短的限制,達(dá)到短材長(zhǎng)用。其中，生產(chǎn)節(jié) 拍各機(jī)構(gòu)的時(shí)間盡量保持相同，木銷的自動(dòng)上料采用自重式的送料裝置，機(jī)架采用框架 式結(jié)構(gòu)，控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)。新型生產(chǎn)線的應(yīng)用極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，填補(bǔ)木 工機(jī)械在木材橫向拼接方面的空白,能夠大幅度降低生產(chǎn)成本,節(jié)約勞動(dòng)力,使用自動(dòng)線產(chǎn) 品質(zhì)量穩(wěn)定,增強(qiáng)了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 關(guān)鍵詞: 圍板箱；上料；拼接；自動(dòng)生產(chǎn)線 IV Abstract Nowadays, with the popularity of automation equipment, artificial production efficiency is relatively lower, the coaming packaging has not developed a fully automated production equipment. Against the coaming packaging within the plant production efficiency is low and the worker labor intensity big problems, through the analysis of the original coaming box production technology and production enterprise of visiting survey and collect related data research, put forward a automated production coaming packing method of side panel. For the automatic feeding of the board first, and then in the side of the board to punch, punch pin with wood after splicing technology as the foundation, will be joining together two pieces of wood, the wood length is not limited by height and timber tree growth length, long to short of material. Among them, the production tempo agencies try to keep the same time, wooden pin's gravity type of feed device for the automatic feeding, frame adopts frame type structure, the control system for PLC control system. New production line application greatly improved labor productivity, fill the blank of the woodworking machinery in the field of wood transverse splices, can greatly reduce the production cost, labor saving, using automatic line products stable quality, enhance the market competitiveness of products. Key words:boarding box;On the material;splicing;automatic production line V 目 錄 摘 要 ...........................................................................................................................................III ABSTRACT ..................................................................................................................................IV 目 錄 .............................................................................................................................................V 1 緒論 .............................................................................................................................................1 1.1 本課題的設(shè)計(jì)內(nèi)容和意義 ....................................................................................................1 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 ................................................................................................................1 2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .............................................................................................................................7 2.1 圍板的參數(shù)（單位：MM） ..................................................................................................7 2.2 自動(dòng)線生產(chǎn)流程 ....................................................................................................................7 2.3 生產(chǎn)節(jié)拍的確定 ....................................................................................................................8 2.4 機(jī)架結(jié)構(gòu)的確定 ....................................................................................................................9 2.5 控制系統(tǒng)的確定 ....................................................................................................................9 3 木板上料裝置的設(shè)計(jì) ................................................................................................................11 3.1 木板上料裝置的要求 .........................................................................................................11 3.2 木板上料的流程 .................................................................................................................11 3.3 升降臺(tái)的設(shè)計(jì) .....................................................................................................................11 3.3.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 ..................................................................................................................11 3.3.2 動(dòng)力學(xué)分析 .................................................................................................................12 3.4 過(guò)渡輥臺(tái)設(shè)計(jì) ....................................................................................................................12 3.4.1 過(guò)渡輥臺(tái)設(shè)計(jì)要求 .....................................................................................................12 3.4.2 過(guò)渡輥臺(tái)結(jié)構(gòu) .............................................................................................................12 3.4.3 過(guò)渡輥臺(tái)的尺寸參數(shù)計(jì)算 .........................................................................................13 3.5 計(jì)算送料缸的受力 .............................................................................................................16 4 鉆孔裝置設(shè)計(jì) ...........................................................................................................................17 4.1 鉆孔工作臺(tái)的總體設(shè)計(jì) ....................................................................................................17 4.2 液壓自動(dòng)鉆孔機(jī)的設(shè)計(jì) .....................................................................................................17 4.2.1 主軸的設(shè)計(jì) .................................................................................................................17 4.2.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) ..............................................................................................................18 VI 4.2.3 電動(dòng)機(jī)的選取 .............................................................................................................19 4.2.4 傳動(dòng)比的分配 ..............................................................................................................21 4.2.5 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng) ..............................................................................................................23 4.3 鉆孔工序控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .................................................................................................26 5 木銷上料裝置設(shè)計(jì) ....................................................................................................................29 5.1 木銷自動(dòng)上料裝置的選擇 ..................................................................................................29 5.2 木銷自動(dòng)上料裝置的改進(jìn) ..................................................................................................29 6 拼接裝置設(shè)計(jì) ...........................................................................................................................33 6.1 拼接的總體設(shè)計(jì)方案 ..........................................................................................................33 6.2 拼接工序的定位 ..................................................................................................................33 6.3 拼接工序的具體設(shè)計(jì) ..........................................................................................................33 7 結(jié)論與展望 ................................................................................................................................35 7.1 結(jié)論 ......................................................................................................................................35 7.2 展望 ......................................................................................................................................35 致 謝 ...........................................................................................................................................37 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................38 圍板包裝箱自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接裝置設(shè)計(jì) 1 1 緒論 1.1 本課題的設(shè)計(jì)內(nèi)容和意義 隨著我國(guó)木材深加工業(yè)的發(fā)展,木材拼接生產(chǎn)工藝技術(shù)逐漸得到了廣泛的應(yīng)用,而國(guó) 外的木材拼接設(shè)備也在我國(guó)許多木材生產(chǎn)企業(yè)中大量運(yùn)用。特點(diǎn)是使木材長(zhǎng)度可不受樹(shù) 木生長(zhǎng)高度和木料長(zhǎng)短的限制,達(dá)到短材長(zhǎng)用 [1]。然而目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上尚未有專門(mén)用于圍 板箱這種能有效利用短材的側(cè)板的拼接自動(dòng)機(jī)械或者自動(dòng)線,這不得不說(shuō)是木材拼接應(yīng)用 領(lǐng)域一個(gè)較大的缺憾。 圍板箱的結(jié)構(gòu)： 圍板箱是配合托盤(pán)使用的可折疊可拆卸的木箱,由托盤(pán)、箱體、箱蓋組成。常見(jiàn)的是 四角圍板箱和六角圍板箱兩種,即分別由4塊實(shí)木側(cè)板和6塊實(shí)木側(cè)板通過(guò)鉸鏈連接而成, 見(jiàn)圖1.1,可對(duì)折疊和對(duì)角折疊,容易拆開(kāi)和安裝,循環(huán)利用率高,可以根據(jù)內(nèi)置產(chǎn)品的高度 來(lái)增添圍板的層數(shù)。 圍板箱的優(yōu)點(diǎn)： 1．圍板箱的長(zhǎng)、寬根據(jù)托盤(pán)的尺寸確定，使用層數(shù)可根據(jù)承載物的高度來(lái)決定，最 大限度地提高箱體空間的利用率。 2．由于無(wú)釘化作業(yè)，顯著地降低了工人在裝卸過(guò)程中發(fā)生工傷的風(fēng)險(xiǎn)。 3．不存在因箱體的部分損壞而令整箱報(bào)廢的情況，對(duì)于同一尺寸，可實(shí)現(xiàn)完全互換 使用。 4．運(yùn)輸時(shí)可將圍板折疊為雙層或四層相連接的木板結(jié)構(gòu)擺放在托盤(pán)上，大大地減少 貯運(yùn)體積，有效的降低運(yùn)輸成本。 在循環(huán)包裝系統(tǒng)里，方便靈活的圍板箱有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。這是一種標(biāo)準(zhǔn)的物流 器具，損壞的頂蓋與側(cè)板很容易進(jìn)行替換，整體循環(huán)包裝系統(tǒng)的投資比較低廉，而使用 壽命則可達(dá)十年之久這也是一種可靠的堅(jiān)固的可以折疊的包裝系統(tǒng)。由于裝箱的靈活性、 對(duì)裝載物的適應(yīng)性和重復(fù)使用性,圍板箱被廣泛運(yùn)用于機(jī)械、化工、電子、五金以及其他 領(lǐng)域,此外還具有傳統(tǒng)木箱不具備的很多優(yōu)點(diǎn),因而這種產(chǎn)品在國(guó)外也特別受歡迎,運(yùn)用也 很普遍。 常見(jiàn)的圍板木箱的實(shí)木側(cè)板是由整板組成,原材料資源相對(duì)較少,價(jià)格較貴,造成生產(chǎn) 成本很高;江蘇某公司在滿足工藝強(qiáng)度要求的情況下使用拼接板工藝,使用兩塊窄板通過(guò) 木銷拼接的方式進(jìn)行拼接?，F(xiàn)今的拼接工藝主要是手工作業(yè),整個(gè)拼接區(qū)有工人10名,每 天每人拼接板500片。在此種工藝條件下一般能節(jié)約成本33%,但是生產(chǎn)效率并不是很高。 在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,開(kāi)發(fā)圍板箱的實(shí)木側(cè)板拼接自動(dòng)線具有重大的意義,填補(bǔ)木工機(jī)械在 木材橫向拼接方面的空白,能夠大幅度降低生產(chǎn)成本,節(jié)約勞動(dòng)力,使用自動(dòng)線產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn) 定,增強(qiáng)了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,在此特開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)圍板包裝箱的自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接裝置 設(shè)計(jì)。 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 在20世紀(jì)50年代前，機(jī)械制造業(yè)推行的是“剛性”生產(chǎn)模式，自動(dòng)化程度低，基本上是 “一個(gè)工人，一把刀，一臺(tái)機(jī)床”，導(dǎo)致勞動(dòng)生產(chǎn)率低下，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定；為提高效 率和自動(dòng) 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 圖1.1 常見(jiàn)的圍板形狀 化程度，采用少品種、大批量的做法，強(qiáng)調(diào)的是“規(guī)模效益” ，以實(shí)現(xiàn)降低成本和提高質(zhì) 量的目的。在 20 世紀(jì) 70 年代，主要通過(guò)改善生產(chǎn)過(guò)程管理來(lái)進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和降 低成本。 從 20 世紀(jì) 80 年代起，我國(guó)開(kāi)始實(shí)行改革開(kāi)放政策，引進(jìn)西方的先進(jìn)制造技術(shù)，同 時(shí)與西方國(guó)家解除與廣泛的合作。機(jī)械制造裝備中較多的采用了數(shù)控機(jī)床，機(jī)器人，柔 性制造單元和系統(tǒng)等高技術(shù)的集成，來(lái)滿足產(chǎn)品個(gè)性化和多樣化的要求，以滿足社會(huì)各 類消費(fèi)群體的不同要求。機(jī)械制造裝備普遍具有“柔性化” 、 “自動(dòng)化”和“精密化”的 特點(diǎn)，以便更好地適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要，適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)和經(jīng)常更新品種的需 要。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)的飛速發(fā)展，這些高新技術(shù)也被廣泛的 應(yīng)用于制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，加速了制造業(yè)的發(fā)展和變革進(jìn)程。 制造業(yè)是國(guó)名經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，也是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的載體及使其轉(zhuǎn)化為規(guī)模生 產(chǎn)力的工具與橋梁。裝備制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家綜合制造能力的集中體現(xiàn)，重大裝備研制能 力是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水品和綜合國(guó)力的重要標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在，我國(guó)正值“十一五”建設(shè) 期間，國(guó)家將振興裝備制造業(yè)作為推進(jìn)工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)的主要內(nèi)容。按照立足科學(xué)發(fā) 展，著力自主創(chuàng)新、完善體制機(jī)制、促進(jìn)社會(huì)和諧的總思路，組織實(shí)施國(guó)家自主創(chuàng)新能 力建設(shè)規(guī)劃和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，大力加強(qiáng)自主創(chuàng)新支撐體系建設(shè)，著力推進(jìn)重大產(chǎn) 業(yè)技術(shù)與裝備的自主研發(fā)，實(shí)現(xiàn)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)由大到強(qiáng)的轉(zhuǎn)變，全面提升我國(guó)全面提升我 國(guó)的自主創(chuàng)新能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，為調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，實(shí)現(xiàn)全面建設(shè) 小康社會(huì)的奮斗目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 二十世紀(jì) 20 年代，隨著汽車、滾動(dòng)軸承、小型電動(dòng)機(jī)和縫紉機(jī)等工業(yè)發(fā)展，機(jī)械制 造中開(kāi)始出現(xiàn)自動(dòng)線 [2]，最早出現(xiàn)的是組合機(jī)床自動(dòng)線。在二十世紀(jì) 20 年代之前，首先 是在汽車工業(yè)中出現(xiàn)了流水生產(chǎn)線和半自動(dòng)生產(chǎn)線，隨后發(fā)展成為自動(dòng)線。第二次世界 大戰(zhàn)后，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)械制造業(yè)中，自動(dòng)線的數(shù)目急劇增加。 圍板包裝箱自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接裝置設(shè)計(jì) 3 條件優(yōu)點(diǎn)： 采用自動(dòng)線進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)有足夠大的產(chǎn)量；產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝應(yīng)先進(jìn)、穩(wěn)定、可 靠，并在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持基本不變。在大批、大量生產(chǎn)中采用自動(dòng)線能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率， 穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件，縮減生產(chǎn)占地面積，降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周 期，保證生產(chǎn)均衡性，有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 步驟： 1．先確定節(jié)拍時(shí)間：不論何種制品，皆在其必須完成的恰好時(shí)間內(nèi)制造。 2．單位流程：只針對(duì)一項(xiàng)產(chǎn)品，進(jìn)行單位配件的搬運(yùn)、裝配、加工及素材的領(lǐng)取。 3．先導(dǎo)器：制作以目視即能了解節(jié)拍時(shí)間的裝置。 4．U 字型生產(chǎn)線：將設(shè)備依工程順序逆時(shí)針排列，并由一人負(fù)責(zé)出口及入口。 5．AB 控制：只有當(dāng)后工程無(wú)產(chǎn)品，而前工程有產(chǎn)品的情形，才進(jìn)行工程。 6．燈號(hào)：傳達(dá)生產(chǎn)線流程中產(chǎn)品異狀的裝置。 7．后工程領(lǐng)?。荷a(chǎn)線的產(chǎn)品要因應(yīng)后工程的需求。 意義： 自動(dòng)生產(chǎn)線在無(wú)人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令自動(dòng)進(jìn)行操作或控制的過(guò)程， 其目標(biāo)是“穩(wěn)，準(zhǔn)，快” 。自動(dòng)化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運(yùn)輸、 商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)和家庭等方面。采用自動(dòng)生產(chǎn)線不僅可以把人從繁重的體力勞動(dòng)、部 分腦力勞動(dòng)以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來(lái)，而且能擴(kuò)展人的器官功能，極大地 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，增強(qiáng)人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力。 應(yīng)用范圍: 機(jī)械制造業(yè)中有鑄造、鍛造、沖壓、熱處理、焊接、切削加工和機(jī)械裝配等自動(dòng)線， 也有包括不同性質(zhì)的工序，如毛坯制造、加工、裝配、檢驗(yàn)和包裝等的綜合自動(dòng)線。 切削加工自動(dòng)線在機(jī)械制造業(yè)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣。主要有：用于加工箱體、殼體、 雜類等零件的組合機(jī)床自動(dòng)線；用于加工軸類、盤(pán)環(huán)類等零件的，由通用、專門(mén)化或?qū)?用自動(dòng)機(jī)床組成的自動(dòng)線；旋轉(zhuǎn)體加工自動(dòng)線；用于加工工序簡(jiǎn)單小型零件的轉(zhuǎn)子自動(dòng) 線等。 設(shè)備聯(lián)結(jié): 自動(dòng)線中設(shè)備的聯(lián)結(jié)方式有剛性聯(lián)接和柔性聯(lián)接兩種。在剛性聯(lián)接自動(dòng)線中，工序 之間沒(méi)有儲(chǔ)料裝置，工件的加工和傳送過(guò)程有嚴(yán)格的節(jié)奏性。當(dāng)某一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障而 停歇時(shí)，會(huì)引起全線停工。因此，對(duì)剛性聯(lián)接自動(dòng)線中各種設(shè)備的工作可靠性要求高。 在柔性聯(lián)接自動(dòng)線中，各工序(或工段)之間設(shè)有儲(chǔ)料裝置，各工序節(jié)拍不必嚴(yán)格一致， 某一臺(tái)設(shè)備短暫停歇時(shí)，可以由儲(chǔ)料裝置在一定時(shí)間內(nèi)起調(diào)劑平衡的作用，因而不會(huì)影 響其他設(shè)備正常工作。綜合自動(dòng)線、裝配自動(dòng)線和較長(zhǎng)的組合機(jī)床自動(dòng)線常采用柔性聯(lián) 接。 傳送系統(tǒng): 自動(dòng)線的工件傳送系統(tǒng)一般包括機(jī)床上下料裝置、傳送裝置和儲(chǔ)料裝置。在旋轉(zhuǎn)體 加工自動(dòng)線中，傳送裝置包括重力輸送式或強(qiáng)制輸送式的料槽或料道，提升、轉(zhuǎn)位和分 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 配裝置等。有時(shí)采用機(jī)械手完成傳送裝置的某些功能。在組合機(jī)床自動(dòng)線中當(dāng)工件有合 適的輸送基面時(shí)，采用直接輸送方式，其傳送裝置有各種步進(jìn)式輸送裝置、轉(zhuǎn)位裝置和 翻轉(zhuǎn)裝置等對(duì)于外形不規(guī)則、無(wú)合適的輸送基面的工件，通常裝在隨行夾具上定位和輸 送，這種情況下要增設(shè)隨行夾具的返回裝置。 控制系統(tǒng): 自動(dòng)線的控制系統(tǒng)主要用于保證線內(nèi)的機(jī)床、工件傳送系統(tǒng)，以及輔助設(shè)備按照規(guī) 定的工作循環(huán)和聯(lián)鎖要求正常工作，并設(shè)有故障尋檢裝置和信號(hào)裝置。為適應(yīng)自動(dòng)線的 調(diào)試和正常運(yùn)行的要求，控制系統(tǒng)有三種工作狀態(tài)：調(diào)整、半自動(dòng)和自動(dòng)。在調(diào)整狀態(tài) 時(shí)可手動(dòng)操作和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)單臺(tái)設(shè)備的各個(gè)動(dòng)作；在半自動(dòng)狀態(tài)時(shí)可實(shí)現(xiàn)單臺(tái)設(shè)備的單 循環(huán)工作；在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)自動(dòng)線能連續(xù)工作。 控制系統(tǒng)有“預(yù)?！笨刂茩C(jī)能，自動(dòng)線在正常工作情況下需要停車時(shí)，能在完成一 個(gè)工作循環(huán)、各機(jī)床的有關(guān)運(yùn)動(dòng)部件都回到原始位置后才停車。自動(dòng)線的其他輔助設(shè)備 是根據(jù)工藝需要和自動(dòng)化程度設(shè)置的，如有清洗機(jī)工件自動(dòng)檢驗(yàn)裝置、自動(dòng)換刀裝置、 自動(dòng)捧屑系統(tǒng)和集中冷卻系統(tǒng)等。為提高自動(dòng)線的生產(chǎn)率，必須保證自動(dòng)線的工作可靠 性。影響自動(dòng)線工作可靠性的主要因素是加工質(zhì)量的穩(wěn)定性和設(shè)備工作可靠性。自動(dòng)線 的發(fā)展方向主要是提高生產(chǎn)率和增大多用性、靈活性。為適應(yīng)多品種生產(chǎn)的需要，將發(fā) 展能快速調(diào)整的可調(diào)自動(dòng)線。 發(fā)展前景: 數(shù)字控制機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人和電子計(jì)算機(jī)等技術(shù)的發(fā)展，以及成組技術(shù)的應(yīng)用，將 使自動(dòng)線的靈活性更大，可實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化。多品種可調(diào)自動(dòng)線， 降低了自動(dòng)線生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)批量，因而在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并向更高度自 動(dòng)化的柔性制造系統(tǒng)發(fā)展。 維修保養(yǎng): 自動(dòng)生產(chǎn)線節(jié)省了大量的時(shí)間和成本，在工業(yè)發(fā)達(dá)的城市，自動(dòng)生產(chǎn)線的維修成為 熱點(diǎn)。自動(dòng)生產(chǎn)線維修主要靠操作工與維修工來(lái)共同完成。 自動(dòng)生產(chǎn)線維修的兩大方法: 同步修理法：再生產(chǎn)當(dāng)中，如發(fā)現(xiàn)故障盡量不修，采取維持方法。使生產(chǎn)線繼續(xù)生 產(chǎn)到星期天，集中維修工，操作工，對(duì)所有問(wèn)題，同時(shí)修理。設(shè)備在星期一正常全線生 產(chǎn)。 分部修理法：自動(dòng)生產(chǎn)線如有較大問(wèn)題，修理時(shí)間較常。不能用同步修理法。這時(shí)利用 星期天，集中維修工，操作工對(duì)某一部分，進(jìn)行修理。待到下個(gè)星期天，對(duì)另一部分進(jìn) 行修理。保證自動(dòng)生產(chǎn)線在工作時(shí)間不停產(chǎn)。另外，在管理中盡量采用予修的方法。在 設(shè)備中安裝計(jì)時(shí)器，記錄設(shè)備工作時(shí)間，應(yīng)用磨損規(guī)律，來(lái)予測(cè)易損件的磨損，提前更 換易損件，可以把故障以前消滅。保證生產(chǎn)線滿負(fù)荷生產(chǎn)。 自動(dòng)生產(chǎn)線的保養(yǎng): 圍板包裝箱自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接裝置設(shè)計(jì) 5 電路、氣路、油路及機(jī)械傳動(dòng)部位(如導(dǎo)軌等)班前班后要檢查、清理 ；工作過(guò)程要 巡檢，重點(diǎn)部位要抽檢，發(fā)現(xiàn)異樣要記錄，小問(wèn)題班前班后處理(時(shí)間不長(zhǎng))，大問(wèn)題做 好配件準(zhǔn)備；統(tǒng)一全線停機(jī)維修，做好易損件計(jì)劃，提前更換易損件，防患于未燃。 在國(guó)內(nèi)，圍板箱是一款可反復(fù)循環(huán)使用的新型包裝，適用于緊固件、金屬球、沖壓件等 不規(guī)則產(chǎn)品的包裝，是出口到歐洲的產(chǎn)品包裝的不二選擇。圍板箱基本以木板為主要材 料，側(cè)板大多數(shù)都是采用模板或者大板制作，使得材料的選取過(guò)于苛刻，而且成本比較 高。圍板箱的生產(chǎn)也主要以人工為主，木板加工以半自動(dòng)化為主。 而國(guó)外，德國(guó) KTP 公司可以說(shuō)是制造圍板箱的代表，經(jīng)過(guò)其幾代人的努力，現(xiàn)今已經(jīng)研 制出了可折疊式塑料圍板箱（見(jiàn)圖 1.2） 。其生產(chǎn)方式也采用了全自動(dòng)化的生產(chǎn)線模式， 箱子規(guī)格也都已經(jīng)基本標(biāo)準(zhǔn)化，方便統(tǒng)一規(guī)格生產(chǎn)。 圖 1.2 國(guó)外先進(jìn)的圍板箱 從國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)外的圍板箱生產(chǎn)具有以下的優(yōu)缺點(diǎn)： （1）在國(guó)內(nèi)，圍板箱的規(guī)格可以根據(jù)買(mǎi)家的要求來(lái)制定，比較方便靈活；在國(guó)外， 圍板箱的規(guī)格趨于標(biāo)準(zhǔn)化，方便一體化生產(chǎn)，銷售，物流規(guī)格可漸漸統(tǒng)一，適應(yīng)以后的 發(fā)展前景。 （2）在國(guó)內(nèi)，圍板箱各部分不存在因箱體的部分損壞而令整箱報(bào)廢的情況，對(duì)于同 一尺寸，可實(shí)現(xiàn)完全互換使用；在國(guó)外，部分圍板箱已經(jīng)趨于一體化，防水，防塵，全 面保護(hù)物品，存儲(chǔ)較方便。 （3）在國(guó)內(nèi)，使用木板為主材料，成本低廉；在國(guó)外，開(kāi)始使用可完全回收利用的 塑料，從而減少樹(shù)木的砍伐，保護(hù)環(huán)境。 （4）在國(guó)內(nèi)，圍板箱的生產(chǎn)方式采取以半自動(dòng)化為主，有訂單再生產(chǎn)的方式；在國(guó) 外，圍板箱的生產(chǎn)方式采取全自動(dòng)化生產(chǎn)線的模式。 總的來(lái)說(shuō)，國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)模式是可以借鑒的，但由于國(guó)內(nèi)基本情況的限制，所 以在國(guó)內(nèi)圍板箱的基本材料還是以木板為主材料。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 圍板包裝箱自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接裝置設(shè)計(jì) 7 2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1 圍板的參數(shù)（單位：mm） 長(zhǎng)木板的參數(shù)： 拼接前：長(zhǎng)=600，寬=60 ，高=10 拼接后：長(zhǎng)=600，寬=120，高=10 短木板的參數(shù)： 拼接前：長(zhǎng)=400，寬=60 ，高 =10 拼接后；長(zhǎng)=400，寬=120，高=10 木銷參數(shù)：長(zhǎng)=60，直徑=6 長(zhǎng)板木板打孔位置見(jiàn)圖 2.1，從右邊往左，依次打孔，第一個(gè)孔距離邊是 100，再往 右依次 200 打兩個(gè)孔，孔的直徑為 6。短板打孔也是如此，但是只打兩個(gè)孔。 圖 2.1 木板孔的位置 2.2 自動(dòng)線生產(chǎn)流程 由于所加工的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單由于所要加工的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,工位較少,采 用 直線型同步順序組合自動(dòng)線,各自動(dòng)機(jī)用傳送工件裝置連接起來(lái),以一定的生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行 生產(chǎn),無(wú)儲(chǔ)存裝置,自動(dòng)線前端設(shè)置料倉(cāng)，這樣生產(chǎn)率較高，產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定。流程圖見(jiàn) 圖 2.2。 圖 2.2 生產(chǎn)線流程 整個(gè)自動(dòng)生產(chǎn)線的前方為自動(dòng)上料裝置，自動(dòng)上料裝置采用升降機(jī)構(gòu)用水平推料方 式推最上面一塊板。上料輸送機(jī)將堆垛木板的托盤(pán)送至升降機(jī)并將空托盤(pán)帶回，升降機(jī) 帶動(dòng)托盤(pán)上升到指定高度，推板機(jī)將一層木板從升降機(jī)上推至過(guò)渡輥臺(tái)并逐疊將木板推 入鉆孔工序。推板機(jī)推板時(shí)，過(guò)渡輥臺(tái)將升降機(jī)上的非動(dòng)作層木板擋住；每當(dāng)推板機(jī)將 一層木板推走，升降機(jī)就帶動(dòng)托盤(pán)上升到指定高度，等待推板機(jī)推動(dòng)下一層木板。木板 自動(dòng) 上料 定位 鉆孔 木銷 拼接 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 推出后會(huì)到達(dá)鉆孔工作臺(tái)，鉆孔工作臺(tái)上方的壓緊塊在氣缸的推動(dòng)下壓緊木板從木板的 側(cè)面進(jìn)行鉆孔，鉆孔工位完成后，由步進(jìn)電機(jī)控制輸送帶，讓木板繼續(xù)縱向移動(dòng)，進(jìn)入 拼接工位。到達(dá)位置后，上方輥?zhàn)油聣?，并進(jìn)行逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，下方的輥?zhàn)舆M(jìn)行順時(shí)針 運(yùn)動(dòng)，夾住木板使木板順利的進(jìn)入到拼接工位。與此同時(shí)，在輥?zhàn)訆A住木板時(shí)，前方鉆 孔工作臺(tái)上的壓緊裝置張開(kāi)，并且退回起始位置。 圍板包裝箱自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接裝置設(shè)計(jì) 9 拼接裝置包括木銷的上料和木板的橫向側(cè)壓。在圖 2.3 內(nèi)，主要畫(huà)出了木銷自動(dòng)上 料的裝置，料斗下部的一排木銷通過(guò)帶槽滾筒旋轉(zhuǎn),不僅可以將木銷逐根分離供給,而且 還能防止木銷出現(xiàn)卡住的情況。料斗下方，設(shè)置有槽式上料器，上料器有三個(gè)容納木銷 的的槽，接受從料斗落下的木銷。不僅有上料的作用，還有定位的作用，當(dāng)木銷向左運(yùn) 動(dòng)時(shí)，木銷會(huì)被送到與木板對(duì)應(yīng)的孔的位置。木銷具體的拼接如圖 2.4 所示，當(dāng)木銷被 送到對(duì)應(yīng)位置的時(shí)候，木板由于側(cè)面的氣缸提供的側(cè)壓力進(jìn)行橫向運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)行拼接。 為了使工件加工后符合圖紙的技術(shù)要求，就必須保證工件的加工精度。這樣就要求 我們?cè)诎惭b夾緊工件時(shí)不但要保證工件的位置正確，而且要保證工件的位置準(zhǔn)確，并使 工件在整個(gè)加工過(guò)程中始終保持這一正確位置，以便消除任何影響工件加工精度的移動(dòng) 或轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，確保工件的尺寸精度和位置精度。工件的專用夾具就是根據(jù)工件加工 的特定工序而設(shè)計(jì)，安裝時(shí)只要工件靠牢夾具的定位元件，并用夾緊機(jī)構(gòu)將其夾緊就可 迅速可靠地保證工件占有正確的位置。 圖 2.3 拼接工序 2.3 生產(chǎn)節(jié)拍的確定 生產(chǎn)線的節(jié)拍是指連續(xù)完成相同的兩個(gè)產(chǎn)品之間的間隔時(shí)間。即指完成一個(gè)產(chǎn)品所 需的平均時(shí)間。生產(chǎn)工藝平衡即是對(duì)生產(chǎn)的全部工序進(jìn)行平均化，調(diào)整各作業(yè)負(fù)荷，以 使各作業(yè)時(shí)間盡可能相近。通過(guò)平衡生產(chǎn)線，可以提高操作者及設(shè)備的工作效率；可以 減少單間產(chǎn)品的工時(shí)消耗，降低成本；可以減少工序的在制品，真正實(shí)現(xiàn)有序流動(dòng)；可 以在平衡的生產(chǎn)線基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)單元生產(chǎn)，提高生產(chǎn)應(yīng)變能力，應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍 可根據(jù)公式（2.1）計(jì)算it 圍板包裝箱自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接裝置設(shè)計(jì) 11 (2.1)?1 60NTti? 式中，T 為年基本工時(shí)，一般規(guī)定，按一班制工作時(shí)為 2360h/年，按兩班制工作時(shí)為 4650h/年； 為復(fù)雜系數(shù)，一般取 0.65-0.85，復(fù)雜的生產(chǎn)線因故障導(dǎo)致開(kāi)工率低些，1? 應(yīng)取低值，簡(jiǎn)單的生產(chǎn)線則取高值；N 為生產(chǎn)線加工工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件數(shù)/年） 。 ??pqn21?? （2.2） 式中，q 為產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)數(shù)/年） ；n 為每臺(tái)產(chǎn)品所需生產(chǎn)線加工的工件數(shù)量（件數(shù)/ 臺(tái)） ；p1 為備品率；p2 為廢品率。 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)及自動(dòng)線形式,按照工件傳送的平穩(wěn)性的原則確定圍板的實(shí)木側(cè)板拼接 自動(dòng)線的生產(chǎn)節(jié)拍為 3 部分:自動(dòng)上料、定位鉆孔和木銷拼接,在時(shí)間上確保上料、鉆孔、 拼接各部分耗時(shí)相等,使自動(dòng)線的生產(chǎn)率達(dá)到最大化 [3]。 2.4 機(jī)架結(jié)構(gòu)的確定 考慮到生產(chǎn)工藝要求及廠房面積,圍板的實(shí)木側(cè)板拼接自動(dòng)線有效工作高度設(shè)計(jì)在1 m,長(zhǎng)度控制在3 m以內(nèi)。為了縮短自動(dòng)線的長(zhǎng)度,考慮推送機(jī)構(gòu)的氣缸放在工作臺(tái)下面,同 時(shí)安裝放大行程機(jī)構(gòu),縮短氣缸的行程,從而縮短自動(dòng)線的長(zhǎng)度。機(jī)架、料倉(cāng)、氣缸架均采 用型材組焊的形式拼成框架式結(jié)構(gòu) [4]。 2.5 控制系統(tǒng)的確定 控制部分經(jīng)比較選擇PLC控制 [5]。若用單片機(jī)控制,單片機(jī)的制造工藝決定了其對(duì)工 作環(huán)境要求較高。當(dāng)單片機(jī)運(yùn)行一定時(shí)間后,元器件工作會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定,可靠性差等情況。 當(dāng)用其驅(qū)動(dòng)步進(jìn)控制器時(shí)就會(huì)出現(xiàn)丟步和失步的情況,從而影響加工送料精度;若采用電氣 控制，電路將十分復(fù)雜，成本較高，有點(diǎn)大材小用; 而PLC控制,結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,成本也不高,尺 寸精度也能滿足要求。 PLC是專為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境而設(shè)計(jì)的控制器件,具有功能強(qiáng),應(yīng)用面廣 的等諸多優(yōu)點(diǎn)。由于采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù),即便在較差的環(huán)境下工作PLC也具有很強(qiáng) 的可靠性 [6]。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 圍板包裝箱自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接裝置設(shè)計(jì) 13 3木板上料裝置的設(shè)計(jì) 3.1 木板上料裝置的要求 機(jī)床上下料裝置是將待加工工件送到機(jī)床上的加工位置和將已加工工件從加工位置 取下的自動(dòng)或半自動(dòng)機(jī)械裝置，又稱工件自動(dòng)裝卸裝置。大部分機(jī)床上下料裝置的下料 機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，或上料機(jī)構(gòu)兼有下料功能，所以機(jī)床的上下料裝置也常被簡(jiǎn)稱為上料裝 置。按照自動(dòng)化程度，機(jī)床的上下料裝置分為人工上下料裝置和自動(dòng)上下料裝置兩類。 人工上下料通常借助傳送滾道或起重機(jī)等設(shè)施，通過(guò)人工操作進(jìn)行機(jī)床的上下料，主要 適用于單件小批生產(chǎn)或大型外形復(fù)雜的工件。相反，在大批量的生產(chǎn)重，為了提高生產(chǎn) 效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，通常采用自動(dòng)化的上下料裝置，如料倉(cāng)式，料斗式或機(jī)器人等。 而我所設(shè)計(jì)的是自動(dòng)化的上下料裝置。 機(jī)床的上料裝置的設(shè)計(jì)原則： （1）上下料時(shí)間要符合生產(chǎn)節(jié)拍的要求，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。 （2）上下料工作力求平穩(wěn)，盡量減少?zèng)_擊，避免工件產(chǎn)生變形或損壞。 （3）上下料裝置要盡可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，維護(hù)方便。 （4）上下料裝置應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)范圍，盡可能地滿足各種不同工件的上下料需求。 3.2 木板上料的流程 木板上料裝置主要是由上料輸送機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、推板機(jī)構(gòu)、過(guò)渡輥臺(tái)四部分組成 其工作流程如圖3.1所示。上料輸送機(jī)將堆垛木板的托盤(pán)送至升降機(jī)并將空托盤(pán)帶回，升 降機(jī)帶動(dòng)托盤(pán)上升到指定高度，推板機(jī)將一層木板從升降機(jī)上推至過(guò)渡輥臺(tái)并逐疊將木 板推入鉆孔工序。推板機(jī)推板時(shí)，過(guò)渡輥臺(tái)將升降機(jī)上的非動(dòng)作層木板擋??；每當(dāng)推板 機(jī)將一層木板推走，升降機(jī)就帶動(dòng)托盤(pán)上升到指定高度，等待推板機(jī)推動(dòng)下一層木板。 圖3.1上料裝置 3.3 升降臺(tái)的設(shè)計(jì) 3.3.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 該木板上料機(jī)升降裝置為雙層結(jié)構(gòu),每一層的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)特性和受力特點(diǎn)完全相同。 為簡(jiǎn)化計(jì)算所以取單層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖 3.1.2 所示。由圖 3.1.2 可知:驅(qū)動(dòng)力 F 作用在 D 處, A 點(diǎn)速度垂直向上 ,記為 , D 點(diǎn)速度水平向左,記為 。此機(jī)構(gòu)為平面機(jī)構(gòu),hVlV 分析速度時(shí)可用速度瞬心法求解。記 AD、BC 桿長(zhǎng)均為 L,AC 桿的瞬心角速度為 ,AC 的? 瞬心為 B 點(diǎn)。 所以 A 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度為 半成品 木板堆 托盤(pán) 輸送機(jī)構(gòu) 推板機(jī)構(gòu) 升降臺(tái) 過(guò)度輥臺(tái) 鉆孔 工序 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 ??cosLVh? （3.1） D 點(diǎn)的速度為 tghlsin （3.2） 由此可知, D 點(diǎn)水平速度 如果保持定速,則 AB 的升降速度 與 有關(guān)。而若使 AB 的升lVhV? 降速度 為勻速 ,則水平傳動(dòng)速度 應(yīng)為可調(diào)速度。hVl 下面以該上料機(jī)采用的升降機(jī)構(gòu)為例分析計(jì)算。已知參數(shù):單層行程 ,最低位置m50?? °,最高位置 °。由式(3.2)可知:10??502?? (1)當(dāng) A 取最小值 10°時(shí), 為最大值 5.671 ;hVlV (2)當(dāng) A 取最大值 50°時(shí), 為最小值 0.840 。l 又由 可以計(jì)算出 L=844.6mm,即 AD、BC 桿的長(zhǎng)度均為 844.6mm。)sin(i12??Lh 3.3.2 動(dòng)力學(xué)分析 仍然以單層機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,假設(shè)其中的各約束為理想約束。已知載荷力 Q,水平推力 F。根據(jù)虛位移原理 ,作用于該質(zhì)點(diǎn)系的所有主動(dòng)力在任何虛位移中所做的虛功之和為零。 即 0)(???ziyixiF?? （3.3） 由圖 2 可得 ?sin coLyqxFQyX?? （3.4） 變分計(jì)算得 ??sixF? （3.5） ?coLyQ? 將式(3.5) 代入式(3.4)并整理得 tg 由此可知載荷 Q、角度 與水平驅(qū)動(dòng)力 F 的關(guān)系。 3.4 過(guò)渡輥臺(tái)設(shè)計(jì) 3.4.1 過(guò)渡輥臺(tái)設(shè)計(jì)要求 在木板自動(dòng)上料系統(tǒng)中，過(guò)渡輥臺(tái)是銜接升降機(jī)、推板機(jī)和翻板輸送機(jī)的橋梁，應(yīng) 滿足木板貯放和準(zhǔn)確推擋非動(dòng)作層木板兩大基本功能。對(duì)貯放功能的設(shè)計(jì)要求主要是應(yīng) 具有足夠的承載能力、保證小摩擦阻力和對(duì)木板導(dǎo)向。而對(duì)準(zhǔn)確推擋非動(dòng)作層木板功能 的設(shè)計(jì)要求則主要是針對(duì)能防止木板堆垛傾斜情況以及保證足夠的剛度。 圍板包裝箱自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接裝置設(shè)計(jì) 15 3.4.2 過(guò)渡輥臺(tái)結(jié)構(gòu) 由過(guò)渡輥臺(tái)的設(shè)計(jì)要求可知，過(guò)渡輥臺(tái)應(yīng)由機(jī)架、輥臺(tái)和擋板裝置組成。機(jī)架采用 焊接式，其上安裝導(dǎo)向板為木板移動(dòng)導(dǎo)向；輥臺(tái)采用輥?zhàn)咏M合而成，用于貯放木板并配 合推板機(jī)推板；擋板裝置是過(guò)渡輥臺(tái)的核心部分之一，用于推擋升降機(jī)上的非動(dòng)作層木 板。 圖3.1.2升降臺(tái)簡(jiǎn)圖 3.4.3 過(guò)渡輥臺(tái)的尺寸參數(shù)計(jì)算 過(guò)渡輥臺(tái)的傳輸方式有以下幾種：（1）牽引鏈條傳動(dòng)式:其缺點(diǎn)是傳動(dòng)噪音大,且輸 送機(jī)線路在水平面內(nèi)彎曲半徑大。 （2）電動(dòng)輥?zhàn)邮?其缺點(diǎn)是要實(shí)現(xiàn)積放功能要有復(fù)雜的 電氣控制,且不能較好地保證積放位置的準(zhǔn)確性,另外電動(dòng)輥?zhàn)映杀景嘿F。牽引鋼絲繩和輥 子接觸傳動(dòng)式:其輸送線路雖可水平彎曲,但缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,因?yàn)橐ＷC鋼絲繩和輥?zhàn)娱g有 足夠大的摩擦力,必須在沿線安裝有足夠多的張緊輪。 （3）牽引平皮帶和輥?zhàn)咏佑|傳動(dòng)式: 其缺點(diǎn)是輸送線路不能在水平面內(nèi)彎曲,另外沿線也需要足夠多的壓緊輥?zhàn)?實(shí)現(xiàn)輥?zhàn)拥姆e 放功能所需結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 （4）通軸式摩擦輪或傘齒輪傳動(dòng)式:其缺點(diǎn)是傳動(dòng)噪音大,且安裝精 度要求高,制造成本亦較大。這邊我們選取的是第一種，牽引鏈條傳動(dòng)式。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 16 （1）輥?zhàn)娱L(zhǎng)度 對(duì)于木板來(lái)說(shuō)，在不影響正常運(yùn)輸和安全的條件下，直線段輥?zhàn)娱L(zhǎng)度的計(jì)算公式如 下所示: BLg??? 其中: : 輥?zhàn)娱L(zhǎng)度，mm B: 件貨寬度，mm : 寬度裕量( 50 ～100) ，mm? 取 B =60mm，查表 3.4.1 得 =100mm。gL 表 3.4.1 棍子長(zhǎng)度（mm） 100 125 160 200 250 325 400 500輥?zhàn)?長(zhǎng)度 630 800 1000 1250 1400 1600 1800 2000 （2）輥?zhàn)娱g距 輥?zhàn)娱g距應(yīng)該滿足運(yùn)行中貨物穩(wěn)定性要求，即一般情況下按照下式選取: 3/LP? 其中: L———貨物長(zhǎng)度 對(duì)要求平穩(wěn)的物品 ，LP)5/1~4(? 取 查表 3.4.2 可取 P=160mmm1504/ 表 3.4.2 棍子間距（mm） 輥?zhàn)?間距 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 （3）輥?zhàn)又睆? 輥?zhàn)虞S徑與輥?zhàn)拥某休d能力有關(guān)，可按照下式選取 ][F? [F]: 作用在單個(gè)貨物上的載荷，N; )/(21nkmgF? 其中: m: 單件貨物的重量 : 單列輥?zhàn)拥挠行еС邢禂?shù)，與貨物的地面特性及輥?zhàn)悠矫娑扔嘘P(guān)，一般可取 lK =0.7，對(duì)于底部剛性很大的貨物可取 =0.5。l lK NnkgF417.08921??? 選取輥?zhàn)又睆綖?50mm。 表 3.4.3 棍子直徑的選取 輥?zhàn)又睆?50 60 76 89 108 輸送速度（m/s） 0.1 , 0.125 , 0.16 , 0.2 , 0.25 , 0.32 電機(jī)功率（kw） 0.25 , 0.37 , 0.55 , 0.75 0.37 , 0.55 , 1.1 單個(gè)輥?zhàn)釉试S載荷 圍板包裝箱自動(dòng)生產(chǎn)線上料與拼接裝置設(shè)計(jì) 17 1000 0.3 0.7 1.0 2.9 5.0輥?zhàn)娱L(zhǎng)度 （mm） 1250 0.75 2.0 3.9 （4）過(guò)渡輥臺(tái)高度 根據(jù)升降臺(tái)的參數(shù)和表 3.4.4，選取過(guò)渡輥臺(tái)高度為 630mm 表 3.4.4 棍臺(tái)高度（mm） 過(guò)渡輥臺(tái)高度 400 450 500 560 630 710 800 900 1000 （5）機(jī)架長(zhǎng)度 由于木板的參數(shù)規(guī)格最長(zhǎng)的是 600mm，而且有導(dǎo)軌長(zhǎng)度，根據(jù)表 3.4.5，選取機(jī)架長(zhǎng) 度為 1000mm。 表 3.4.5 機(jī)架長(zhǎng)度（mm） 機(jī)架長(zhǎng)度 1000 1500 2000 3000 6000 （6）輸送速度的選取 輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的輸送速度是根據(jù)生產(chǎn)率和工藝要求確定的。重力式輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的速度 不能大于 2m/s，否則物件在轉(zhuǎn)彎處會(huì)飛出輸送機(jī)，有利的速度為 0.3ms ～ 0.5m/s。驅(qū) 動(dòng)型輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的最大