劉敏芳

（山東勞動(dòng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東濟(jì)南250023）

一種膠桌自動(dòng)更換裝置的設(shè)計(jì)

劉敏芳

（山東勞動(dòng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東濟(jì)南250023）

設(shè)計(jì)了一種在膠片冷卻線(xiàn)上自動(dòng)疊膠裝置中的膠桌自動(dòng)更換裝置，采用傳動(dòng)裝置和與之配合的輥道運(yùn)輸裝置。說(shuō)明了其主要機(jī)械組成、主要控制過(guò)程以及具體實(shí)施方案。

膠桌更換；傳動(dòng)裝置；輥道運(yùn)輸裝置

疊膠裝置的性能和工作狀況直接影響到整個(gè)膠片冷卻線(xiàn)的自動(dòng)化，目前，很多生產(chǎn)車(chē)間在疊膠甚至膠片疊好之后需要人工輔助將膠片用鏟車(chē)運(yùn)走，同時(shí)人工放空膠桌，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，安全性差，無(wú)法滿(mǎn)足應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的高速、高效要求。本文提供一種膠桌自動(dòng)更換裝置，改變?cè)瓉?lái)當(dāng)膠片疊滿(mǎn)后由鏟車(chē)鏟走、人工放空膠桌的狀態(tài)，提高工作效率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

1　膠桌自動(dòng)更換裝置的主要機(jī)械組成

膠桌自動(dòng)更換裝置主要包括兩部分——傳動(dòng)裝置和與之配合的輥道運(yùn)輸裝置，如圖1-5所示。

圖2　傳動(dòng)裝置左視圖

圖1傳動(dòng)裝置主視圖

圖3　輥道運(yùn)輸裝置主視圖

圖4　輥道運(yùn)輸裝置俯視圖

圖5　輥道運(yùn)輸裝置左視圖

（1）傳動(dòng)裝置部分

傳動(dòng)裝置主要包括橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)和縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)。

橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由底板、水平運(yùn)動(dòng)支架、水平直線(xiàn)導(dǎo)軌、水平滑塊、調(diào)速電機(jī)、鏈輪等組成，其中水平運(yùn)動(dòng)支架2固定在底板1上，在水平運(yùn)動(dòng)支架2上安裝有水平直線(xiàn)導(dǎo)軌3，還裝有第一接近開(kāi)關(guān)8和第二接近開(kāi)關(guān)22；水平直線(xiàn)導(dǎo)軌3與水平滑塊4組成移動(dòng)副，水平滑塊4與提升框架18固定，第一鏈輪5和第二鏈輪6之間的鏈條與提升框架18相連，第一減速機(jī)7驅(qū)動(dòng)第二鏈輪6，在鏈傳動(dòng)作用下提升框架18可以沿水平直線(xiàn)導(dǎo)軌3作水平往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；提升框架18上固定有第一感應(yīng)板9.

縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由提升框架、豎直直線(xiàn)導(dǎo)軌、貨叉連接板、貨叉固定架、貨叉、豎直滑塊、鏈輪、調(diào)速電機(jī)等組成，其中提升框架18上裝有豎直直線(xiàn)導(dǎo)軌17，還裝有第三接近開(kāi)關(guān)19、第四接近開(kāi)關(guān)21和第五接近開(kāi)關(guān)23；貨叉13通過(guò)貨叉固定架11和貨叉連接板10與豎直滑塊12相連，豎直滑塊12與豎直直線(xiàn)導(dǎo)軌17組成移動(dòng)副；第三鏈輪15和第四鏈輪16之間的鏈條，一端與貨叉固定板11頂部相連，一端與配重裝置24相連，第二減速機(jī)14驅(qū)動(dòng)第三鏈輪15，在鏈傳動(dòng)作用下貨叉13可以沿豎直直線(xiàn)導(dǎo)軌17作上下往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；貨叉連接板10上固定有第二感應(yīng)板20［1］.

（2）輥道運(yùn)輸裝置部分

輥道運(yùn)輸裝置主要包括擋板、減速機(jī)、主動(dòng)輥、輥道支架、支架連接板、從動(dòng)輥、光電開(kāi)關(guān)、鏈輪等，其中輥道支架28通過(guò)支架連接板29固定連接，主動(dòng)輥27和從動(dòng)輥30置于輥道支架28上；主動(dòng)輥27和從動(dòng)輥30的一端都安裝有第五鏈輪32，鏈輪上方安裝擋板25，第三減速機(jī)26與主動(dòng)輥27在輥道支架28上相連，通過(guò)鏈傳動(dòng)帶動(dòng)從動(dòng)輥30轉(zhuǎn)動(dòng)；輥道支架28上安裝光電開(kāi)關(guān)31（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)安裝位置）［2］。

在使用時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整好傳動(dòng)裝置和輥道運(yùn)輸裝置相對(duì)位置，安裝固定。

2　膠桌自動(dòng)更換裝置的主要控制過(guò)程

傳動(dòng)裝置兩部分分別配有調(diào)速電機(jī)，橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)主要實(shí)現(xiàn)載有膠桌的貨叉的前進(jìn)和后退動(dòng)作，在相應(yīng)位置均由接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)PLC控制自動(dòng)完成；縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)主要實(shí)現(xiàn)的是貨叉的上升和下降動(dòng)作，在這一過(guò)程中，有三個(gè)位置——最高位置、中間位置和最低位置，對(duì)應(yīng)的位置也均由接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)PLC控制自動(dòng)完成。輥道運(yùn)輸裝置也配有調(diào)速電機(jī)，主要實(shí)現(xiàn)的是膠桌的傳送，包括空膠桌和滿(mǎn)載的膠桌，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，在輥道相應(yīng)位置安裝光電開(kāi)關(guān)，控制膠桌的傳送［3］。

3　膠桌自動(dòng)更換裝置的具體實(shí)施方案

（1）傳動(dòng)裝置的具體實(shí)施方案

貨叉13可沿水平直線(xiàn)導(dǎo)軌3和豎直直線(xiàn)導(dǎo)軌17作前進(jìn)、后退以及上升和下降動(dòng)作，其中前進(jìn)和后退有兩個(gè)極限位置，分別由第二接近開(kāi)關(guān)22及第一接近開(kāi)關(guān)8控制；上升和下降過(guò)程中有三個(gè)位置，最高位置、中間位置和最低位置，分別由第五接近開(kāi)關(guān)23、第四接近開(kāi)關(guān)21及第三接近開(kāi)關(guān)19控制。

首先在輥道上（圖3貨叉位置）放置多個(gè)空膠桌（如圖6所示），工作開(kāi)啟后，貨叉13處于上升和下降過(guò)程的中間位置時(shí)，第一減速機(jī)7通過(guò)第一鏈輪5和第二鏈輪6之間的鏈傳動(dòng)，將整個(gè)提升框架18連同貨叉13，由水平滑塊4帶動(dòng)，使其沿水平直線(xiàn)導(dǎo)軌3運(yùn)動(dòng)；當(dāng)提升框架18上的第一感應(yīng)板9到達(dá)第二接近開(kāi)關(guān)22位置時(shí)，即為貨叉13的前進(jìn)極限位置，此時(shí)貨叉13正好處于輥道上最底部膠桌的上方，第二接近開(kāi)關(guān)22傳遞信號(hào)給第一減速機(jī)7和第二減速機(jī)14，第一減速機(jī)7停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)第二減速機(jī)14啟動(dòng)，第二減速機(jī)14通過(guò)第三鏈輪15和第四鏈輪16之間的鏈傳動(dòng)，將載有空膠桌的貨叉13上升，留1個(gè)空膠桌在輥道上，使其處于等待狀態(tài)（等待輥道運(yùn)輸裝置的操作）；當(dāng)?shù)诙袘?yīng)板20到達(dá)第五接近開(kāi)關(guān)23位置時(shí)，即上升的最高位置，第五接近開(kāi)關(guān)23傳遞信號(hào)給第二減速機(jī)14和第一減速機(jī)7，第二減速機(jī)14停止運(yùn)轉(zhuǎn)，貨叉13停止上升，待輥道上處于等待狀態(tài)的那1個(gè)膠桌運(yùn)到指定位置之后（結(jié)合輥道運(yùn)輸裝置實(shí)施方案），由程序延時(shí)控制第二減速機(jī)14運(yùn)轉(zhuǎn)，貨叉13開(kāi)始下降，當(dāng)?shù)诙袘?yīng)板20經(jīng)過(guò)第四接近開(kāi)關(guān)21時(shí)，由程序屏蔽第四接近開(kāi)關(guān)21不動(dòng)作，到達(dá)第三接近開(kāi)關(guān)19位置，即下降的最低位置時(shí)，貨叉13上的剩余空膠桌即可置于輥道之上；然后第三接近開(kāi)關(guān)19傳遞信號(hào)給第一減速機(jī)7和第二減速機(jī)14，第二減速機(jī)14停止運(yùn)轉(zhuǎn)，第一減速機(jī)7開(kāi)始啟動(dòng)，通過(guò)第一鏈輪5和第二鏈輪6之間的鏈傳動(dòng)，將空貨叉13退回；當(dāng)?shù)谝桓袘?yīng)板9到達(dá)第一接近開(kāi)關(guān)8位置時(shí)，接近開(kāi)關(guān)8傳遞信號(hào)給第一減速機(jī)7和第二減速機(jī)14，第一減速機(jī)7停止運(yùn)轉(zhuǎn)，第二減速機(jī)14啟動(dòng)，通過(guò)鏈傳動(dòng)使空貨叉13上升，當(dāng)?shù)诙袘?yīng)板20到達(dá)第四接近開(kāi)關(guān)21位置，即上升的中間位置時(shí)，接近開(kāi)關(guān)21傳遞信號(hào)給第一減速機(jī)7和第二減速機(jī)14，第二減速機(jī)14停止運(yùn)轉(zhuǎn)，貨叉13停止上升，同時(shí)第一減速機(jī)7啟動(dòng)，貨叉13通過(guò)鏈傳動(dòng)沿水平直線(xiàn)導(dǎo)軌3運(yùn)動(dòng)，循環(huán)重復(fù)上述工作［4］。

圖6　多個(gè)空膠桌

（2）輥道運(yùn)輸裝置的具體實(shí)施方案

輥道運(yùn)輸裝置上有一個(gè)空膠桌處于等待狀態(tài)（圖3貨叉位置），當(dāng)前一道工序中的疊膠裝置完成疊膠后，由疊膠裝置上的接近開(kāi)關(guān)控制擺膠鏟，將疊滿(mǎn)膠的膠桌放置在輥道運(yùn)輸裝置上（圖3擺膠鏟位置），同時(shí)該接近開(kāi)關(guān)傳遞信號(hào)給第三減速機(jī)26，第三減速機(jī)26啟動(dòng)，通過(guò)鏈傳動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)經(jīng)主動(dòng)輥27傳遞至從動(dòng)輥30，輥道運(yùn)輸裝置啟動(dòng)，此時(shí)疊滿(mǎn)膠的膠桌沿輥道運(yùn)動(dòng)，當(dāng)經(jīng)過(guò)輥道支架上的光電開(kāi)關(guān)31后，光電開(kāi)關(guān)31將信號(hào)傳遞給第三減速機(jī)26使其停止運(yùn)轉(zhuǎn)，與此同時(shí)輥道上處于等待狀態(tài)的空膠桌（圖3貨叉位置）也沿輥道運(yùn)至圖3擺膠鏟位置，為疊膠做準(zhǔn)備，即一個(gè)膠桌更換完畢，如此循環(huán)。

4　結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一種膠桌自動(dòng)更換裝置，其傳動(dòng)裝置和輥道運(yùn)輸裝置通過(guò)一定的程序延時(shí)可實(shí)現(xiàn)兩者的相互配合，從而實(shí)現(xiàn)膠桌的自動(dòng)更換，本裝置目前已應(yīng)用于某些橡膠生產(chǎn)企業(yè)如圖7所示），自動(dòng)化程度高，有利于在橡膠行業(yè)的推廣和應(yīng)用。

圖7　膠桌自動(dòng)更換實(shí)物圖

［1］魏文志，代志琴.全自動(dòng)膠冷電氣控制與設(shè)計(jì)構(gòu)思［J］.知識(shí)經(jīng)濟(jì)，2013，（11）：99-100.

［2］孫燕燕.膠片冷卻機(jī)掛膠裝置PID控制系統(tǒng)的研究［D］.青島：中國(guó)海洋大學(xué)，2007.

［3］周政.PLC在膠片冷卻機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.制造業(yè)自動(dòng)化，2003，（4）:48-49.

［4］朱甦.膠片冷卻機(jī)控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)［D］.蘇州：蘇州大學(xué)，2007.

The Design ofa Table Automatic Replacement Device

LIU Min-fang
（Shandong Laber Vocational and Technical College，Ji'nan Shandong 250023，China）

This paper mainly describes a kind of table automatic replacement device on the rubber cooling line automatic folding device，adopt transmission device and cooperate with the roller transportation device，illustrates itsmain mechanical components，main control process and the concrete implementation plan.

table automatic replacement；transmission device；transportation devic

TH122

A

1672-545X（2016）05-0020-03

2016-02-15

山東勞動(dòng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2015年度院級(jí)教學(xué)科研項(xiàng)目（膠片冷卻線(xiàn)自動(dòng)疊膠裝置的研究（2015KJY005））

劉敏芳（1981-），女，山東濟(jì)南人，碩士學(xué)位，講師，研究方向機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化。