PET吹瓶机机械手凸轮的设计研究

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1、第28卷第3期西华大学学报(自然科学版)20o9年5月Vo1．28．N0．3JoumalofXihuaUniversity·NaturlalScienceMav．20o9文章编号：l673．159x(2009)o3JDI)l4一o4PET吹瓶机机械手凸轮的设计研究唐伟强，吴洪枝，聂世涛，郭松旺(1．华南理工大学机械与汽车工程学院；2．联合利华，广东广州5lO641)摘要：机械手凸轮是PET吹瓶一灌装一旋盖“三合一”液体包装机重要部件，其设计难点是要求协调各种动作一致性。文章根据其设计难点先从作图法进行设计，找出其存在不足，然后用矢量分析法对作图法进行改进，得出其内外凸轮的理想轮廓

2、曲线方程，提高了轮廓线设计的精度。关键词：机械手凸轮；作图法；矢量分析法中图分类号：THl12．2文献标识码：ATheDesignOftheMaIlipulat0rCamf0rPETLiquidPackagingMachineTANGWei—qiang，WUHong—zhi，NIEShi．tao，GUOSong。wang(1．＆ooZD，cc0ncnZ＆Au0脚砌eE嚼胱．．sCu；2．c00，G眦，ou51O641舭)Abstract：Themanipulatorcamistheimportantcomp0nent0faPETliquidpackangmachine，which

3、acomplishesthepmcess0fb1owing—Filling—Capping．Thedimcultpointf0rthedesignofthemachineistoassuIlethec9nsistency0fvariousactions．Accordingtothedimcultyofthedesign，themappingappIl0achwasfirstused，thentheweaknesseswasf_0undf_mmthesketchconstnJcted，atlast，vectorana1ysiswasemployedtoimpmvethemappin

4、gsoastoitscontoursandoutsideidealcamcurveequationwereattajned．Keyw0rds：manipulatorcam；mapping；vectoranalysisPET吹瓶一灌装一旋盖“三合一”液体包装机后面分析，给出了其机构简图2J。图2中DD：连是国内正在积极研究的一种高新包装机械，代表了杆代表机械手支承转盘，DD连杆代表机械手摆液体食品包装机械的发展方向¨J。机械手凸轮导动支承，00代表机械手部件。主要部件有机械轨是其重要部件，其主要功能是控制机械手作径向手支撑转盘、内外凸轮、机械手支撑、机械手组件、滑动和圆周转动，从而

5、实现机械手取送坯、取送瓶的机械手滑动控制轴承(D)、机械手摆动控制轴承动作。设计机械手凸轮导轨最主要的是保证机械手()。机械手在轴承O控制下绕D摆动，机械运动与加温机中的瓶坯匀速直线运动、吹塑模具的手组件在轴承D控制下沿滑轨径向滑动，内外凸匀速圆周旋转运动以及模具的打开关闭等动作的协轮固定在凸轮支撑盘上并控制轴承D，和轴承．O。调一致J。目前，国内生产企业普遍使用CAD作图运动轨迹。法来设计机械手凸轮导轨。作图法的优点是简单方便，缺点是不能严格保证点的追踪和同步，在机械手凸轮工作过程中会发生取送瓶坯异常和损坏瓶口的现象。矢量分析法优点在于分析问题时概念清晰，运算简便，且机构运动愈

6、复杂，优越性愈明显，也为使用电子计算机编制程序提供方便。1机械手凸轮工作原理图l是机械手凸轮导轨机构的二维图形，为了更好表示机械手凸轮机构的机构、运动原理和进行图1传送机械手凸轮机构二维图收稿日期：2O092—19作者简介：唐伟强(195l一)，男，广东南海人，副教授，学士，主要从事食品与包装机械的研究。第3期唐伟强等：PET吹瓶机机械手凸轮的设计研究l5图3传送机械手随动阶段运动简图图2传送机械手凸轮机构简图2机械手凸轮设计研究2．1作图法设计机械手凸轮的研究刮图3中，0D表示旋转支承。旋转支承DO和机械手支承盘D。D分别绕0，D点作匀速圆周运动，机械手在图3所示的D点抓到瓶子

7、，到达图3虚线位置放开瓶子，这个阶段为机械手随动阶段。机械手随动阶段，由于吹瓶机旋转支承的转速与机图4机械手随动阶段的边界线械手支承转盘转速的比值是一定的(转速之比是1：2)，设机械手支承转盘转动角度为，吹瓶机旋转支承所转过的角度为6，则所转过角度的比值：=2：l。只要确定了图4所示的、、y或、6、三者关系，就能确定机械手的0点在随动阶段的轨迹，也就能进一步确定机械手内、外凸轮在此阶段的理论轮廓线。具体的作图法步骤如下：(1)根据旋转支承和机械手旋转支承盘之间的运动角度关系a、卢