洗瓶机是用来清洗瓶子外部污垢的专用机器。
一、 洗瓶机的工作原理及工艺动作过程
为了清洗圆形瓶子外面,需将瓶子推入同向转动的导辊上,导辊带动瓶子旋转,推动瓶子沿导辊前进,转动的刷子就将瓶子洗净。
它的主要动作:将到位的瓶子沿着导辊推动,瓶子推动过程利用导辊转动将瓶子旋转,以及将刷子转动。
二、原始数据及设计要求
1)、瓶子尺寸。大端直径d=80mm,长200mm;
2)、推进距离l=600mm,推瓶机构应使推头以接近均匀的速度推瓶,平稳地接触和脱离瓶子,然后推头快速地返回原位,准备进入第二个工作循环;
3)、按生产率的要求,推程平均速度为v=45mm/s,返回时的平均速度为工作行程平均速度的3倍;
4)、机构传动性能良好,结构紧凑,制造方便。
三、设计任务
1)、根据上述动作要求,拟订运动循环图;
2)、进行推瓶机构和洗瓶机构的选型,实现洗瓶动作要求;
3)、机械运动方案的评定和选择;
4)、根据选定的电动机和执行机构的运动参数拟订机械传动方案;
5)、画出机械运动方案简图(机械运动示意图);
6)、对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算。
功能分解
我们将洗瓶机的主要功能分成3大部分:
1、 送瓶:利用间歇机构的功能特点把从上面传下来的瓶间歇地送到导辊上。
2、 推瓶:推瓶机构比较复杂,主要利用凸轮机构和导杆来完成。利用凸轮的轮廓来控制导杆的前进和急回,通过导杆的前进和急回来完成推瓶。
3、 洗瓶:齿轮带动导辊转动,导辊带动瓶子转动。齿轮带动毛刷在圆形瓶子的表面转动,从而将瓶子的外面洗干净。
在这些运动方案中必须剔除那些有明显缺点和不能实现的方案。有的方案,就单个执行机构来说,能实现执行动作,但把这些执行机构组合成系统,会发现在结构安排上是不可行的,整个机器太庞杂,制造成本太高。这些方案可以先加以否定,然后再列出一批可行的方案,从中优选出好的运动方案。下面两种方案经分析讨论是较好的方案。
方案一:A3+B2+C2+D2
方案二:A3+B2+C1+D2
运动方案的拟订与比较:
1)、方案一以槽轮机构为送瓶机构,双凸轮导杆为推瓶机构,导辊与毛刷为洗瓶机构,工作原理如下:
槽轮间歇机构:槽轮机构是一种最常用的间歇运动机构。槽轮机构有外槽轮机构和内槽轮机构两种形式,均用于平行轴之间的间歇传动。当槽轮的直径无穷大时,槽轮的间歇转动变为间歇移动。当需要在两交错轴之间进行间歇传动时,可采用球面槽轮机构。
外槽轮机构,其主动拨盘与槽轮转向相反,由具有带圆销的拨盘,和开有若干径向槽的槽轮和机架组成。机构中的主动件为拨盘,当其以等角速度连续回转时,从动槽轮便做单向间歇转动。其工作原理为:当主动件上的圆销未进入槽轮的径向槽时,由于槽轮上的内凹锁止弧被主动拨盘的外凸圆弧锁住,故主动拨盘虽然连续转动,但槽轮在这个期间静止不动。当拨盘上的圆销开始进入槽轮的径向槽时,外凸圆弧的中点正好在中心连线上,此时主动拨盘继续回转一个很小的角度,主动拨盘的外凸锁止弧便不再能锁住槽轮的内凹锁止弧,于是主动拨盘上的圆销就拨动槽轮转动。当圆销脱离槽轮的径向槽时,锁止弧又被锁住,于是槽轮又静止不动,直到主动拨盘的圆销再次进入槽轮的另一个径向槽时,槽轮又开始运动。这样随着拨盘连续从某一方向的转动,槽轮便做周期性的单向间歇转动。主动拨盘的外凸锁止弧和槽轮的内凹锁止弧相互密合,使得槽轮在停歇时不能游动,为了保证槽轮机构能正常地工作并正确地定位,对主动拨盘的外凸锁止弧所对的中心角r的大小有所控制,r角称锁止弧张开角。当槽轮的停歇位置需要高精度定位时,可采用定位销等专门设置的定位装置。