本帖最后由 每次一例 于 2020-5-5 13:02 編輯
說在前面的話：這兩個多月的時間，文章寫了十幾篇了，速度說實話確實有點慢，也經常有小伙伴在后臺催我，但是我現在本身也在上班，有時候就抽晚上的時間碼字，所以在這里也尋求一下大家的理解，哈哈哈。后面我會在平時去關注一下網絡上有沒有比較好的文章，然后轉載過來，但是還是會保持每周更新一篇原創的習慣，只是中間會穿插一下轉載的文章。
模型放在最后了
OK，下面進入主題。這篇文章分析三種設備或機構，先來看一下有哪些：
1、步進式料道； 2、翻板機構-1； 3、翻板機構-2。
步進式料道
先看一下這個設備的軸測圖：
這種料道一般是用來對長圓棒料進行上料的，上圖中箭頭方向為工件的輸送方向，然后來看一下這個料倉的工作步驟：
→ 工件擺放在兩側的支撐板上 → 電機驅動送料板，將工件移動到支撐板上的下一格 → 直到工件被輸送至取料位置，等待抓取。
一、看一下送料板是怎么移動工件的
再來看一下動力的傳遞：
通過上面的兩張圖，我們來理一下送料板移動工件的原理：
1、電機通過鏈條驅動旋轉軸承座；
2、旋轉軸承座上的軸帶動搬運框架和送料板，實現搬運動作，見下面動圖：
3、送料板旋轉過程中，將支撐板上的工件頂起來一起旋轉，送到支撐板上的下一個槽上，然后送料板繼續旋轉進行下一次的搬運；
4、循環以上動作，就實現了工件的步進式送料。
二、支撐板的調節機構
料道為了適應不同長度工件的搬運，為兩側的支撐板做了可以對中調節間距的機構：
1、調節原理
調節絲桿的左右兩側分別是左旋和右旋，在轉動手輪的時候，就可以讓兩側支撐板沿著導軌實現對中移動，達到調節間距的目的。（原圖紙中絲桿兩端沒有固定座和支撐座，是不合理的，所以這里我添加了固定座和支撐座的示意圖）
2、關于梯形絲桿
這個機構中的調節用的是梯形絲桿，一是成本相對滾珠絲桿要低；二是一般梯形絲桿的螺紋升角小于當量摩擦角，具有一定的自鎖作用，可以防止在運行中支撐板發生移動。
接下來咱們就來分析一下自鎖的原理。
1） 首先來看一下什么是螺紋升角和當量摩擦角
① 螺紋升角，也叫“導程角”，是螺紋的中徑展開的圓周線與螺旋線的夾角；然后要再說一下什么是導程：螺旋線繞圓柱體轉一圈，沿圓柱體軸線方向移動的距離，聽起來有點玄，哈哈哈，看下圖就明白了。
將螺紋旋線沿著螺柱的一周展開，如下圖：
根據以上的定義：
θ：螺紋升角；
S：導程；
Π*D：螺紋中徑的周長（Π是圓周率）
所以tanθ = S / Π*D，θ = arctan（S / Π*D）
② 當量摩擦角
定義：當構成移動副的兩構件的接觸面不是平面時，為了計算方便，引入了當量摩擦系數fv和當量摩擦角α。
因為絲桿螺母和絲桿的接觸并不是一個簡單的平面，因此這里也引入當量摩擦系數fv來進行相關的計算。
而當量摩擦系數fv = f / cosβ（f是螺旋副的材料摩擦系數）；
β又是什么呢？看下圖：
梯形絲桿的牙形角一般都是30°，所以β = 15°
然后需要知道的是當量摩擦角的正切值等于當量摩擦系數，即tanα = fv，所以當量摩擦角α = arctanfv
2） 然后來推導一下為什么螺紋升角小于當量摩擦角時，就會有自鎖功能
當有力 F 作用在絲桿螺母上時，螺紋的受力情況如下：
將 F 分解成 F1 和 F2，F1是作用到螺紋上的壓力；F2是使螺紋發生轉動的力。
螺母和絲桿的摩擦力F0 = F1 * fv =F * cosθ * fv ；
F2 = F * sinθ
要達到自鎖效果，就需要摩擦力F0 ＞ F2 ，即：F2 / F0 ＜ 1，從而推導出：
→ （F*sinθ）/ （F * cosθ * fv） ＜ 1 ； → sinθ/（cosθ *fv） ＜ 1； → tanθ ＜ fv → tanθ ＜ tanα
從以上推導可以得出：當螺紋升角小于當量摩擦角時，絲桿具有自鎖功能。
翻板機構-1
我們先來看一下這個翻板機構的原理視頻：
（如需觀看視頻，請移步公眾號）
通過以上視頻，想必大家對整個機構有了大概的了解，接下來，我們就來分析一下這次要說的設備：
這個設備的工作步驟如下：
1、板材從左側進入輸送線，到達翻板機構后停住； 2、翻板機構像上面視頻中的動作一樣，將板材翻面，并放到右側的輸送線上； 3、最后由輸送線輸送到下一工序。
然后將這個設備分成兩個部分來說：
1、輸送線； 2、翻板機構
關于輸送線，其實就是一個簡單的皮帶線或同步帶輪輸送線，而這兩種輸送線在前面的文章中已經分析過了，所以這里就不細說了，主要來看一下翻板機構。
翻板動作如下：
1、初始狀態下，翻料板-1和翻料板-2處于水平狀態； 2、當板材到達翻料板-1上面時停止，這時驅動電機驅動連桿軸，連桿軸帶動連桿， 連桿又帶動翻料板-1和翻料板-2分別繞著軸-1和軸-2進行旋轉； 3、翻料板-1帶動板材升起，在兩個翻料板升到最高處時，板材在重力作用下被翻到翻料板-2上，隨后，板材跟著翻料板-2落在輸送線上； 4、循環以上過程。
上圖中的翻板設備共由4個翻轉機構組成，只不過它們是同時動作的，而4個翻轉機構的結構和原理也都是一樣的，所以咱們就來看一下其中一個的詳細圖：
前面沒有說到連桿是怎么帶動翻料板的，所以下面就來分析一下這部分具體是怎么動作的：
1、驅動電機帶動連桿軸和旋轉連桿順時針旋轉； 2、這時，旋轉連桿推動連桿-1，同時拉動連桿-2； 3、從而使翻料板-1繞著軸-1逆時針旋轉；翻料板-2繞著軸-2順時針旋轉； 4、以上動作使兩個推料板分開，同理，當驅動電機逆時針旋轉時，兩個推料板合上。
注：由于在這個設備中，4個翻板機構中間有連桿軸連接，因此不能像上面的視頻中一樣，旋轉連桿可以連續轉動。（因為連桿-1/連桿-2會和連桿軸干涉）
翻板機構-2
還是先來說一下這個設備的工作步驟：
1、板材從左側進入滾筒線，進入翻板機構中后停止； 2、這時，翻板機構夾住板材，然后移動（從上圖可以看到，翻板機構可以左右移動），同時繞著翻轉軸進行轉動； 3、轉動180°，板材被翻面并放在滾筒線上，然后被輸送走。
依據以上的動作，將設備分成兩個部分： 1、滾筒線；
2、翻板機構
關于滾筒線，和上面說到的皮帶線/同步帶輸送線一樣，都是在之前的文章中詳細分析過了，所以也就不啰嗦了，重點還是分析翻板機構。
從上面的設備工作步驟中，我們可以看到整個翻板機構一共有三個動作：
1、夾緊板材； 2、翻板機構移動； 3、翻板機構翻轉。
三個動作分別對應了不同的機構，接下來咱們就依次來分析：
一、夾緊機構：
從上面的圖片中可以看到，翻板機構的兩側各一個夾緊機構，它們的結構是一樣的，所以這里就分析其中一側的：
黃色的零件為板材，它穿過翻板機構，上下各一個夾緊機構，其實這兩個機構為對稱關系，所以原理也是一樣的。
氣缸推動旋轉板-1 → 而旋轉板-1和旋轉板-2通過連桿連接 → 所以旋轉板-1和旋轉板-2分別繞著各自的旋轉銷軸轉動 → 最后通過各自的連接板將夾板下壓。
以上就是夾緊機構夾住板材的原理動作。
二、翻板機構移動
這個機構比較簡單，就是通過同步帶輪機構，然后將同步帶和機構固定，這樣同步帶在移動的時候，就可以驅動機構沿著導軌滑動。 整個翻板機構的兩側各一個導軌，然后通過滾輪在上面滑動：
三、翻板機構翻轉
固定鏈條連接在機架上，當電機帶動翻板機構移動時 → 固定鏈條使驅動鏈輪旋轉，從而通過連接軸帶動鏈輪-1也轉動 → 鏈輪-1又通過驅動旋轉機構帶動大鏈輪繞著翻轉軸轉動 → 可以看到末端的夾緊機構是固定在大鏈輪上的，所以也會跟著旋轉。
再來看一下驅動旋轉機構：
鏈條兩端之所以固定在鏈輪上，而不是直接整根鏈條貫穿，是為了在大鏈輪上留有缺口，以便較寬的板材可以穿過，這樣既可以翻轉大板材，又可以降低旋轉半徑。
好了，這三種機構就算是分析完了，依然還是把模型放在公眾號里，大家回復：下載模型，就可以拿到下載鏈接了。
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發表于 2020-5-5 13:02:59
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