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裱纸机的设计要求及传动特性

时间:2019-06-12 09:22 作者:劲翔机械 
当纸板从裱纸机压合部落到翻转机输纸台上之后,由输纸部的定位装置将纸板定位,计数器统计纸板数量达到设定纸张数量时,由输送机构下推爪将纸板推送到预翻转机构的抬升架上。传感器检测到纸板到位后,将信号传递给PLCPLC控制电机将纸板抬升到顶部。
顶部检测装置将检测到的信号传递给PLC。PLC控制翻转装置上气缸通气接住纸板,抬升架返回到原来位置,此时整机处于工位1的状态。前翻转机构接住纸板后的下一步动作分为两种情况,当纸板不需要翻转时,PLC控制电机驱动上输纸机构的推爪将纸板推送至收纸部此时整机处于工位2的状态;当纸板需要翻转时,PLC控制后翻转机构装置的气缸驱动收纸轴转动一定角度后停止,工位3的状态,PLC再控制前翻转机构的气缸驱动翻转轴转过一定角度将纸板传递给后翻转机构,此时整机处于6工位4的状态。一次完整的翻转过程完成,等待下一次的纸板放置、输送与翻转。
在翻转机整个翻转过程中各步动作分明有序,配合工作。输纸机构与预翻转机构的动力为电机,通过链轮链条驱动机构运动;前翻转机构与后翻转机构转动的动力为气缸。因此,为实现整机的自动化需要对电机与气缸进行自动化控制。
根据纸板幅面大小、翻转机设计目标与要求,确保纸板翻转过程的稳定性,需要建立最简单的统一的模型。翻转机输纸机构是与裱纸机直接相匹配的部分,由于用于裱纸的纸张品种、幅面及定量经常变化,所以翻转机输纸机构必须根据具体纸张做出相应的调整。
纸板从裱纸机压合部落到翻转机输纸板上,通过前规、侧挡板以及输纸板对纸板的前后和左右位置进行预定位。当纸板达到一定数量时,推爪将纸堆推送到预翻转机构抬升架上。预翻转机构是翻转前的准备步骤,通过链轮链条抬升机构将纸板抬升到顶部。
前翻转机构和后翻转机构是翻转机最重要的组成部分,在工作过程中起到承接纸板、翻转纸板以及收纸码纸的作用。这两部分主要由翻转轴、翻转架、气缸、摆架、承接板、收纸板、收纸旋转轴、丝杠等组成;翻转轴与翻转架通过键连接,由气缸通过摆架控制,实现翻转架在一定角度内的自由旋转,完成纸板翻转;后翻转机构是由气缸推动摆架摆动,再由摆架带动收纸旋转轴在一定角度内旋转;翻转机在翻转纸板的过程中,承受自身重量及纸板的重量,需用ANSYS仿真分析其最大接触应力场,验证翻转架及翻转轴的强度和刚度对翻转机安全及平稳运行尤为重要。
主传动系统是翻转机安全有序得运转与停车的动力源,是翻转机的重要组成部分。目前翻转机常用的翻转方式有:电气驱动、液压驱动、气压驱动。
主传动系统分为预翻转传动系统和翻转传动系统。预翻转传动系统由主电机减速器、主传动链轮、链轮座、推爪等组成;电机减速器是动力源,经传动轴将动力传递到链轮,链轮与翻转机输纸部链条啮合,驱动下输送推爪将纸堆推送到抬升部。抬升部链轮与链条啮合,驱动抬升架将纸板抬升到顶部。
翻转传动系统的动力为气压驱动。气压驱动是以压缩空气为传递动力,气压传动的优点是结构简单、成本相对低廉,易于实现无级调速,阻力损失小,动作迅速、反应快;能在高温下而不能再低温下工作。但是由于空气易压缩性,负载对传动特性的影响较大,密封性差,一般适合小功率传动,其工作压力一般低于0.5MPa。
气压传动一般只需0.02~0.3s就可达到工作压力及速度,气体的流速最小也大于10m/s,有时甚至接近音速,排气时能达到超音速。对于像裱纸翻转机这样需要快速动作场合,采用气压传动是十分合适的。
裱纸翻转机中多处用到气缸,如输纸部纸板落下时的拍齐气缸、接纸气缸、翻转气缸、收纸处气缸等。本文主要研究翻转收纸处气缸。翻转收纸系统由气泵、杆端关节轴承、气缸、接纸气缸、翻转轴、收纸轴、翻转架和收纸架等构成。气泵是气压传动的动力源,经气管将动力传递给气缸,气缸驱动翻转轴或收纸轴转动,完成纸板的翻转或收纸。
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