3110000142+杨新国.docx

3110000142+杨新国.docx

《3110000142+杨新国.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3110000142+杨新国.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

3110000142+杨新国

项目课程

课程名称机电一体化创新设计项目

题目名称

《翻包机实验报告书》

专业班级机械设计制造及其自动化

学号3110000142

学生姓名杨新国

指导教师张莉

2013年12月3日

翻包机项目报告书

摘要:

本项目以机电产品模型——翻箱机为对象，通过装配机电设备模型，对设备进行较为细致的观察和分析，从而完成综合性的设计训练过程。

学生选定其中一个产品进行分析研究；对产品进行编程运行，检验其功能、性能等效果；初步掌握开发、设计一个产品的有关过程。

加强实践教学，培养学生的动手能力，使学生较全面地掌握各类机械机构，机电一体化机构、计算机编程等基本知识。

本项目还要求学生对指定装置进行测绘，学生完成所有零件图、部件图、最后完成总装图设计。

根据学生的能力，还可进行相关的改进设计、动画设计等。

在设计过程中，学生还可接触到机械装备的控制、驱动、传动的技术，学习机械制造中的工艺、工装、测量等知识。

1、翻箱机原理

图1.电路原理图

该翻箱机装置是一个能自动检测并调整传送带上的箱子为黑色面朝上，并将其推下传送带的装置。

其主要实现功能的流程如下。

箱子置于传送带上，先到达箱面检测装置下，检测箱子是黑色面朝上还是白色面朝上，当检测到白色面朝上则继续传送至翻箱机构，将箱子进行翻动，再传送回箱面检测装置下再次检测，重复上述检测和翻箱动作，直至黑面朝上。

传送箱子到推箱机构旁，推箱机构将箱子推下传送带。

2、翻箱机的组成

1）该翻箱机装置主要由传送带、翻箱机构、推箱机构以及箱面检测装置四大部分组成，各相对位置见图示。

2）主要用到的传动件有蜗轮蜗杆机构、齿轮机构、齿轮齿条机构，链轮链条机构。

图2自动翻包机结构简图

3、翻包机机构设计

3.1送进滑槽设计

包裹的送入采取自动滑入方法，将包裹放入倾斜的滑槽上，包裹自动滑入到传送带上进行翻包操作，滑槽侧面装有行程开关k1用来启动整个系统。

如图3

图3.滑槽机构

3.2传动机构设计

传送机构由可以进行正反向输送的传送带（图4）、驱动电机及减速装置组成。

通过控制驱动电机M1的正，反转实现传送带的正反向传送。

减速装置控制传送带的速度。

图4.传送带

图5.电机

1）传送带传动链：

电机M3→蜗杆→蜗轮→轴→齿轮

如图6所示，电机的动力传出，经过变速箱的齿轮机构传到链轮，带动链轮链条，最终实现传送带的传动。

2）翻箱装置传动链：

电机M2→蜗杆→蜗轮→轴→齿轮

如图7所示，电机输出，通过变速箱传到蜗杆，经过蜗轮和轴，传动给链轮，从而带动链条以及链条上的凸块运动，实现翻箱动作。

3）推箱装置传动链

电机M1→蜗杆→蜗轮→齿条

如图8所示，电机输出，经过蜗杆蜗轮传给齿条，带动齿条（与推杆固连）运动，实现推箱动作

3.3翻转机构设计

翻转机构为装有拨块的垂直链轮链条系统。

链轮驱动电机M1通过减速装置带动链轮，链轮转动时带动链条上的拨块拨动长方形块翻转，输送带不停的转动、将长方形块紧靠住翻转链，使长方形块不会脱离拨块，从而使长方形块完成一个面的翻转，翻转站上装有行程开关K4，长方形块完成翻转一个面，则链条上的拨块将K4闭合一次。

图9.翻箱机构

3.4送出机构设计

送出机构由送出滑槽、推杆驱动电机M2、减速装置、齿轮齿条机构及推杆组成。

推杆驱动电机正转时，经减速装置、齿轮齿条机构带动推杆将包裹向外推出，当推杆达到极限位置时，闭合送出滑槽上的限位开关K1，发出包裹已发出的信号。

若推杆驱动电机反转，则带动推杆缩回，当推杆缩回到极限位置时，则闭合开关K2，发出推杆回位信号。

图10.送出机构

3.5检测装置设计

长方体物块其位置及正面的检测均采用光电技术，即非接触式检测方式。

检测装置安装在传送带中部的龙门架上，龙门架的顶部装有光源L1和光感器T1.当长方形块的白面朝上时，顶部的光源射出的光遇到白面会反光，反射到顶部的的光敏三极管T2上，发出正面朝上的信号。

龙门架的侧端也装有光源，另一侧装有光敏三极管T1，当长方形块传送到水平光源及光敏三极管之间时，长方形块阻断光源、T1截止，发出长方形块到达检测位置的信号。

检测装置图如图11所示：

图11.检测装置

4、自动翻包机的总装配图

图12.总装配效果图

5、自动翻包机的工作流程

工作流程一开始，包裹沿着滑槽滑向传送带，滑槽上的启动开关K0被触发，两个透镜灯L1发光，传送带驱动电机M1正转，将包裹向前传送；当包裹到达水平光感T1处时，阻断光源L1的照射。

当包裹传送到正面检测装置下，光感T2开始检测，如果是包裹的白面朝上，就可以将包裹向前输送到翻转站进行翻转，于是传送带驱动电机就继续正转，同时翻转站的垂直链驱动电机M3开始转动；当包裹送至翻转站上，由传送带及翻转站的垂直链上的拨块同时动作，将包裹翻转一次，垂直链上的拨块将将K4闭合一次，产生翻转一次完成信号；接着垂直链驱动电机M3停转，传送带驱动电机M1反转、将包裹往回输送，当包裹阻断水平光感T1的光源时，包裹刚好被送到正面检测装置下时，光感T2进行检测，如果是白面朝上，则包裹继续被送到翻转站进行一次翻转并送回再正面检测，直到包裹黑面朝上为止。

如果是包裹黑面朝上，则，将包裹送回到出口处，推出包裹，并将推杆收回原位，此时翻包机完成一次工作循环，回到原位等待下一个包裹的进入。

6、总结

本次项目过程由两部分组成，一个是在实验室的拼接和调试，最后测绘草图。

另外一个用软件建模，最后装配成模型。

在拼接过程中，一开始觉得这种是幼儿园玩的积木，会很简单，但其实不然，这其中有很多技巧的。

装拼好一小部分时，老师告诉我们，装错了！

有槽的装一边，没槽的装在另一边！

在拼装的过程中，当变换零部件、动力机构、反馈机构组合方式后，便能创造出不同的机电一体化产品。

这让我印象非常深刻，体会到模块化设计的先进性和方便性。

在以后的设计过程中，一定会注意尽量采用通用化、标准化的零部件和相关尺寸的统一，以提高设计效率，降低设计、生产、维护成本。

在老师的指导下完成的最后的拼接，然后用电脑软件调试，看到机器终于按指定程序动起来的时候，那心情真是激动人心，感谢老师的指导！

第二阶段就是用软件建模，把从实验室带回来的草图和实验数据，通过用UG建模，把一个又一个的小零件画出来，最后每个人把自己负责的机构装配，再把各机构装配成总装配图，整个过程工作量比较大。

在整个设计过程中，体现的就是一种团队精神，无论是从模型拼装、调试、测量尺寸、建模，还是到最后的建模装配。

在这个过程中，遇到问题一起讨论寻找解决方法，这也锻炼了我们自己解决问题的能力。

最后感谢老师的指导和辛勤劳动，让我们的设计得以顺利完成！

以下为本人设计制作部分

翻转机构设计

翻转机构为装有拨块的垂直链轮链条系统。

链轮驱动电机M1通过减速装置带动链轮，链轮转动时带动链条上的拨块拨动长方形块翻转，输送带不停的转动、将长方形块紧靠住翻转链，使长方形块不会脱离拨块，从而使长方形块完成一个面的翻转，翻转站上装有行程开关K4，长方形块完成翻转一个面，则链条上的拨块将K4闭合一次。

图13.翻箱机构总图

1）传动链

翻转装置的核心就是传动链，传动链的建模较为复杂。

大致思路就是：

链节绘制草图—拉伸—链条的轨迹绘制—链节的装配

链节草图

链节

建模思路：

先建草图，然后进行拉伸等操作，最后组装成型

2）支架

支架为安装链传动的支撑

建模思路：

长方体、圆柱的建模，求和、求差等操作

3）动力输入机构

建模思路：

1、长方体、圆柱的建模，求和、求差等操作，2、蜗杆的建模