包裝機(jī)械設(shè)計(jì)原理

包裝機(jī)械設(shè)計(jì)原理（1）與一般機(jī)械不同；（2）但仍屬輕工機(jī)械范疇，多為自動(dòng)加工機(jī)械。

本章介紹：

1.

自動(dòng)包裝機(jī)生產(chǎn)率分析

2.

自動(dòng)包裝機(jī)工藝方案設(shè)計(jì)

3.

自動(dòng)包裝機(jī)循環(huán)圖設(shè)計(jì).目前一頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)自動(dòng)機(jī)械生產(chǎn)率——是指自動(dòng)機(jī)械在單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量，其單位可以是：件/分、米/分、千克/分、升/分等。

●

產(chǎn)品是廣義的。

●以下分析的是單件產(chǎn)品特征的自動(dòng)機(jī)械的

理論生產(chǎn)率

工藝生產(chǎn)率.目前二頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)理論生產(chǎn)率●自動(dòng)機(jī)械通常是調(diào)整到正常工作狀態(tài)下加工產(chǎn)品，此時(shí)的生產(chǎn)率稱(chēng)為理論生產(chǎn)率，用Q表示。它是自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)的理論依據(jù)。設(shè)加工單件的時(shí)間T為

T=t工作+t空程

t工作——加工循環(huán)內(nèi)工作行程所需的時(shí)間；

t空程——加工循環(huán)內(nèi)空行程所需的時(shí)間。

對(duì)多工位自動(dòng)機(jī)，t工作、t空程均為各工位不相重合的時(shí)間之和。自動(dòng)機(jī)械的理論生產(chǎn)率Q為

Q=1/T=1/(t工作+t空程)目前三頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)工藝生產(chǎn)率●如果Q=1/T=1/(t工作+t空程)式中t空程=0，則

Q=1/T=1/t工作=K

K稱(chēng)為工藝生產(chǎn)率——自動(dòng)機(jī)在工作循環(huán)內(nèi)無(wú)空行程或空行程時(shí)間與工作行程時(shí)間重合時(shí)的生產(chǎn)率，表示連續(xù)生產(chǎn)。由上述二式得

Q=K/(Kt空程+1)令1/(Kt空程+1)=η，則

η=Q/K=t工作/Tη稱(chēng)為生產(chǎn)率系數(shù)——表示自動(dòng)機(jī)理論生產(chǎn)率與工藝生產(chǎn)率之比，亦表示自動(dòng)機(jī)在時(shí)間上的利用程度，即工藝過(guò)程的連續(xù)化程度。目前四頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)二、自動(dòng)機(jī)生產(chǎn)率分析●由生產(chǎn)率公式可知：

t工作、t空程↓

→Ｔ↓

→Q↑；●從不同t空程值的K-η曲線和不同t空程值的K-Q曲線分析：

圖1不同t空程值的K-η曲線

圖2不同t空程值的K-Q曲線目前五頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)分析的結(jié)論：1）0<η<1，所以Q<K.2）t空一定時(shí)，K↑→η↓；

K一定時(shí)，t空↓→η↑.目前六頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)（3）3）t空一定時(shí)，K↑→Q↑,但K→∞時(shí)，Q→1/t空為定值；

K一定時(shí)，t空↓→Q↑，但t空→0時(shí)，Q→K值。

t空=0時(shí)的自動(dòng)機(jī)為連續(xù)作用型機(jī)械，Q=K，此時(shí)重點(diǎn)研究：K↑(t工作↓)→Q↑目前七頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)4）K較?。╰工作較大）時(shí)，t空對(duì)Q影響??；

K較小時(shí)：重點(diǎn)研究t工作↓→K↑→Q↑；

K較大時(shí)：重點(diǎn)研究t空程↓→Q↑；

K適中時(shí)：同時(shí)研究t工作、t空程

。

——自動(dòng)機(jī)生產(chǎn)率理論的本質(zhì)所在。目前八頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)三、自動(dòng)機(jī)械的實(shí)際生產(chǎn)率●

因部件磨損、機(jī)構(gòu)故障、更換產(chǎn)品等→時(shí)間損失→實(shí)際的生產(chǎn)率<理論生產(chǎn)率Q?！駥?shí)際生產(chǎn)率Q實(shí)——考慮時(shí)間損失而計(jì)算的自動(dòng)機(jī)械在單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量。Q實(shí)=1/(t工作+t空程+t損失)●相對(duì)而言，t空程即為循環(huán)內(nèi)時(shí)間損失，t損失即為循環(huán)外時(shí)間損失，即t總損=t空程+t損失

?！駎總損與自動(dòng)機(jī)械的設(shè)計(jì)、選擇、應(yīng)用有關(guān)，分為兩大方面：工藝和設(shè)備；或六類(lèi)：與空程時(shí)間、工具使用、修理調(diào)整、產(chǎn)生廢品、轉(zhuǎn)換產(chǎn)品、生產(chǎn)管理等有關(guān)的時(shí)間損失。

●由以上介紹可見(jiàn)：K—Q—Q實(shí)的關(guān)系。目前九頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)K—Q—Q實(shí)的關(guān)系曲線◆Ⅰ——T=t工作，此時(shí)自動(dòng)機(jī)械生產(chǎn)率為工藝生產(chǎn)率K；

Ⅱ——T=t工作+t空程，此時(shí)的生產(chǎn)率為理論生產(chǎn)率Q；

Ⅲ——T=t工作+t空程+t損失，此時(shí)生產(chǎn)率為實(shí)際生產(chǎn)率Q實(shí)。◆

由圖可見(jiàn)：自動(dòng)機(jī)工藝生產(chǎn)率↑、（設(shè)備）可靠性↑→實(shí)際生產(chǎn)率曲線向右延伸，Q實(shí)max↑

。目前十頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)四、提高生產(chǎn)率的途徑●影響自動(dòng)機(jī)生產(chǎn)率的兩大方面：工藝因素和設(shè)備因素?！に嚪桨赶冗M(jìn)合理、設(shè)備和機(jī)構(gòu)先進(jìn)可靠、時(shí)間損失少→生產(chǎn)率↑?！裉岣呱a(chǎn)率的途徑:1、減少循環(huán)內(nèi)空程時(shí)間損失t空程：

（1）時(shí)間（部分）重合；

（2）在保證工作精度和可靠性前提下采用合理的工作速度；

（3）采用連續(xù)作用型自動(dòng)機(jī)。2、減少循環(huán)外時(shí)間損失t損失。3、減少基本工藝時(shí)間t工作：

（1）采用先進(jìn)的新工藝；

（2）采用工序分散的方式；

（3）采用多件加工的方法。目前十一頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)§5-2自動(dòng)包裝機(jī)工藝方案設(shè)計(jì)

●工藝方案——指自動(dòng)機(jī)加工產(chǎn)品時(shí)采用的工藝過(guò)程和方法。

同一產(chǎn)品生產(chǎn)可用不同工藝過(guò)程，選最有效的是確定工藝方案時(shí)首要解決的問(wèn)題?！癞a(chǎn)品生產(chǎn)的三種工藝方法：

（1）理化作用型——產(chǎn)品在機(jī)器所施的物理或化學(xué)作用下發(fā)生性質(zhì)或狀態(tài)的變化，以完成加工過(guò)程。如超聲波洗瓶機(jī)、干燥滅菌設(shè)備等。

（2）機(jī)械作用型——產(chǎn)品在機(jī)器所施的機(jī)械作用下發(fā)生形態(tài)的變化，以完成加工過(guò)程。如自動(dòng)分裝機(jī)、灌裝機(jī)等。

（3）綜合作用型——產(chǎn)品同時(shí)在機(jī)器所施的機(jī)械作用和理化作用下發(fā)生性質(zhì)和狀態(tài)的變化，以完成加工過(guò)程。如顆粒劑塑膜包裝封口機(jī)、安瓿拉絲封口等?！窆に嚪桨浮绊憴C(jī)器性能、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量等↓

研究和掌握加工工藝、反復(fù)分析比較

↓

確定成熟和合理的工藝方案。

工藝方案設(shè)計(jì)原則工藝方案選擇要點(diǎn)工藝原理圖繪制

.相關(guān)內(nèi)容目前十二頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)一、工藝方案設(shè)計(jì)原則*

●工藝方案設(shè)計(jì)總要求：高質(zhì)量產(chǎn)品、高效率生產(chǎn)、低成本和簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)等?！窆に嚪桨冈O(shè)計(jì)遵循的原則：1）工序集中或分散原則

工序集中——將簡(jiǎn)單加工工藝集中在某工位進(jìn)行多個(gè)不同要求的加工。特點(diǎn)是工位數(shù)少、減少運(yùn)送等輔助工藝→生產(chǎn)率高、機(jī)構(gòu)數(shù)少，但復(fù)雜。工序分散——將復(fù)雜工藝分解為若干工序（位），在同一機(jī)器的不同工位上進(jìn)行加工。特點(diǎn)是機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、可采用時(shí)間重合原則以提高生產(chǎn)率，但工位數(shù)增加、要求傳送及定位的可靠性高。工序集中與分散程度的選定，取決于哪一種更有利于高質(zhì)量、高效率、低成本。

?…目前十三頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)設(shè)計(jì)原則續(xù)工序各有嚴(yán)格要求↓

以加工時(shí)間最長(zhǎng)的工序節(jié)拍為自動(dòng)機(jī)節(jié)拍↓

要求各工序的加工時(shí)間接近、相等，否則影響生產(chǎn)率

↓

平衡工序節(jié)拍——使各工序的加工時(shí)間相等

措施：

揚(yáng)先進(jìn)、改落后，采用新技術(shù)、新工藝、先進(jìn)工具→提高工藝速度；

采用工序集中或分散原則。?…2）平衡工序（位）節(jié)拍原則目前十四頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)設(shè)計(jì)原則

使各工序（位）的工作行程時(shí)間相互重合、工作行程時(shí)間與輔助時(shí)間重合、輔助時(shí)間相互重合。4）多件同時(shí)加工原則在一加工過(guò)程中對(duì)多件同時(shí)完成相同工作。如水針的灌裝。

3）時(shí)間重合原則目前十五頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)二、工藝方案選擇要點(diǎn)*●同一產(chǎn)品的生產(chǎn)可采用不同工藝過(guò)程↓

工藝方案的分析

、比較和選擇?！襁x擇工藝方案時(shí)考慮：（1）產(chǎn)品質(zhì)量與成本——最基本問(wèn)題；（2）生產(chǎn)率；（3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和技術(shù)可靠性；（4）方案的合理性、先進(jìn)性、發(fā)展方向；（5）實(shí)現(xiàn)方案的勞動(dòng)條件、環(huán)境保護(hù)等。

目前十六頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)三、工藝原理圖的繪制●工藝方案選擇確定↓

設(shè)計(jì)和繪制工藝原理圖——

是設(shè)計(jì)自動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和原始資料。

●

工藝原理圖上應(yīng)反映：

（1）產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)路線；

（2）操作的順序和工位數(shù)；

（3）各工位上產(chǎn)品的加工情況；

（4）工具與產(chǎn)品的相互位置與作用方式等；

（5）大致可了解自動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)特征、工作循環(huán)、總體布置方案等。

●

步驟：工藝路線選擇→繪制工藝原理圖。目前十七頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)三、工藝原理圖的繪制●工藝方案選擇確定↓

設(shè)計(jì)和繪制工藝原理圖——

是設(shè)計(jì)自動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和原始資料。

●

工藝原理圖上應(yīng)反映：

（1）產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)路線；

（2）操作的順序和工位數(shù)；

（3）各工位上產(chǎn)品的加工情況；

（4）工具與產(chǎn)品的相互位置與作用方式等；

（5）大致可了解自動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)特征、工作循環(huán)、總體布置方案等。

●

步驟：工藝路線選擇→繪制工藝原理圖。目前十八頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)1、直線型工藝路線例一

臥式直線型塊包裝工藝路線——工件沿直線運(yùn)動(dòng)并被加工。分臥式和立式。?…目前十九頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)例二

臥式直線型袋包裝工藝路線

1-三面封口袋；2-切斷刀；3-縱封器；4-加科器；5-橫封器；6-隔塊；7-導(dǎo)向桿；8-板式成形器；9-導(dǎo)向滾輪；10-卷簡(jiǎn)塑膜?…目前二十頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)例三

立式直線型袋包裝工藝路線1-料斗；2-加料器；3-塑膜；4-縱封滾輪；5-引導(dǎo)管；6-橫封及切斷滾輪；7-導(dǎo)向輥；8-成品目前二十一頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)2、臺(tái)階型工藝路線例一

臺(tái)階型折疊式包裝工藝路線——較利于折疊包裝和印字包裝等。?…目前二十二頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)例二

臺(tái)階型印包生產(chǎn)線工藝路線目前二十三頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)回轉(zhuǎn)型液體灌裝工藝路線

與直線型工藝路線相比，所占空間較小。

——工件在回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中被加工。3、回轉(zhuǎn)型工藝路線目前二十四頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)4、組合型工藝路線組合型袋包裝工藝路線

1-三角形成形器；2-立輥；3-縱封器；4-充填轉(zhuǎn)盤(pán)；5-切刀盤(pán)；6-橫封器——兼有直線型和回轉(zhuǎn)型工藝的特點(diǎn)。目前二十五頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)（二）繪制工藝原理圖

確定了工藝路線

→繪制原理圖，表示：操作、工位等

→為后續(xù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備。例題…目前二十六頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)例一

栓劑半自動(dòng)包裝圖11栓劑半自動(dòng)包裝工藝原理

圖中表示：

采用直線型工藝路線、五個(gè)工位完成的工作（吸塑成型、手工置栓、熱封、沖切、裝盒等）及加工狀況與作用方式等。?…目前二十七頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)

圖中表示：完成洗瓶工作的12個(gè)工位直線排列、各工位完成的工作（熱水噴淋、堿水噴淋、冷水噴淋、毛刷清洗、蒸餾水噴淋、瀝干）、設(shè)備工作循環(huán)與總體布置等。例二

輸液瓶洗瓶機(jī)工藝原理?…目前二十八頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)例三

塊狀物品包裝圖13塊狀物品包裝工藝原理

圖中：采用臺(tái)階型工藝路線、反映了六個(gè)工位完成從裹包到烘干的間歇工作過(guò)程、機(jī)械的組成及總體布置等。

?

…目前二十九頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)例四

單轉(zhuǎn)盤(pán)冷霜灌裝圖14單轉(zhuǎn)盤(pán)冷霜灌裝工藝原理

圖中：

采用回轉(zhuǎn)型工藝路線、反映了在一個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)上間歇完成從上空盒到送出成品的5個(gè)工位的工作與作用方式、機(jī)械的布置與傳動(dòng)等。?…目前三十頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)例五

滾筒式鋁塑包裝?…圖中：采用組合型工藝路線、反映了鋁塑包裝從塑膜加熱成型至成品輸出的各工位完成的工作與加工狀況、機(jī)械的結(jié)構(gòu)與布置等。工藝流程：塑膜加熱成型→冷卻定型→加料→熱封→沖裁→成品輸出。目前三十一頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)例六

雙轉(zhuǎn)盤(pán)冷霜自動(dòng)灌裝

圖中：采用組合型工藝路線、反映了冷霜灌裝的工藝過(guò)程、工位數(shù)（包括增加的空工位）、雙轉(zhuǎn)盤(pán)結(jié)構(gòu)及其布置等。

對(duì)在一個(gè)工位上有幾個(gè)動(dòng)作的自動(dòng)機(jī)工藝原理圖，用上述圖示法則難以表達(dá)清楚，須按工藝流程的每一操作順序繪出其操作原理圖。1-裝空盒；2-空位；3-灌裝；4-空位；5-轉(zhuǎn)位；6-空位；7-上盒；8-放錫箔；9-貼錫箔；10-扣上蓋；11-卸成品

目前三十二頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)本節(jié)內(nèi)容：

自動(dòng)機(jī)械工作循環(huán)

自動(dòng)機(jī)械的循環(huán)圖

自動(dòng)機(jī)械循環(huán)圖設(shè)計(jì).包裝自動(dòng)機(jī)循環(huán)圖設(shè)計(jì)目前三十三頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)1、自動(dòng)機(jī)械的工作循環(huán)（T）——表示工件在自動(dòng)機(jī)上完成整個(gè)加工過(guò)程所需的總時(shí)間

●總時(shí)間是整個(gè)加工過(guò)程中不重合時(shí)間之和；

●自動(dòng)機(jī)工作循環(huán)實(shí)際上就是機(jī)器上加工的兩（組）相鄰產(chǎn)品之間的時(shí)間間隔；

●

工作循環(huán)是衡量自動(dòng)機(jī)械的主要參數(shù)。

2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)（T執(zhí)）——執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成某工序（位）加工過(guò)程所需的時(shí)間。

●加工時(shí)間是循環(huán)中的工作行程和空行程時(shí)間之和；

●運(yùn)動(dòng)循環(huán)即執(zhí)行機(jī)構(gòu)周期性地回到初始位置之間的時(shí)間間隔；

●自動(dòng)機(jī)工作循環(huán)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)在時(shí)間上應(yīng)相等→用T執(zhí)表示T。

一、自動(dòng)機(jī)械的工作循環(huán)目前三十四頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)二、自動(dòng)機(jī)械的循環(huán)圖■循環(huán)圖——用于表示循環(huán)（時(shí)間、角度等）的圖。

■執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖——表示執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的圖形。

●

運(yùn)動(dòng)循環(huán)主要根據(jù)工藝要求進(jìn)行設(shè)計(jì)；●

循環(huán)圖的表示方式

（以圖17自動(dòng)沖壓機(jī)的沖頭運(yùn)動(dòng)循環(huán)TI為例）■自動(dòng)機(jī)械的循環(huán)圖

.

●

運(yùn)動(dòng)循環(huán)的表示：T執(zhí)=工作行程時(shí)間tk+空行程時(shí)間td+停歇時(shí)間to。目前三十五頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)沖頭運(yùn)動(dòng)循環(huán)：圖17自動(dòng)沖壓機(jī)示意圖

1-凸輪；2-沖頭；3-產(chǎn)品；4-下沖模；5-壓簧TI=to+td1+tk+td2

to—沖頭高位停歇時(shí)間；

td1—沖頭空程前進(jìn)空程時(shí)間；

tk—沖頭工作行程時(shí)間；

td2—沖頭回程時(shí)間；運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖表示為：目前三十六頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)圖18循環(huán)圖的表示方法(a)直線式循環(huán)圖：將各區(qū)段時(shí)間和順序按比例繪于直線坐標(biāo)上——簡(jiǎn)單明了；(b)圓形循環(huán)圖：將各區(qū)段時(shí)間和順序按比例繪于圓形坐標(biāo)上——尤其適合于有凸輪分配軸或轉(zhuǎn)鼓的機(jī)械；

(c)直角坐標(biāo)式：橫坐標(biāo)表示運(yùn)動(dòng)區(qū)段參數(shù)，縱坐標(biāo)表示運(yùn)動(dòng)區(qū)段狀態(tài)特征——既簡(jiǎn)明表示了時(shí)間和順序，表示了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故常用。

?目前三十七頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)自動(dòng)機(jī)械的循環(huán)圖●自動(dòng)機(jī)械的循環(huán)圖——表示各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)在自動(dòng)機(jī)工作循環(huán)內(nèi)相互關(guān)系的圖。

◆該圖是各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖按同一參數(shù)比例繪制的總圖，且以某一執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作起點(diǎn)為準(zhǔn)；

◆圖中應(yīng)能反映各執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)產(chǎn)品的加工順序；

◆圖17自動(dòng)沖壓機(jī)中的送料機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖類(lèi)似于圖18，若均以直角坐標(biāo)式表示，則自動(dòng)沖壓機(jī)工作循環(huán)圖如圖19。

圖19目前三十八頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)三、自動(dòng)機(jī)械循環(huán)圖設(shè)計(jì)

●

自動(dòng)機(jī)械循環(huán)圖的功用

（1）表示執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)之間的相互關(guān)系；

（2）表示執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)目、執(zhí)行件的相對(duì)空間位置；

（3）是執(zhí)行機(jī)構(gòu)凸輪廓線設(shè)計(jì)和凸輪轉(zhuǎn)角分配的依據(jù)；

（4）是自動(dòng)機(jī)械安裝調(diào)試的理論依據(jù)；

（5）通過(guò)循環(huán)圖設(shè)計(jì)，可獲得合理的自動(dòng)機(jī)械工作循環(huán)。

●

自動(dòng)機(jī)械的循環(huán)圖設(shè)計(jì)自動(dòng)機(jī)械工藝原理、執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖（設(shè)計(jì)）↓

自動(dòng)機(jī)械循環(huán)圖設(shè)計(jì)——建立各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的關(guān)系

→各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)即同步化。

↓

自動(dòng)機(jī)械循環(huán)圖就是各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)同步圖

→自動(dòng)機(jī)械各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)間同步化和空間同步化設(shè)計(jì)。目前三十九頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖設(shè)計(jì)▲執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖設(shè)計(jì)步驟：a、確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)（時(shí)間）b、確定運(yùn)動(dòng)循環(huán)的組成區(qū)段c、確定各區(qū)段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間d、繪制執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。

▲以自動(dòng)打印機(jī)的打印頭為例

.目前四十頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)打印頭圖20自動(dòng)打印機(jī)原理圖

1-送料器；2-產(chǎn)品；3-打印頭；4-杠桿；5-彈簧；6-凸輪

生產(chǎn)指標(biāo)：每班4200件以上；

生產(chǎn)率：Q實(shí)=4200/8=525件/小時(shí)=8.75件/分；

Q=（1.1~1.2）Q實(shí)=9.625~10.5件/分，取Q=10件/分。

分配軸轉(zhuǎn)速：n=10rpm。打印頭運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖設(shè)計(jì)如下:目前四十一頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)打印頭運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖設(shè)計(jì)a、確定打印頭3的運(yùn)動(dòng)循環(huán)按上述計(jì)算確定完成一件所需的時(shí)間T=1/n=60/10=6(s)；取打印頭3的運(yùn)動(dòng)循環(huán)T3=T=6s.b、確定打印頭3的運(yùn)動(dòng)循環(huán)的組成區(qū)段根據(jù)打印工藝，打印頭的運(yùn)動(dòng)循環(huán)由五部分組成：

T3=t3o+t3d1+t3k+t3ok+t3d2c、確定打印頭3各區(qū)段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間及轉(zhuǎn)角●為保證有充分時(shí)間裝料→取t3o=3s

→φ3o=360°×3/6=180°；●為保證打印質(zhì)量→取t3ok=0.2s

→φ3ok=360°×0.2/6=12°(打?。癜创蛴∫螅3d1=1s

→φ3o=360°×1/6=60°；(打印頭下降）

t3k=0.5s

→φ3o=360°×0.5/6=30°；(壓下）

t3d2=1.3s

→φ3o=360°×1.3/6=78°。（打印頭上升）d、繪制打印頭3的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖

.目前四十二頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)打印頭運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖.目前四十三頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)時(shí)間同步化▲時(shí)間同步化設(shè)計(jì)步驟：（1）作出各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖（各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖設(shè)計(jì)）；（2）確定自動(dòng)機(jī)械的最小工作循環(huán)Tmin；（3）求出合理的工作循環(huán)T；（4）繪制自動(dòng)機(jī)械時(shí)間同步化循環(huán)圖。

▲仍以自動(dòng)打印機(jī)為例

。目前四十四頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)自動(dòng)打印機(jī)●生產(chǎn)指標(biāo)：每班4200件以上；取Q=10件/分。

分配軸轉(zhuǎn)速：n=10rpm。圖20自動(dòng)打印機(jī)原理圖

1-送料器；2-產(chǎn)品；3-打印頭；4-杠桿；5-彈簧；6-凸輪

●工藝過(guò)程：

推送——打印——再推送→具有時(shí)間同步化要求。●執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)時(shí)間同步化如下:目前四十五頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)1）各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖設(shè)計(jì)圖21打印頭的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖.

…

a、運(yùn)動(dòng)循環(huán)；b、組成區(qū)段；c、各區(qū)段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間及轉(zhuǎn)角；d、繪制打印頭運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖:A、打印頭3的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖目前四十六頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)B、推送機(jī)構(gòu)1的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖

a、確定推送機(jī)構(gòu)1的運(yùn)動(dòng)循環(huán)根據(jù)打印工藝、送料行程及上述計(jì)算，取推送機(jī)構(gòu)1的運(yùn)動(dòng)循環(huán)T1=4s；

b、確定推送機(jī)構(gòu)1的運(yùn)動(dòng)循環(huán)的組成區(qū)段

根據(jù)送料的實(shí)際要求，運(yùn)動(dòng)循環(huán)T1的組成：

T1=t1k+t1d+t1o

c、確定推送機(jī)構(gòu)1各區(qū)段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

取t1k=1.5s（可計(jì)算獲得）；（推送）

t1d=1.0s（可計(jì)算獲得）；（回程）

t1o=1.5s（可計(jì)算和實(shí)測(cè)得到）（再進(jìn)料）

d、繪制推送機(jī)構(gòu)1的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖

:目前四十七頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)圖22推送機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖.…目前四十八頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)2）確定自動(dòng)打印機(jī)最小工作循環(huán)Tmin

●最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)循環(huán)：兩機(jī)構(gòu)順序動(dòng)作

→T=4+6=10(s)，相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖“串接”——不合理；圖23自動(dòng)打印機(jī)最小工作循環(huán)圖…

●兩機(jī)構(gòu)無(wú)空間位置上的干涉

→送料、打印兩動(dòng)作可同時(shí)進(jìn)行：可采用時(shí)間同步等原則

→Tmin=6s。目前四十九頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)3）求出自動(dòng)打印機(jī)合理的工作循環(huán)T

由圖23可見(jiàn)明顯不足：

i、按A1與A3重合的極限情況設(shè)計(jì)循環(huán)圖不可靠——未考慮多種實(shí)際因素……

↓

應(yīng)增加超前或滯后余量Δt（或Δφ，一般取Δφ=5°~10°）。

本題取Δt=0.3s（可從t3o獲得）。

ii、打印機(jī)構(gòu)裝料的t3o過(guò)長(zhǎng)，可從3s減至1s——對(duì)打印機(jī)工作循環(huán)無(wú)影響

↓合理的工作循環(huán)圖：

↓

合理的工作循環(huán)T=4s→打印機(jī)分配軸轉(zhuǎn)速變?yōu)椋簄=1/4=15轉(zhuǎn)/分；

生產(chǎn)率Q=15件/分

→與4200件/分相比，得到了提高——減少了停歇時(shí)間。目前五十頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)圖24自動(dòng)打印機(jī)同步化循環(huán)圖.目前五十一頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)4）繪制自動(dòng)打印機(jī)的循環(huán)圖

將運(yùn)動(dòng)循環(huán)時(shí)間轉(zhuǎn)換為分配軸轉(zhuǎn)角：送料機(jī)構(gòu)T1=t1k+t1d+t1o=1.5+1.0+1.5=4（s）

φ1k=360°×t1k/T=360°×1.5/4=135°；

φ1d=360°×t1d/T=360°×1.0/4=90°；

φ1o=360°×t1o/T=360°×1.5/4=135°；

打印機(jī)構(gòu)T3=t3d1+t3k+t3ok+t3d2+t3o=1.0+0.5+0.2+1.3+1.0=4（s）

φ3d1=360°×t3d1/T=360°×1.0/4=90°；

φ3k=360°×t3k/T=360°×0.5/4=45°；

φ3ok=360°×t3ok/T=360°×0.2/4=18°；

φ3d2=360°×t3d2/T=360°×1.3/4=117°；

φ3o=360°×t3o/T=360°×1.0/4=90°。繪制自動(dòng)打印機(jī)的循環(huán)圖（圖25）：目前五十二頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)自動(dòng)打印機(jī)循環(huán)圖目前五十三頁(yè)\總數(shù)六十二頁(yè)\編于十二點(diǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的空間同步化設(shè)計(jì)

▲空間同步化設(shè)計(jì)步驟（1）

作出各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖（各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖設(shè)計(jì)）；

（2）繪制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行件的實(shí)際位移圖；（3）確定干涉點(diǎn)的位置；（4）進(jìn)行