本帖最后由 每次一例 于 2020-5-5 13:02 編輯
說在前面的話：這兩個(gè)多月的時(shí)間，文章寫了十幾篇了，速度說實(shí)話確實(shí)有點(diǎn)慢，也經(jīng)常有小伙伴在后臺(tái)催我，但是我現(xiàn)在本身也在上班，有時(shí)候就抽晚上的時(shí)間碼字，所以在這里也尋求一下大家的理解，哈哈哈。后面我會(huì)在平時(shí)去關(guān)注一下網(wǎng)絡(luò)上有沒有比較好的文章，然后轉(zhuǎn)載過來，但是還是會(huì)保持每周更新一篇原創(chuàng)的習(xí)慣，只是中間會(huì)穿插一下轉(zhuǎn)載的文章。
模型放在最后了
OK，下面進(jìn)入主題。這篇文章分析三種設(shè)備或機(jī)構(gòu)，先來看一下有哪些：
1、步進(jìn)式料道； 2、翻板機(jī)構(gòu)-1； 3、翻板機(jī)構(gòu)-2。
步進(jìn)式料道
先看一下這個(gè)設(shè)備的軸測圖：
這種料道一般是用來對(duì)長圓棒料進(jìn)行上料的，上圖中箭頭方向?yàn)楣ぜ妮斔头较?，然后來看一下這個(gè)料倉的工作步驟：
→ 工件擺放在兩側(cè)的支撐板上 → 電機(jī)驅(qū)動(dòng)送料板，將工件移動(dòng)到支撐板上的下一格 → 直到工件被輸送至取料位置，等待抓取。
一、看一下送料板是怎么移動(dòng)工件的
再來看一下動(dòng)力的傳遞：
通過上面的兩張圖，我們來理一下送料板移動(dòng)工件的原理：
1、電機(jī)通過鏈條驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸承座；
2、旋轉(zhuǎn)軸承座上的軸帶動(dòng)搬運(yùn)框架和送料板，實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)動(dòng)作，見下面動(dòng)圖：
‍3、送料板旋轉(zhuǎn)過程中，將支撐板上的工件頂起來一起旋轉(zhuǎn)，送到支撐板上的下一個(gè)槽上，然后送料板繼續(xù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行下一次的搬運(yùn)；
4、循環(huán)以上動(dòng)作，就實(shí)現(xiàn)了工件的步進(jìn)式送料。
二、支撐板的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
料道為了適應(yīng)不同長度工件的搬運(yùn)，為兩側(cè)的支撐板做了可以對(duì)中調(diào)節(jié)間距的機(jī)構(gòu)：
1、調(diào)節(jié)原理
調(diào)節(jié)絲桿的左右兩側(cè)分別是左旋和右旋，在轉(zhuǎn)動(dòng)手輪的時(shí)候，就可以讓兩側(cè)支撐板沿著導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)對(duì)中移動(dòng)，達(dá)到調(diào)節(jié)間距的目的。（原圖紙中絲桿兩端沒有固定座和支撐座，是不合理的，所以這里我添加了固定座和支撐座的示意圖）
2、關(guān)于梯形絲桿
這個(gè)機(jī)構(gòu)中的調(diào)節(jié)用的是梯形絲桿，一是成本相對(duì)滾珠絲桿要低；二是一般梯形絲桿的螺紋升角小于當(dāng)量摩擦角，具有一定的自鎖作用，可以防止在運(yùn)行中支撐板發(fā)生移動(dòng)。
接下來咱們就來分析一下自鎖的原理。
1） 首先來看一下什么是螺紋升角和當(dāng)量摩擦角
① 螺紋升角，也叫“導(dǎo)程角”，是螺紋的中徑展開的圓周線與螺旋線的夾角；然后要再說一下什么是導(dǎo)程：螺旋線繞圓柱體轉(zhuǎn)一圈，沿圓柱體軸線方向移動(dòng)的距離，聽起來有點(diǎn)玄，哈哈哈，看下圖就明白了。
將螺紋旋線沿著螺柱的一周展開，如下圖：
根據(jù)以上的定義：
θ：螺紋升角；
S：導(dǎo)程；
Π*D：螺紋中徑的周長（Π是圓周率）
所以tanθ = S / Π*D，θ = arctan（S / Π*D）
② 當(dāng)量摩擦角
定義：當(dāng)構(gòu)成移動(dòng)副的兩構(gòu)件的接觸面不是平面時(shí)，為了計(jì)算方便，引入了當(dāng)量摩擦系數(shù)fv和當(dāng)量摩擦角α。
因?yàn)榻z桿螺母和絲桿的接觸并不是一個(gè)簡單的平面，因此這里也引入當(dāng)量摩擦系數(shù)fv來進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。
而當(dāng)量摩擦系數(shù)fv = f / cosβ（f是螺旋副的材料摩擦系數(shù)）；
β又是什么呢？看下圖：
梯形絲桿的牙形角一般都是30°，所以β = 15°
然后需要知道的是當(dāng)量摩擦角的正切值等于當(dāng)量摩擦系數(shù)，即tanα = fv，所以當(dāng)量摩擦角α = arctanfv
2） 然后來推導(dǎo)一下為什么螺紋升角小于當(dāng)量摩擦角時(shí)，就會(huì)有自鎖功能
當(dāng)有力 F 作用在絲桿螺母上時(shí)，螺紋的受力情況如下：
將 F 分解成 F1 和 F2，F(xiàn)1是作用到螺紋上的壓力；F2是使螺紋發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的力。
螺母和絲桿的摩擦力F0 = F1 * fv =F * cosθ * fv ；
F2 = F * sinθ
要達(dá)到自鎖效果，就需要摩擦力F0 ＞ F2 ，即：F2 / F0 ＜ 1，從而推導(dǎo)出：
→ （F*sinθ）/ （F * cosθ * fv） ＜ 1 ； → sinθ/（cosθ *fv） ＜ 1； → tanθ ＜ fv → tanθ ＜ tanα
從以上推導(dǎo)可以得出：當(dāng)螺紋升角小于當(dāng)量摩擦角時(shí)，絲桿具有自鎖功能。
翻板機(jī)構(gòu)-1
我們先來看一下這個(gè)翻板機(jī)構(gòu)的原理視頻：
（如需觀看視頻，請移步公眾號(hào)）
通過以上視頻，想必大家對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)有了大概的了解，接下來，我們就來分析一下這次要說的設(shè)備：
這個(gè)設(shè)備的工作步驟如下：
1、板材從左側(cè)進(jìn)入輸送線，到達(dá)翻板機(jī)構(gòu)后停??； 2、翻板機(jī)構(gòu)像上面視頻中的動(dòng)作一樣，將板材翻面，并放到右側(cè)的輸送線上； 3、最后由輸送線輸送到下一工序。
然后將這個(gè)設(shè)備分成兩個(gè)部分來說：
1、輸送線； 2、翻板機(jī)構(gòu)
關(guān)于輸送線，其實(shí)就是一個(gè)簡單的皮帶線或同步帶輪輸送線，而這兩種輸送線在前面的文章中已經(jīng)分析過了，所以這里就不細(xì)說了，主要來看一下翻板機(jī)構(gòu)。
翻板動(dòng)作如下：
1、初始狀態(tài)下，翻料板-1和翻料板-2處于水平狀態(tài)； 2、當(dāng)板材到達(dá)翻料板-1上面時(shí)停止，這時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)連桿軸，連桿軸帶動(dòng)連桿， 連桿又帶動(dòng)翻料板-1和翻料板-2分別繞著軸-1和軸-2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)； 3、翻料板-1帶動(dòng)板材升起，在兩個(gè)翻料板升到最高處時(shí)，板材在重力作用下被翻到翻料板-2上，隨后，板材跟著翻料板-2落在輸送線上； 4、循環(huán)以上過程。
上圖中的翻板設(shè)備共由4個(gè)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成，只不過它們是同時(shí)動(dòng)作的，而4個(gè)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和原理也都是一樣的，所以咱們就來看一下其中一個(gè)的詳細(xì)圖：
前面沒有說到連桿是怎么帶動(dòng)翻料板的，所以下面就來分析一下這部分具體是怎么動(dòng)作的：
1、驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)連桿軸和旋轉(zhuǎn)連桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)； 2、這時(shí)，旋轉(zhuǎn)連桿推動(dòng)連桿-1，同時(shí)拉動(dòng)連桿-2； 3、從而使翻料板-1繞著軸-1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；翻料板-2繞著軸-2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)； 4、以上動(dòng)作使兩個(gè)推料板分開，同理，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩個(gè)推料板合上。
注：由于在這個(gè)設(shè)備中，4個(gè)翻板機(jī)構(gòu)中間有連桿軸連接，因此不能像上面的視頻中一樣，旋轉(zhuǎn)連桿可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。（因?yàn)檫B桿-1/連桿-2會(huì)和連桿軸干涉）
翻板機(jī)構(gòu)-2
還是先來說一下這個(gè)設(shè)備的工作步驟：
1、板材從左側(cè)進(jìn)入滾筒線，進(jìn)入翻板機(jī)構(gòu)中后停止； 2、這時(shí)，翻板機(jī)構(gòu)夾住板材，然后移動(dòng)（從上圖可以看到，翻板機(jī)構(gòu)可以左右移動(dòng)），同時(shí)繞著翻轉(zhuǎn)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)； 3、轉(zhuǎn)動(dòng)180°，板材被翻面并放在滾筒線上，然后被輸送走。
依據(jù)以上的動(dòng)作，將設(shè)備分成兩個(gè)部分： 1、滾筒線；
2、翻板機(jī)構(gòu)
關(guān)于滾筒線，和上面說到的皮帶線/同步帶輸送線一樣，都是在之前的文章中詳細(xì)分析過了，所以也就不啰嗦了，重點(diǎn)還是分析翻板機(jī)構(gòu)。
從上面的設(shè)備工作步驟中，我們可以看到整個(gè)翻板機(jī)構(gòu)一共有三個(gè)動(dòng)作：
1、夾緊板材； 2、翻板機(jī)構(gòu)移動(dòng)； 3、翻板機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)。
三個(gè)動(dòng)作分別對(duì)應(yīng)了不同的機(jī)構(gòu)，接下來咱們就依次來分析：
一、夾緊機(jī)構(gòu)：
從上面的圖片中可以看到，翻板機(jī)構(gòu)的兩側(cè)各一個(gè)夾緊機(jī)構(gòu)，它們的結(jié)構(gòu)是一樣的，所以這里就分析其中一側(cè)的：
黃色的零件為板材，它穿過翻板機(jī)構(gòu)，上下各一個(gè)夾緊機(jī)構(gòu)，其實(shí)這兩個(gè)機(jī)構(gòu)為對(duì)稱關(guān)系，所以原理也是一樣的。
氣缸推動(dòng)旋轉(zhuǎn)板-1 → 而旋轉(zhuǎn)板-1和旋轉(zhuǎn)板-2通過連桿連接 → 所以旋轉(zhuǎn)板-1和旋轉(zhuǎn)板-2分別繞著各自的旋轉(zhuǎn)銷軸轉(zhuǎn)動(dòng) → 最后通過各自的連接板將夾板下壓。
以上就是夾緊機(jī)構(gòu)夾住板材的原理動(dòng)作。
二、翻板機(jī)構(gòu)移動(dòng)
這個(gè)機(jī)構(gòu)比較簡單，就是通過同步帶輪機(jī)構(gòu)，然后將同步帶和機(jī)構(gòu)固定，這樣同步帶在移動(dòng)的時(shí)候，就可以驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)沿著導(dǎo)軌滑動(dòng)。 整個(gè)翻板機(jī)構(gòu)的兩側(cè)各一個(gè)導(dǎo)軌，然后通過滾輪在上面滑動(dòng)：
三、翻板機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)
固定鏈條連接在機(jī)架上，當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)翻板機(jī)構(gòu)移動(dòng)時(shí) → 固定鏈條使驅(qū)動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)，從而通過連接軸帶動(dòng)鏈輪-1也轉(zhuǎn)動(dòng) → 鏈輪-1又通過驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)大鏈輪繞著翻轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng) → 可以看到末端的夾緊機(jī)構(gòu)是固定在大鏈輪上的，所以也會(huì)跟著旋轉(zhuǎn)。
再來看一下驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：
鏈條兩端之所以固定在鏈輪上，而不是直接整根鏈條貫穿，是為了在大鏈輪上留有缺口，以便較寬的板材可以穿過，這樣既可以翻轉(zhuǎn)大板材，又可以降低旋轉(zhuǎn)半徑。
好了，這三種機(jī)構(gòu)就算是分析完了，依然還是把模型放在公眾號(hào)里，大家回復(fù)：下載模型，就可以拿到下載鏈接了。
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發(fā)表于 2020-5-5 13:02:59
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