高速硬盒包裝機采用雙路直包技術， 生產能力800包/min,運行穩定且包裝質量良好⑴。膠 缸提升裝置是機器第二水平輸送係統的關鍵部件之 一，其主升程由手動推拉手柄驅動，將動力通過槽輻傳 遞給膠缸平台實現升降，輔助升程由氣缸控製並實現 最高點的鎖緊。該裝置雖能滿足提升要求，但15 kg的 膠缸平台僅靠槽體內直徑16 mm的輻子支撐做上下運 動，受力不平衡，容易引起輻子失效。目前對於包裝機 膠缸位置檢測的電氣控製⑵已有報道，但對其運動方 式和驅動手段的研究較少。

24

機改進設計為過程中，對膠缸提升裝置進 行了改進，通過增加一套反平行四邊形機構驅動對稱 肘杆，以實現膠缸提升平台的穩定升降，減輕操作人員 的勞動強度，減少設備的維護時間。

1存在問題

1.1 工作原理

膠缸提升裝置主要由提升平台、杆、輻 子和氣缸組成，采用手動-氣動相結合的方式提升膠 缸。安裝膠缸1時，提升平台4處於最低位置， 當膠缸1放置到提升平台4支座上後，按順時針方向手 動壓下杆2將膠缸1抬起，直到鎖扣6到位。鬆開杆2, 點擊氣動控製麵板上的“提升膠缸”按鈕，由氣缸5將膠 缸1提升並保持在最高工作位置，提升的總行程為 67.375 mm0下降膠缸1時，再次按下氣動控製麵板上的“提升膠缸”按鈕，脫開鎖扣6,手動轉動杆2,將提升 平台4移動到最低位置。在生產過程中，為清除膠缸上 凝結的膠皮⑴，需要長時間停機對該裝置進行拆裝和擦 洗

2改進方法

改進後的膠缸“n提升裝置利用了肘杆 機構原理，由於空間位置的限製，肘杆機構釆用反肘杆 方式，左右肘杆機構的驅動釆用反平行四邊形。其中，4M為輸入杆，曲肘1和曲肘3分別以A,D為 擺動支點，兩側的滑塊7和滑塊8引導平台的升降。其 設計基準包括膠缸起始和工作位置，提升高度等與膠缸提升裝置相同。研究分析發現，一個 滑塊即能保證提升平台左右位置的平衡，為此對該機 構進行了簡化，將〃點處的滑塊去除。提升平 台4 一側與杆5較接，另一側與杆2分別與滑塊C皎 接。曲肘1,杆2與曲肘3,杆5分別組成雙肘杆機構， 該機構由曲肘1,杆6和曲肘3組成的反平行四邊形 4CED驅動杆2右邊的3,5肘杆機構。

2.1膠釘提升裝置運動分析

膠缸提升裝置中，活動構件的總數幾=7, 低副數R=10 ,高副數R=0。根據Grashof自由度計算公 式⑶DoF=3n-2PLPh=3 x 7-2 x 10-0=1可知，該裝置為單自 由度機構。在輸入杆的作用下，C處滑塊7輔助導 向限定了提升平台4水平方向上的位置。合理設計和 優化兩側曲肘和杆6擺動的角度關係以及其他各杆件 的長度，可以使提升平台4在指定高度的行程內盡量保 持水平。

通過機構優化，兩固定支點0,0之間的長度4£>= 305 mm,杆 6,1,3,2 的長度分別為 290,60,60 ,.75 mm, ZB4C=76°, rE£)F=140°o當提升平台4提升到同樣高 度時，提升平台4水平偏轉造成的誤差小於±0.5。。

2.2膠気提升裝置受力分析

提升平台4從最低點的起始位置開始， 隨著輸入杆44/按順時針方向旋轉，作豎直提升，此時 手動輸入杆驅動力也不斷增加。當機構運行到曲肘1 與杆2(與之對稱的是曲肘3與杆5)相互垂直時.輸入 杆驅動力達到最大值。隨後驅動力逐漸減小，當雙肘 杆機構的曲肘1 ,杆2接近支點4時，輸入杆的驅動力 最小。

使用 ADAMS (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)進行機構的動力學仿真，深色零件為提升裝置的固定支點，淺色為杆件和 提升平台，在提升兩個周期內得到輸入杆的最大驅動 力矩為42.6029 N・m。已知輸入杆長為300 mm ,則裝 載膠缸後提升平台的最大輸入力F= 142.0097 N ,與 膠缸提升方案相比最大輸入力減小了 15%。

3應用效果

改進後膠缸提升裝置全部由手動操作 完成，不需要增加控製氣缸運動的電氣係統，結構簡 單，操作方便。由於釆用了連杆結構，在安裝和拆卸膠 紅時，隻需輕拉並轉動手柄即可完成操作，減少了維護 保養時間。裝載膠缸後提升平台的最大輸入力減小了 15%,有效降低了操作人員的勞動強度，提高了設備有 效作業率。

本文源於網絡轉載，如有侵權，請聯係刪除