自动装盒机推料机构凸轮的设计及运动仿真.pdf

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1、务l匐化自动装盒机推料机构凸轮的设计及运动仿真Designandkinematicsimulationofpushermechanisminautomaticcartoningmachine向飞’，李克天’，何卫锋’，利建华XIANGFei。，LlKe—tian。，HEWei．feng。，LIJian．hua(1．广东工业大学，广州510006；2．广州利氏包装设备有限公司，广州510450)摘要：根据自动装盒机推料滑块机构的运动规律，运用运动学逆向求解出凸轮的轮廓曲线，将得到的凸轮进行实时运动学仿真，验证所求凸轮轮廓的准确性，

2、最后求解滑块的位移、速度、加速度曲线，满足推料滑块的运动规律。关键词：推料机构；凸轮轮廓设计；运动仿真中圈分类号：TH161文献标识码：A文章编号：1009-0134(2014)05(下)-0137-03Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2014．05(下)．390引言凸轮机构设计的关键是凸轮轮廓曲线的设计，其决定着凸轮机构的运行能否达到预定的运动要求。传统的凸轮轮廓曲线设计的基本原理是“反转法”，主要有图解法和解析法。图解法简便、直观，但作图误差较大，难以满足凸轮机构精度的要求；解析法则可以通过推导出凸

3、轮轮廓曲线的方程式，精确地计算出凸轮廓线上各点的坐标值，该方法可以获得较高的精度，然而一旦运动规律改变，需要重新进行推导设计凸轮的轮廓曲1．沟槽凸轮；2．滚子；3．摆杆；4l连杆：5．推料滑块线，致使工作量较大、设计周期长叫。作为生产企业，为了更快地将产品投入市场，本文提出利图1自动装盒机推料机构运动简图用SolidWorksMotion运动学分析软件，结合实际1．2推料滑块运动规律的设计生产情况，根据预期的推料滑块运动规律，对自结合企业实际生产中遇到的问题，对上述推动装盒机推料机构的凸轮进行了设计与验证，缩料机构提出了如下工作

4、要求：短了开发周期，降低了生产成本。1)推程平稳。为了提高生产效率，推料滑块要1推料滑块运动规律的设计先以较大速度接近物料输送线输送来的产品，如1．1自动装盒机的推料机构保鲜膜筒、袋装饼干摞和袋装玩具摞等，考虑到不如图1所示的自动装盒机推料机构是一种串联同被推产品的材料性能，推料运动曲线应尽可能式凸轮连杆机构，该机构组合系统由凸轮机构和连续光滑，以保证推料过程平稳、冲击小。连杆机构组成，该机构的目的主要是将已经基本2)入盒位置准确。推料机构在推料的过程包装好的物料(如饼干摞等)从物料输送带推送中，具有较高推进速度的产品与垂直于推

5、料方向入撑开的纸盒内，以便进行接下来的折舌、插舌的纸盒输送轨道侧面的挡板往往会发生刚性冲等工序。图中沟槽凸轮1固定在传动轴上，摆杆3撞，造成产品反弹回推料轨道，使得产品不能完一端的滚子2嵌在凸轮槽中，沟槽凸轮1作为原动全进入纸盒，偏离了正确的装盒位置。为了防止件带动摆杆3进行往复摆动，同时与摆杆另一端相所推产品不会出现反弹，要求推块在将产品推入连的连杆4在摆杆的带动下，驱动推块5在水平方纸盒后仍能保持一段时间的停留，以此确保产品向进行往复直线运动，实现了物料推送的动作。准确入盒，不会卡机。收稿日期：2014-02-24基金项目：

6、广东省科技计划项目资助(20l2B091000028；2012B011300027)‘作者简介：向飞(1988一)，男，硕士研究生，主要从事机械结构设计等方面的研究。第36卷第5期2014—05(下)[137]l匐似3)急回特性。要求推料机构返回行程比推料线。将此跟踪曲线直接输出到SolidWorks中快速生行程运行快，缩短推料周期。成如图5所示的凸轮零件。4)推料行程380mm一390mm，推料一机构运动：周期2s。一为满足上述要求，考虑到五次多项式运动规律的类加速度曲线无突变，且其幅值较小，能有效地避免刚性冲击和柔性冲击’，

7、设计了如图l所1．凸轮圆盘：2．滚子：3．摆杆：4．连杆：5孰道：6椎料滑块：7。销轴；8．传动轴示的推料滑块运动规律曲线。该运动规律由三段图4推料机构装配体运动曲线组成，即0—1S、1．3s一2s为3—4-5多项式运动⋯⋯■规律、ls一1．3s为直线运动规律。l●⋯●‘⋯。⋯一⋯⋯’⋯⋯⋯、1■■■■■■■■■■■-图5生成的凸轮零件图2推料滑块的运动规律曲线3推料机构的运动仿真2凸轮轮廓曲线的设计为了验证凸轮的轮廓是否准确，需要模拟真SolidWorksMotion可以基于表格数据或者输实的凸轮工作状况，进行实时运动学仿真。

8、推料入函数的方式来创建凸轮轮廓。本文通过输入所机构在实际工作时，根据所推产品的质量和外包需的运动来驱动从动件，利用逆向的求解，由从装材料的不同，会对推料滑块产生不同大小的摩动件的运动来生成凸轮轮廓。擦阻力，设定推料机构实际工作时的阻力随时间首先，建立如图3所示的