高速旋转式吹瓶机凸轮设计培训讲学.ppt

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1、高速旋转式吹瓶机凸轮设计2.研究内容1.将升程、休止、回程的概念引入到取、送瓶凸轮系统的设计过程中，通过矢量分析法，建立并求解取、送瓶凸轮曲线的参数方程，同时凸轮过渡部分曲线采用五次多项式，建立凸轮运行周期的完整参数方程，为凸轮的参数化设计提供理论依据；2.利用matlab软件建立凸轮参数化设计GUI，通过凸轮轮廓外形的初步判断，确定合适的取、送瓶休止角度、升程角度以及回程角度等凸轮运行参数，大大缩短了凸轮设计的周期；3.根据确定的设备结构参数和凸轮运行参数，利用Pro/E软件，建立取、送瓶凸轮机构的三维仿真模型，进行运动学仿真，通过不同参数以及线型情况下凸轮曲

2、线的曲率以及从动滚子速度、加速度、弹簧拉伸长度等因素的对比，确定合理的凸轮运行参数，改善凸轮曲线的曲率以及凸轮机构运行过程中从动滚子的速度、加速度等，从而达到提高旋转式吹瓶机的产量以及动作准确性和运转稳定性3.旋转式吹瓶机取、送瓶凸轮工作过程根据取瓶部分凸轮曲线的工作原理，取瓶部分凸轮曲线由三部分曲线组成：（1）第一部分就是机械手指向瓶子靠近的阶段，通常称之为取瓶靠近段，在这一阶段里，机械手指在凸轮曲线的作用下慢慢向瓶子靠近，直至机械手指中心与瓶口中心重合，这一阶段机械手指的运动相当于直动凸轮从动件滚子的升程运动，因此，将这一阶段的凸轮曲线定义为取瓶凸轮升程曲线

3、；（2）第二部分就是机械手指跟随模具中心移动阶段，通常称之为取瓶随行段，在这一阶段里，机械手指中心始终与模具中心重合，沿着大转盘的中心做回转运动，相对于凸轮转盘中心，机械手指中心没有径向移动，机械手指的这一运动规律相当于直动凸轮从动件滚子的休止运动，因此，将这一阶段的凸轮曲线定义为取瓶凸轮休止曲线；（3）第三部分就是随着大转盘的回转运动，左右模壳慢慢打开时，机械手指夹取瓶子慢慢将瓶子移出模具，通常称之为取瓶离开段，在这一阶段里，为了避免瓶子碰到模具，瓶子应该始终沿着大转盘回转半径的延长线慢慢离开模具，直至瓶身完全离开模具的结构范围，这一阶段机械手指的运动相当于直

4、动凸轮从动件滚子的回程运动，根据送瓶部分凸轮曲线的工作原理，送瓶部分曲线同样由三部分曲线组成：（1）第一部分就是机械手指向对接机械手指中心靠近的阶段，通常称之为送瓶靠近段，在这一阶段里，机械手指在凸轮曲线的作用下夹取瓶子慢慢向对接机械手指中心靠近，为了避免瓶子碰到对接机械手指的左右机械手指片，瓶口的中心必须始终沿着对接机械手指盘的回转半径慢慢向对接机械手指中心靠近，直至瓶口中心与对接机械手指中心重合，这一阶段机械手指的运动相当于直动凸轮从动件滚子的升程运动，因此，将这一阶段的凸轮曲线定义为送瓶凸轮升程曲线；（2）第二部分就是瓶口中心跟随对接机械手指中心移动的阶段

5、，通常称之为送瓶随行段，在这一阶段里，瓶口中心始终与对接机械手指中心重合，沿着对接盘的中心做回转运动，相对于凸轮转盘中心，机械手指中心没有径向移动，机械手指的这一运动规律相当于直动凸轮从动件滚子的休止运动，因此，将这一阶段的凸轮曲线定义为送瓶凸轮休止曲线；（3）第三部分就是随着对接机械手指盘的回转运动，对接机械手指的两块机械手指片慢慢闭合并自锁时，机械手指慢慢离开，通常称之为取瓶离开段，在这一阶段里，为了避免机械手指在离开时刮伤瓶口，在机械手指离开的过程中，控制机械手指作径向移动的导轨必须始终与瓶口保持在同一条直线上，这一阶段机械手指的运动相当于直动凸轮从动件滚

6、子的回程运动，因此，将这一阶段的凸轮曲线定义为取瓶凸轮回程曲线。4.旋转式吹瓶机取、送瓶凸轮位置图5.取、送机械手结构简图图中O点为组合凸轮的旋转中心，O1、O2两点分别为摆动凸轮和直动凸轮从动滚子中心，O3点为摆动凸轮摆杆的旋转中心，O4为取、送瓶机械手指中心，O1、O2分别沿着各自凸轮廓线运动，其中摆动凸轮控制取、送瓶机械手指的转动方向，直动凸轮控制取、送瓶机械手指的径向移动，摆动凸轮和移动凸轮的协调动作保证取、送瓶机械手指准确的抓取和递送瓶子。6.旋转式吹瓶机取、送瓶凸轮运行矢量图7.取瓶升程段矢量图8.取瓶升程段组合凸轮矢量图9.取瓶升程段参数方程10.

7、取瓶休止段参数方程11.取瓶回程段参数方程12.送瓶升程段参数方程13.送瓶休止段参数方程14.送瓶回程段参数方程15.不同规律曲线的选择速度载荷推荐选择曲线规律低速轻等速规律中改进等速规律重改进等速、简谐规律中速轻等加速等减速、摆线规律中简谐、摆线规律重简谐、改进正弦加速度规律高速轻摆线、改进梯形加速度规律中五次多项式规律重七次多项式、改进正弦加速度规律16.简谐规律曲线简谐运动规律曲线消除了在行程中间位置的加速度突变现象，但在行程的起始两端点处加速度仍然存在突变现象，当它用于升-停-回运动型式时，在从动件行程的起始位置因加速度突变而仍存在柔性冲击现象17.摆

8、线规律曲线摆线运动规律曲