全自動曲面絲印機說明書

1、20-年5月摘要本課題來源于機械工程學(xué)院與東莞騰威印刷機械有限公司的產(chǎn)學(xué)研究項目,主要工作之一就是為企業(yè)完成全自動曲面絲網(wǎng)印刷機等設(shè)備的二維、三維設(shè)計圖紙,大部分工作都是在企業(yè)進行的。本文設(shè)計主要完成印刷機構(gòu)及其主傳動系統(tǒng)部分的設(shè)計,印刷機構(gòu)的設(shè)計可細分為網(wǎng)版的往復(fù)運動機構(gòu)設(shè)計,承印物的回轉(zhuǎn)運動機構(gòu)設(shè)計,以及承印物的夾緊機構(gòu)設(shè)計和自動傳送機構(gòu)設(shè)計。往復(fù)運動采用的是曲柄搖桿機構(gòu),以滑塊為載體,實現(xiàn)網(wǎng)版的往復(fù)運動;回轉(zhuǎn)運動選用的是齒輪齒條機構(gòu),將滑塊的往復(fù)運動轉(zhuǎn)化成回轉(zhuǎn)運動,實現(xiàn)了網(wǎng)版和承印物的配合運動,簡化了機構(gòu)。夾緊機構(gòu)采用的氣缸裝置,由可編程控制器控制,實現(xiàn)自動對位、無瓶不印等控制功能。自動

2、傳送機構(gòu)的設(shè)計采用的是曲柄搖桿設(shè)計,實現(xiàn)一定角度的回轉(zhuǎn)擺動運動,因而帶動承印物的同步傳送。本設(shè)計對印刷裝置的工作原理作了詳細的介紹,并通過設(shè)計計算確定其主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)。通過對印刷裝置的各部件零件做詳細的測繪,完成了整機的三維總裝圖和各部件裝配圖的繪制。關(guān)鍵詞:絲網(wǎng)印刷,機構(gòu)設(shè)計,全自動ABSTRACTThis subject comes from the research project of Mechanical Engineering College and Dongguan TengWei Printing Machinery Company .One of its main jobs

3、is to finish the design drawning with two-dimension and three-dimension for the Full Automatic Screen Printing Machine for Curved Surface . Most of the above work had done in this company .The design in this paper mainly is to complete the design of Printing Instruction and its part of Main Transmis

4、sion System . And the Printing Instruction has been divided into Reciprocating Motion Mechanical Design of Screen Frame , Rotary Motion Mechanical Design of Printing Workpiece , Fixture Mechanical Design of Printing Workpiece and Automatic Conveying Mechanidal design . Reciprocation Motion adopts th

5、e Crank Rocker Mechanical Design , with the Silder as the carrier , so as to make the Screen Frame move back and forth ; Rotary Motion adopts the Gear Rock Mechanical Design , chaging the Reciprocation Motion into the Rotary Motion ,so as to achieve the Matching Movement of Screen Frame and Printing

6、 Workpiece , which simplifies the Mechanical Industruction . The Fixture Mechanical Design uses the Air Cylinder Equipment , being cotrolled by the PLC , so as to obtain the controlling function of Automatic Counterpoint and No Bottles No Printing . Automatic Conveying Mechanidal Design uses the des

7、ign of Crank Rocker , achiving the goal of a certain degree of Rotary Motion at ,so as to push the Synchronous Transmission of printing workpiece . This design gives the detailed introduction for working principle of printing equipment . Via design and count , we can confirm its main parameter and i

8、nstruction . We finish the whole assembly drawing with there-dimension for the whole machine and the assembly drawing for different parts through surveying and drawing in detail for different parts of assembly drawing .Keywords: screen printing, mechanism design, fully aut目錄第1章緒論 (11.1 選題的背景、目的及意義 (

9、11.1.1絲網(wǎng)印刷簡介 (11.1.2我國絲網(wǎng)印刷行業(yè)的發(fā)展前景 (11.1.3本課題研究的目的和意義 (21.2 絲網(wǎng)印刷的組成和特點 (31.2.1全自動曲面絲網(wǎng)印刷的組成 (31.2.2絲網(wǎng)印刷的特點 (41.3 主要研究內(nèi)容及思路 (51.4 預(yù)期研究結(jié)果 (7第2章印刷部分的總方案設(shè)計 (82.1 全自動曲面絲印機的參數(shù) (92.2 全自動曲面絲印機的介紹 (92.2.1絲網(wǎng)印刷的工作原理 (92.2.2全自動曲面絲印機的系統(tǒng)組成 (102.3 印刷裝置的總方案設(shè)計 (112.3.1印刷裝置的組成 (112.3.2印刷裝置的工作分析 (112.3.3印刷水平往復(fù)運動機構(gòu)方案設(shè)計 (

10、122.3.4印刷回轉(zhuǎn)運動方案設(shè)計 (152.4 傳送裝置的方案設(shè)計 (172.4.1傳送裝置的組成 (172.4.2傳送裝置的工作分析 (172.4.3傳送送裝置的方案設(shè)計 (17第3章印刷裝置的總體布局 (183.1 承印物的選型 (183.2 支撐機構(gòu)的設(shè)計 (193.2.1支撐機構(gòu)的功能要求 (193.2.2支撐機構(gòu)的支撐形式 (203.3 印刷裝置的總體布局 (203.4 傳動機構(gòu)的選型 (213.5 主傳動系統(tǒng)的選型及計算 (223.5.1確定電動機的型號 (223.5.2初步確定傳動比 (233.5.3帶傳動型號的選擇 (243.6 減速器的型號的確定 (24第4章絲印機構(gòu)的設(shè)計

11、 (254.1 印刷回轉(zhuǎn)運動機構(gòu)設(shè)計 (264.1.1選定齒輪類型,精度等級,材料及齒數(shù) (264.1.2按齒面接觸強度計算 (264.1.3計算 (274.1.4按齒根彎曲強度設(shè)計 (284.1.5幾何尺寸計算 (294.1.6齒條參數(shù)的確定 (294.1.7齒輪齒條設(shè)計的總結(jié) (294.2 印刷水平往復(fù)運動機構(gòu)的設(shè)計 (304.3 印刷傳送回轉(zhuǎn)運動機構(gòu)的設(shè)計 (30第5章浮動樽座的設(shè)計 (315.1 浮動樽座的總體布局 (325.2 浮動樽座的方案設(shè)計 (325.3 浮動樽座的零件設(shè)計 (32第6章執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計 (336.1 執(zhí)行機構(gòu)的操作調(diào)整 (336.2 刮墨板的選型 (346.3

12、網(wǎng)臂的設(shè)計 (366.4 螺紋連接的設(shè)計 (376.5 上落樽的設(shè)計 (376.6 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 (386.7 印刮架的設(shè)計 (40結(jié)語 (41參考文獻 (43致謝 (44附錄 (44 第1章緒論1.1 選題的背景、目的及意義絲網(wǎng)印刷在我國的歷史悠久,它起源于我國秦漢時期的夾纈印花法,距今已有2000多年的歷史,我國現(xiàn)代絲網(wǎng)印刷是進入80年代后,隨著改革開放而不斷深入發(fā)展起來的一門新興技術(shù)。網(wǎng)印工藝由于其印刷承印物及方式的特殊性,猶如蒙著面紗的樓蘭新娘,令無數(shù)業(yè)內(nèi)外人士嘆為觀止。絲網(wǎng)印刷技術(shù)是一門古老而又年輕的工藝技術(shù),習(xí)慣上人們把這門工藝技術(shù)稱為絲網(wǎng)印刷。隨著人類社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步

13、,尤其是20世紀90年代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展其被賦予了新的內(nèi)容煥發(fā)出了青春的活力。絲網(wǎng)印刷的印刷對象可以是紙張、紙板、木質(zhì)品、塑料、紡織品、陶瓷制品、金屬、毛皮和后幾種材料的合成材料。它不但可用于印刷平面的物體,而且可以印刷圓形、凸形、凹形及不規(guī)則形狀物體。正因如此,絲網(wǎng)印刷是一個必然產(chǎn)物。但是,由于有關(guān)它的技術(shù)細節(jié)是一種商業(yè)秘密,它的發(fā)展也只是在悄悄地進行。但是不管如何,它在不斷地進步和發(fā)展,而且前景廣闊?，F(xiàn)代絲網(wǎng)印刷的發(fā)展起源于美國。從絲網(wǎng)印刷的先驅(qū)哈瑞.萊瑞.海特和愛德華.歐文斯算起,絲網(wǎng)印刷早在20世紀初期就已經(jīng)開始了。絲網(wǎng)印刷的第一次嘗試是由美國密歇根州底特律的佛軟斯.威利特完成的,它

14、在毛布三角旗上進行了絲網(wǎng)印刷。絲網(wǎng)印刷是把帶有圖像或圖案的模版被附著在絲網(wǎng)上進行印刷的。通常絲網(wǎng)由尼龍、聚酯、絲綢或金屬網(wǎng)制作而成。當(dāng)承印物直接放在帶有模版的絲網(wǎng)下面時,絲網(wǎng)印刷油墨或涂料在刮墨刀的擠壓下穿過絲網(wǎng)中間的網(wǎng)孔,印刷到承印物上。絲網(wǎng)上的模版把一部分絲網(wǎng)小孔封住使得顏料不能穿過絲網(wǎng),而只有圖像部分能穿過,因此在承印物上只有圖像部位有印跡。換言之,絲網(wǎng)印刷實際上是利用油墨滲透過印版進行印刷的,這就是稱它為絲網(wǎng)印刷而不叫蠶絲網(wǎng)印刷或絹印的原因,因為不僅僅蠶絲用作絲網(wǎng)材料,尼龍、聚酯纖維、棉織品、棉布、不銹鋼、銅、黃銅和青銅都可以作為絲網(wǎng)材料。隨著改革開放的深化,商品經(jīng)濟迅速發(fā)展,絲網(wǎng)印刷

15、與高新尖產(chǎn)品和民眾生活及商品生產(chǎn)密切相關(guān),展望未來,前程無限。預(yù)計這種印刷方式將繼續(xù)發(fā)展,體現(xiàn)在以下幾方面:1網(wǎng)印制版逐步實現(xiàn)計算機數(shù)字化。大、中企業(yè)可望引入網(wǎng)印印前處理系統(tǒng)。首先是旅游商品、廣告、陶瓷貼花及針織品的網(wǎng)印加工業(yè)將會率先采用DTP桌面系統(tǒng)及CTP無軟片直接制版系統(tǒng),使原稿設(shè)計與印刷切結(jié)合,以縮短制版周期,提高網(wǎng)印版質(zhì)量。2網(wǎng)印的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M一步拓展。如印刷卡片、各種磁卡、信用卡等,印制彩券,防偽票證,大型廣告,油畫以及利用網(wǎng)印印制供熱轉(zhuǎn)印用的各種轉(zhuǎn)印花紙。3我國網(wǎng)印最大的潛在市場仍在農(nóng)村。隨著農(nóng)村市場經(jīng)濟的繁榮,小商品生產(chǎn)不斷增加,更多的鄉(xiāng)村企業(yè)及個體手工業(yè)會采納網(wǎng)印這種工藝進行

16、產(chǎn)品裝飾與美化。4常規(guī)網(wǎng)印器材市場需求量將會增加。由于廣大農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)及個體手工業(yè)作坊式的網(wǎng)印業(yè)的大幅度增加,故對適合他們需要的手動或半自動的網(wǎng)印制版和印刷設(shè)備以及與之相適應(yīng)的消耗材料,包括感光膠、油墨、刮墨板、網(wǎng)框、絲網(wǎng)刮膠斗等的需求也會顯著增加。5隨著印刷市場競爭激化以及網(wǎng)印應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,促使網(wǎng)印向自動化、高精度化及高速化發(fā)展,這就要求網(wǎng)印機材生產(chǎn)廠家不斷提供新型、高水平的優(yōu)質(zhì)設(shè)備和器材。6發(fā)展情報信息、技術(shù)交流、人才培養(yǎng)及咨詢服務(wù)業(yè)呈現(xiàn)出廣闊前景。無論是網(wǎng)印加工業(yè)者,或網(wǎng)印機材生產(chǎn)及供應(yīng)廠商都要求以最快的速度得到國內(nèi)外最新、最準的信息和技術(shù)知識來引進新工藝、新設(shè)備和新材料,以不斷改進及

17、提高產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量。對網(wǎng)印機材廠商來說更需要不斷掌握市場經(jīng)濟和技術(shù)動態(tài),研究開發(fā)新的產(chǎn)品,提高自己的競爭優(yōu)勢,滿足廣大網(wǎng)印用戶的需求,促進我國網(wǎng)印事業(yè)的蓬勃發(fā)展。絲網(wǎng)印刷是“萬能印刷”,對承印物的適應(yīng)性極強,對油墨的寬容度很大,幾乎找不到它不能印的東西,幾乎沒有它不能設(shè)法漏印的油墨,這個特點決定了對承印物和油墨有特定要求的數(shù)字化印刷不可能全面取代絲網(wǎng)印刷;另外,絲網(wǎng)印刷的速度巳經(jīng)提高到幾秒鐘印一張四色海報,而噴繪同樣尺寸的海報要15分鐘以上,如此大的速度差距,后者完全取代前者幾乎是不可能的;而絲網(wǎng)印刷之所以受到現(xiàn)代人所青睞,是因為其墨層厚,色彩明亮,現(xiàn)代感強,網(wǎng)版作為這種藝術(shù)的制作工具是不會改

18、變的,正如國畫家的毛筆永遠不會改變一樣?？傊?任何有形狀的物體不論形狀、大小、厚薄、質(zhì)地都可進行網(wǎng)版印刷。所以,從20世紀70年代起網(wǎng)版印刷在全球范圍內(nèi)得以發(fā)展。我國從20世紀80年代起,對網(wǎng)版印刷的材料、設(shè)備、工藝加速了研制和開發(fā),使它在同柔版印刷、膠版印刷、凹版印刷的競爭中發(fā)揮優(yōu)勢。隨著我國改革開放的進一步深入、工農(nóng)業(yè)的發(fā)展、人們生活水平的提高,預(yù)計21世紀的中國將成為世界上最大的網(wǎng)印市場。本課題來源于機械工程學(xué)院與東莞騰威印刷機械有限公司的產(chǎn)學(xué)研項目,主要工作之一就是為企業(yè)完成全自動曲面絲網(wǎng)印刷機等設(shè)備的二維、三維設(shè)計圖紙,為學(xué)院與公司的下一步合作奠定了基礎(chǔ)。1.2 絲網(wǎng)印刷的組成和特點

19、(1傳動裝置:電機,電磁離合器,減速器,調(diào)速機構(gòu)。(2印版裝置:絲網(wǎng)印版在絲印機中必須固定在印版裝置上,在印刷過程中,實現(xiàn)揭書式起落或水平升降。主要有:印版夾持器,印版起落機構(gòu),對版調(diào)整機構(gòu),抬網(wǎng)補償機構(gòu)。(3印刷裝置:刮墨與回墨是實現(xiàn)絲印的主要動作,刮墨系統(tǒng)和回墨系統(tǒng),通常安裝在刮板滑架上,在往復(fù)運動中,令刮墨板和回墨板作交替起落,分別實現(xiàn)刮墨和回墨動作。印刷往復(fù)行程的實現(xiàn),一般采用如下機構(gòu):曲柄連桿機構(gòu),曲柄滑塊機構(gòu),鏈條鏈輪機構(gòu),圓柱塞磁力氣缸。導(dǎo)向機構(gòu)一般采用如下形式: 滾輪槽軌,雙導(dǎo)向軸,導(dǎo)向軸加滑塊。刮、回墨板換位機構(gòu)常采用如下形式:臺階槽升降撞塊加杠桿換位機構(gòu),凸輪升降機構(gòu)加杠桿

20、換位機構(gòu),兩氣缸反向動作或單氣缸加杠桿機構(gòu),凸輪-擺桿機構(gòu)拉動鋼絲加杠桿機構(gòu),鏈條掛點變化使兩板擺角步位,用一把刮板代替兩把刮板時,需要一個跳墨動作,跳墨動作由特定機構(gòu)完成。(4支承裝置即承印平臺:是用來固定承印物的。應(yīng)具有印件定位裝置。平臺的高度與水平調(diào)節(jié)裝置。(5對版機構(gòu):對版時平臺位置移動,一般是靠機械螺紋旋動來實現(xiàn)的,并應(yīng)有可靠的鎖緊裝置和移位導(dǎo)向(燕尾槽或?qū)蜴I等。(6干燥裝置:紅外電熱管熱風(fēng)烘干或紫外光固化烘干裝置。(7電氣控制裝置:工作循環(huán)控制,刮板位置控制,氣壓控制。1.不受承印物材質(zhì)的限制。絲網(wǎng)印刷除能承印紙制品外,還能承印織物、金屬、玻璃、塑料、木材、陶瓷等制品。因此有人說

21、:“絲印除空氣、液體、灰塵不能承印外其余均能承印?！?.不受承印物大小和形狀的限制。一般印刷只能在平面上進行,而絲印不僅能在平面上印刷,還能在特殊形狀的成型物上進行印刷。絲網(wǎng)印刷還可以印刷各種超大型廣告畫、垂簾、幕布。目前一般膠印、凸印等印刷方法所能印刷的面積尺寸最大為全張,超過全張尺寸,就受到機械設(shè)備的限制。而絲網(wǎng)印刷可以進行大面積印刷,大的幅面可達3mx4m,甚至更大。絲網(wǎng)印刷也能在超小型、超高精度的物品上進行印刷,并且還可以在曲面或球面上印刷,這種印刷方式有著很大的靈活性和廣泛的適用性。只要有形狀的東西都可以用絲印進行印刷,甚至對那些特殊的異形物表面也可以用絲印進行印刷。3.版面柔軟、印

22、刷壓力特小。絲網(wǎng)印版柔軟而富有彈性,印刷壓力小,所以不僅能在紙張、紡織品等耐壓的承印物上進行印刷,而且能在受壓容易損壞的玻璃板及各種玻璃、陶瓷器皿上進行印刷。因此,國外有人稱之為吻壓印(KissPrinting。4.墨層厚,覆蓋力強。凸版印刷品上的油墨厚度大約為5林m-6林m,平版印刷品上的油墨厚度大約為2plll一5林m,凹版印品上的油墨厚度也只有9林m一15林m,而絲網(wǎng)印品的油墨厚度通常為15林m-100林m,因此,其油墨的遮蓋力特別強,可在全黑的紙上作純白印刷。絲網(wǎng)印品上的油墨厚度,薄的極限為6林nl,特殊的厚膜印刷可達1000林m。可見,絲印的墨層不僅厚,且可調(diào)范圍也廣。5.適用各種類

23、型油墨。絲網(wǎng)印刷具有可以使用任何一種涂料進行印刷的特點,如油性、水性、合成樹脂型、粉體等各種油墨均可使用。絲印油墨,實際上是各種涂料。其他印刷要求各種油墨的顏料粒度要細,而絲網(wǎng)印刷則可使用任何能透過絲網(wǎng)網(wǎng)孔的油墨和涂料。絲網(wǎng)印刷所用的油墨之廣,已超出了通常油墨的定義范圍。絲印油墨實際上有的是漿料、糊料、油漆、膠粘劑或固體粉末。因此,有時把絲印油墨統(tǒng)稱為“印料”。6.耐光性能強。由于絲網(wǎng)印刷可印制厚的墨層,可使用各種粘接劑以及各種色料,即使顆粒較粗的顏料也可使用,因此,它可以通過簡便的方法,把耐光性顏料、熒光顏料放人油墨中,使印刷品的圖文不受氣溫和日光的影響永久保持光澤,甚至可在夜間發(fā)光。由于絲

24、印產(chǎn)品的耐光性強,可在室外作廣告、標(biāo)牌之用。7.色彩飽和度高。膠印的半色調(diào)印品加網(wǎng)線數(shù)最高可達200線/英寸,通常情況下的加網(wǎng)線數(shù)為:150一175線/英寸,而絲印的半色調(diào)印品加網(wǎng)線數(shù)最高可達150線/英寸,通常情況下的加網(wǎng)線數(shù)為30線/英寸(大幅面一120線/英寸(小幅面。因此,絲網(wǎng)印刷對細微層次的再現(xiàn)顯然不如膠印,但是由于絲印品的墨層厚度在四大印刷方式中最厚,且與凸、凹印一樣無水墨乳化現(xiàn)象,因此,其印品的色彩飽和度最高,印品色澤艷麗。8.印刷方式靈活多樣。絲網(wǎng)印刷同平、凸、凹印刷一樣,可以進行工業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)。同時,它具有平、凸、凹印刷所不可比擬的“制版方便,價格便宜,印刷方式多樣、靈活

25、,技術(shù)易于掌握”等特點,所以近幾年來發(fā)展很快。它不受企業(yè)大小的限制,可以進行大工業(yè)機械化生產(chǎn),也可以進行鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、個體手工業(yè)生產(chǎn)。1.3 主要研究內(nèi)容及思路全自動曲面絲印機TWS-601-1UV的電氣控制系統(tǒng)由可編程控制器(PLC與先進的觸摸屏(TOUCH SCREEN 組成的;機械傳動部分采用進口馬達與配套的減速箱構(gòu)成。顯示操控組合為主體的全新控制系統(tǒng),具有火焰表面處理、快慢速機械同步傳送系統(tǒng)、自動對位、無瓶不印等控制功能;能滿足各種形狀(如圓柱形、橢圓柱形之印刷。PET塑料杯采用特殊的柔性版絲印技術(shù),為此須配套高效的容器曲面絲印機。體現(xiàn)塑杯曲面絲印機設(shè)備技術(shù)水平的重要指標(biāo),是印刷速度和印刷

26、套色精度。國內(nèi)的塑杯曲面絲印機印刷精度、印刷速度等技術(shù)指標(biāo),相比國外先進水平都有一定差距。為此,須在塑杯曲面絲印機的關(guān)鍵技術(shù)塑杯與鼓輪印刷套印技術(shù)、步進分度機構(gòu)與同步控制、機體平面調(diào)整機構(gòu)和各種自動化單元等獲得突破。全自動曲面絲印機的要求是承印物的供給、印刷操作、承印物的輸出、干燥等全部由機器來進行的絲印機。本文首先對全自動曲面絲印機TWS-601-1UV的功能做一個簡單的介紹,然后針對曲面絲印機印刷部分印刷裝置的設(shè)計和傳動系統(tǒng)的設(shè)計進行具體設(shè)計和闡述。按照一般全自動曲面絲印機的執(zhí)行標(biāo)準,由以下幾個方面進行研究:(1全自動絲網(wǎng)絲印機的應(yīng)用范圍全自動絲網(wǎng)絲印機的應(yīng)用范圍則是指其印刷不同物品的能力

27、,包括所能印刷的物品的類型與所能采用的印刷材料的種類。一般說來,縮小應(yīng)用范圍,可以簡化機器結(jié)構(gòu)、降低創(chuàng)造成本、提高生產(chǎn)率、易于實現(xiàn)自動化。反之,增加功能和擴大應(yīng)用范圍,則可以一機多用、相對縮小占地面積、有利于擴大機器制造批量,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。(2印刷質(zhì)量與生產(chǎn)率印刷刷量影響印刷質(zhì)量的因素有很多,它既與被印刷物品、印刷材料的性能以及所用的印刷技術(shù)方法有關(guān),也與絲印機的質(zhì)量及其使用條件和操作者的技術(shù)熟練程度有關(guān)。就絲印機而言,主要考慮一下幾個方面:a、印刷成品的質(zhì)量其一是印刷工序完成后的質(zhì)量,如熱壓的緊密程度、計算精度、封口的牢度和密封性;其二是印刷過程對印刷質(zhì)量的影響,如被印刷物品和印刷材料

28、由于受到摩擦、振動、印刷工藝力以及環(huán)境污染等機械和化學(xué)作用,對印刷內(nèi)在和外觀質(zhì)量的影響。在任何情況下對質(zhì)量的影響都不應(yīng)超過允許程度。b. 印刷物品和印刷材料的損耗在機械印刷過程中,由于承印物、網(wǎng)版的變形損壞,印刷材料的撕裂破損,以及缺少自動控制引起多于供料、印刷不良等原因造成的各種損耗,通?？偸请y以完全避免的,所以應(yīng)從印刷工藝設(shè)計、機構(gòu)選型,結(jié)構(gòu)設(shè)計、自動控制及制造精度等方面綜合采取有效措施,以降低這些損耗,提高印刷正品率。生產(chǎn)率常用的是計件生產(chǎn)率,即單位時間內(nèi)所生產(chǎn)的印刷的件數(shù),又稱為理論生產(chǎn)率。在實際生產(chǎn)中,開機前后的準備和結(jié)束工作時間,添加印刷材料及發(fā)生故障時所造成的生產(chǎn)停歇時間,以及出

29、現(xiàn)空位和廢次品等的損失時間總是難免的,因此,實際生產(chǎn)率總是小于理論生產(chǎn)率的。所以,有的工廠為管理方便,常用一個工作班次內(nèi)所能印刷的產(chǎn)品的數(shù)量或質(zhì)量來表示絲印機的生產(chǎn)率。提高生產(chǎn)率的主要措施有縮短輔助操作時間,分散印刷工序、增加執(zhí)行機構(gòu)頭數(shù)、合理擬定執(zhí)行機構(gòu)運動規(guī)律和提高制造精度等。自動化和自動控制現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為絲印機械的自動化和自動控制提供了先進的技術(shù)手段,同時也對它提出了更高更新的要求。在確定所設(shè)計的絲印機的自動化程度和自動控制方案時,應(yīng)根據(jù)具體情況區(qū)別對待。既要盡量采用先進技術(shù),趕超國際先進水平,又要結(jié)合我過國情,講究經(jīng)濟效益,便于推廣應(yīng)用。(3制造和維修在滿足使用要求的前提下,應(yīng)盡

30、量可能使制造和維修方便,可采取一下方面的措施。裝機的系列化、零部件的通用化和標(biāo)準化程度提高“三化”程度是我國是一項重要的技術(shù)政策,也是絲印機械的一個發(fā)展方向。結(jié)構(gòu)工藝性機械的結(jié)構(gòu)工藝性由零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、加工表面數(shù)量、精度要求、對制造單位的適應(yīng)能力、零部件的可拆性及標(biāo)準化、通用化程度等來評定。結(jié)構(gòu)工藝性差,不僅使制造成本增加,而且還使制造維修周期延長,甚至難以達到預(yù)定的加工要求。(4操作條件與工作可靠性全自動曲面絲網(wǎng)絲印機的操縱、裝卸物料、排除故障、維護保養(yǎng)等工作應(yīng)省時、省事、省力;被印刷物品規(guī)格變化時,有關(guān)工作部件的調(diào)整或更換要迅速方便。此外,還要有安全措施,如防止誤動作、過載保護、故障報

31、警和自動停機等。絲印機對操作環(huán)境的污染不僅使操作條件惡化而且還會影響機器的使用壽命和性能,尤其對噪音必須嚴格控制。一般要求生產(chǎn)車間的環(huán)境噪音不超過90dB(A,單機噪音不超過85dB (A。控制噪音首先要設(shè)法降低主要噪音,如減小激振力,降低聲源系統(tǒng)中振動輻射部件對激振力的響應(yīng)等。其次,采用噪音隔離和吸聲裝置以控制噪音的傳送,有是一種簡單而有效的辦法。工作可靠性是評定絲印機質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。若可靠性低,必然降低機器的效率,增加操作的困難,對組成印刷自動線的絲印機尤應(yīng)重視。(5經(jīng)濟性及其他在設(shè)計時要考慮經(jīng)濟性問題。這就要求制造成本低,功率消耗少,使用壽命長,運輸、安裝、維修方便和生產(chǎn)率高。此外,

32、絲印機的占地面積要小,外形應(yīng)美觀。這同操作條件、機械機構(gòu)、產(chǎn)品銷售均有密切關(guān)系。美觀的外形和協(xié)調(diào)的色彩可以提高市場競爭能力。1.4 預(yù)期研究結(jié)果1、本機器廣泛應(yīng)用于各種日化用品、藥品、食品等印刷容器及電子器件、玩具、工具等表面圖案與文字的高精度印刷。2、能滿足圓柱形、橢圓柱形和其他異形容器的圓弧面印刷需求,對塑膠、玻璃、金屬等材質(zhì)的容器均有兼容性。3、本機通過可編程控制器(PLC與先進的觸摸屏(Touch Screen實現(xiàn)對整機工作的智能性操控。4、以先進的進口馬達、變速裝置及氣動元件組成全新的傳動系統(tǒng),實現(xiàn)無級變速、同步傳送、自動對位、無瓶不印等控制功能。第2章印刷部分的總方案設(shè)計2.1 全

33、自動曲面絲印機的參數(shù)用途:可用于在圓柱形或橢圓柱形對象表面上印刷各種圖案。印刷材質(zhì):塑料、玻璃、陶瓷、金屬等。印刷方式:絲網(wǎng)印刷。圓形容器扁形容器最大印刷行程300mm最快印刷速度3000件/小時4200 件/小時被印件尺寸直徑:25-115mm長度:60-300mm半徑:40-180mm長度:60-300mm電力要求(單機:AC380V 3Phase 50Hz機器尺寸(單機:2000mm×1200mm×1750mm機器重量(單機:1000kg2.2 全自動曲面絲印機的介紹利用絲網(wǎng)印版圖文部分網(wǎng)孔透油墨,非圖文部分網(wǎng)孔不透墨的基本原理進行印刷。印刷時在絲網(wǎng)印版一端上倒入油墨

34、,用刮印刮板在絲網(wǎng)印版上的油墨部位施加一定壓力,同時朝絲網(wǎng)印版另一端移動。油墨在移動中被刮板從圖文部分的網(wǎng)孔中擠壓到承印物上。由于油墨的粘性作用而使印跡固著在一定范圍之內(nèi),印刷過程中刮板始終與絲網(wǎng)印版和承印物呈線接觸,接觸線隨刮板移動而移動,由于絲網(wǎng)印版與承印物之間保持一定的間隙,使得印刷時的絲網(wǎng)印版通過自身的張力而產(chǎn)生對刮板的反作用力,這個反作用力稱為回彈力。由于回彈力的作用,使絲網(wǎng)印版與承印物只呈移動式線接觸,而絲網(wǎng)印版其它部分與承印物為脫離狀態(tài)。使油墨與絲網(wǎng)發(fā)生斷裂運動,保證了印刷尺寸精度和避免蹭臟承印物。當(dāng)刮板刮過整個版面后抬起,同時絲網(wǎng)印版也抬起,并將油墨輕刮回初始位置。至此為一個印

35、刷行程。曲面絲網(wǎng)印刷是承印物在某一位置,以某一中心線為軸進行回轉(zhuǎn)的印刷。承印物轉(zhuǎn)動量和印版運動量是相同的,并且是同步進行的,在其中心線上通過刮板的加壓運動而進行印刷。 全自動曲面絲印機如圖2.1所示。 圖2.1 全自動曲面絲印機其總體示意圖如圖2.2所示。圖2.2 全自動曲面絲印機總體示意圖絲印機的系統(tǒng)組成:全自動進料輸送帶系統(tǒng)火焰表面處理系統(tǒng)無級變速控制系統(tǒng)同步傳送系統(tǒng)自動預(yù)先對位系統(tǒng)無瓶不印刷系統(tǒng)紫外線固化系統(tǒng)全自動曲面絲印機的要求是承印物的供給、印刷操作、承印物的輸出、干燥等全部由機器來進行的絲印機。2.3 印刷裝置的總方案設(shè)計印刷部分的設(shè)計包括印刷裝置的設(shè)計和傳送裝置的設(shè)計。印刷裝置由

36、印刮架、印頭、網(wǎng)臂、網(wǎng)版四部分組成。(1絲印的一個工作循環(huán)是:給件一定位一落版一降刮墨板一升回墨板刮墨行程一(印刷過程升刮墨板一降回墨板一抬版一回墨行程一解除定位一收件(回墨過程(2壓印線。在印刷行程中,刮墨板擠壓油墨和絲網(wǎng)印版,使絲網(wǎng)印版與承印物形成一條接觸線,稱為壓印線。這條線在刮墨板刃口處,無數(shù)條壓印線構(gòu)成印刷面。實現(xiàn)理想的壓印線是很困難的,通常情況下,壓印線會變成一個微小的壓印區(qū)域。(3工作原理曲面絲網(wǎng)印刷是承印物在某一位置上,以某一中心線為軸進行回轉(zhuǎn)的印刷。承印物轉(zhuǎn)動量和印版運動量是相同的,并且是同步進行的,再起中心線上通過刮板的加壓運動而進行印刷。承印物的支撐方法因其形狀、印刷目的

37、的不同而不同。承印物一般在某一軸線上做回轉(zhuǎn)運動。然后用刮板加壓印刷,印刷相對于承印物做水平運動。承印物的轉(zhuǎn)動量與網(wǎng)版的水平移動量一致,承印物在回轉(zhuǎn)運動中進行印刷。印刷完成后,刮板、網(wǎng)版及承印物各系回到原來的位置。如圖2.3所示。 圖2.3 印刷裝置示意圖水平運動機構(gòu)根據(jù)網(wǎng)版上需要印刷的長度,確定水平運動距離。在印刷裝置中是由電動機經(jīng)過一系列傳動機構(gòu)傳遞過來的,精度要求不高。水平運動機構(gòu)可用如下機構(gòu):方案一:絲桿螺母副傳動;方案二:齒輪齒條傳動;方案三:曲柄滑塊機構(gòu);相關(guān)機構(gòu)的特點與應(yīng)用如下表2.1所示:表2.1 常見往復(fù)機構(gòu)傳動特點與應(yīng)用類型特點應(yīng)用螺旋機構(gòu)傳動平穩(wěn)無噪聲,減速比大;可實現(xiàn)轉(zhuǎn)動

38、與直線移動互換;滑動螺旋可做成自鎖螺旋機構(gòu);工作速度一般很低,只適用于小功率傳動用于要求微動或增力的場合,如機床夾具以及儀器、儀表;還用于將螺母的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)槁輻U的直線運動的裝置圓柱齒輪載荷和速度的許用范圍大,傳動比恒定,外廓尺寸小,工作可靠,效率高。制造和安裝精度要求較高,精度低時傳動噪聲較大,無過載保護作用。斜齒圓柱齒輪機構(gòu)運動平穩(wěn),承載能力強,但在傳動中會產(chǎn)生軸向力,使用時必須安裝推力軸承或角接觸軸承廣泛應(yīng)用于各種傳動系統(tǒng),傳遞回轉(zhuǎn)運動,實現(xiàn)減速或增速、變速以及換向等齒輪齒條機構(gòu)簡單,成本低,傳動效率高,易于實現(xiàn)較長的運動行程。當(dāng)運動速度較高或為了提高運動平穩(wěn)性時,可采用斜齒或人字齒條

39、機構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種機器的傳動系統(tǒng),變速操縱裝置,自動機的輸送、轉(zhuǎn)向、進給機構(gòu)以及直動與轉(zhuǎn)動的運動轉(zhuǎn)換裝置對比分析:由于是帶動整個機架在水平導(dǎo)軌上移動,故不需要很大的拉力。曲柄滑塊傳動能夠滿足傳動精度要求,切實可行。齒輪齒條傳動相比曲柄滑塊傳動傳遞的精度要高,但是可傳遞的距離小。而螺旋機構(gòu)傳動只小功率傳動。綜合分析,水平運動機構(gòu)選擇方案三曲柄滑塊傳動,曲柄滑塊機構(gòu)是鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式,由若干剛性構(gòu)件用低副(回轉(zhuǎn)副、移動副聯(lián)接而成的一種機構(gòu)。是由曲柄(或曲軸、偏心輪、連桿、滑塊通過移動副和轉(zhuǎn)動副組成的機構(gòu)。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點,有3大類:對心曲柄滑塊、偏置曲柄滑塊、偏心輪機構(gòu)。如下圖所示。 圖2.4a

40、 對心曲柄滑塊機構(gòu) 圖2.4b 偏置曲柄滑塊機構(gòu)偏心輪機構(gòu)可以實現(xiàn)復(fù)雜的非線性傳動關(guān)系,且傳動平穩(wěn),結(jié)構(gòu)緊湊,動力平衡性好。將偏心輪與連桿等機構(gòu)組合應(yīng)用,可實現(xiàn)單純用連桿機構(gòu)難以得到的復(fù)雜的運動特性。是曲柄滑塊機構(gòu)是常用的機構(gòu)型式。生產(chǎn)實際中,如在滑塊往復(fù)行程中具有勻速運動段,并有急回特性,則一般將有利于生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)率的提高。但是,簡單的對心曲柄滑塊機構(gòu),當(dāng)曲柄勻速回轉(zhuǎn)時,其滑塊是不具有急回特性和勻速運動段的,現(xiàn)在采用對心一曲柄滑塊機構(gòu),則能實現(xiàn)本設(shè)計所需運動特性,如圖2-4a?；剞D(zhuǎn)運動是根據(jù)承印物的被印刷的圓周來確定轉(zhuǎn)動量的。印刷時,承印物傳遞過來,夾緊固定后需回轉(zhuǎn)來進行印刷,印刷過程中印

41、版往復(fù)運動的速度不是勻速的?？梢赃x擇如下機構(gòu):曲柄連桿機構(gòu),曲柄滑塊機構(gòu),齒輪齒條機構(gòu),蝸輪蝸桿機構(gòu),圓柱塞磁力氣缸。方案一曲柄連桿機構(gòu) 圖2.5 曲柄連桿機構(gòu)如圖2.5所示。曲柄連桿機構(gòu)是內(nèi)燃機實現(xiàn)工作循環(huán),完成能量轉(zhuǎn)換的傳動機構(gòu),用來傳遞力和改變運動方式。工作中,曲柄連桿機構(gòu)在作功行程中把活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變成曲軸的回轉(zhuǎn)運動,對外輸出動力,而在其他三個行程中,即進氣、壓縮、排氣行程中又把曲軸的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成活塞的往復(fù)直線運動。方案二曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)是由曲柄搖桿機構(gòu)演化而來的,原理是一樣的。具體設(shè)計如章節(jié)2.3.3,有如下特點。優(yōu)點:(1面接觸低副,壓強小,便于潤滑,磨損輕,壽命長,傳

42、遞動力大(2低副易于加工,可獲得較高精度,成本低(3桿可較長,可用作實現(xiàn)遠距離的操縱控制(4可利用連桿實現(xiàn)較復(fù)雜的運動規(guī)律和運動軌跡缺點:(1低副中存在間隙,精度低(2不容易實現(xiàn)精確復(fù)雜的運動規(guī)律方案三齒輪齒條機構(gòu)對比分析:此方案的對比可參照表2.1。齒輪齒條機構(gòu)簡單,成本低,傳動效率高,又適合于變速操縱裝置,還有齒輪齒條可以實現(xiàn)由直線運動轉(zhuǎn)換為回轉(zhuǎn)運動,對回轉(zhuǎn)的角度沒有要求,方案切實可行。蝸輪蝸桿機構(gòu)的傳動比大,具有自鎖功能,屬于垂直交錯軸傳動,效率低,嚙合面磨損嚴重。圓柱塞磁力氣缸,就經(jīng)濟方面的考慮,不選用。曲柄搖桿和曲柄滑塊機構(gòu)局限在回轉(zhuǎn)一周往復(fù)運動一次,而印刷大部分時候不要求回轉(zhuǎn)一周。

43、所以根據(jù)印刷要求,往復(fù)運動一次,印刷一次。選擇方案三齒輪齒條機構(gòu)。綜上所述,方案確定為:印刷水平運動采用曲柄滑塊機構(gòu),印刷回轉(zhuǎn)運動采用齒輪齒條機構(gòu)。印刷運動是由水平運動和回轉(zhuǎn)運動組成的,由上可知,水平運動采用曲柄搖桿機構(gòu),回轉(zhuǎn)運動采用齒輪齒條機構(gòu)。為了使總體方案盡量簡單,可以將兩種運動結(jié)合起來,用一個機構(gòu)來實現(xiàn)。方案描述為:由水平運動帶動回轉(zhuǎn)運動,在水平往復(fù)運動的滑塊上固定好齒條,用齒輪齒條機構(gòu)來實現(xiàn)水平運動轉(zhuǎn)換為回轉(zhuǎn)運動,這樣結(jié)合即簡化了傳動系統(tǒng)的設(shè)計,又提高了兩種運動同步的精確性。其方案簡圖如圖2.8所示。 圖2.8 絲印機構(gòu)方案簡圖2.4 傳送裝置的方案設(shè)計絲網(wǎng)印刷需要單獨制作瓶托,以實

44、現(xiàn)自動傳瓶的動作。瓶托應(yīng)根據(jù)瓶子的外形制作成合適的盒子形狀,并帶有吸氣借口,在傳瓶過程中能保證瓶子水平,不會因為慣性錯位。具體見設(shè)計圖。 圖2.9 傳送部分結(jié)構(gòu)示意圖傳送裝置主要是實現(xiàn)如圖2.2所示的低高低的傳送,結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖2.9所示。兩個瓶托的相對位置是固定的,同時固定在同一根軸上,只要實現(xiàn)軸一定角度的回轉(zhuǎn)運動即可?？蓞⒄?.3印刷裝置方案的設(shè)計,本設(shè)計選用的是曲柄搖桿機構(gòu)。其方案簡圖如圖2.10。 圖2.10 機構(gòu)簡圖第3章印刷裝置的總體布局3.1 承印物的選型此次是針對圓瓶(如圖3.1設(shè)計的支撐機構(gòu),即浮動樽座。 圖3.1 圓瓶承印物樣品根據(jù)設(shè)計要求,尺寸范圍是:直徑:25-115mm

45、 長度:60-300mm材料:聚對苯二甲酸乙二酯(英文:Polyethylene terephthalate,簡稱PET,是生活中常見的一種樹脂,可以分為APET,RPET,PETG。性能:PET 是乳白色或淺黃色、高度結(jié)晶的聚合物,表面平滑有光澤。在較寬的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的物理機械性能,長期使用溫度可達120,電絕緣性優(yōu)良,甚至在高溫高頻下,其電性能仍較好,但耐電暈性較差,抗蠕變性,耐疲勞性,耐摩擦性、尺寸穩(wěn)定性都很好。特點:有良好的力學(xué)性能,沖擊強度是其他薄膜的35倍,耐折性好。耐油、耐脂肪、耐稀酸、稀堿,耐大多數(shù)溶劑。具有優(yōu)良的耐高、低溫性能,可在120溫度范圍內(nèi)長期使用,短期使用可耐

46、150高溫,可耐-70低溫,且高、低溫時對其機械性能影響很小。氣體和水蒸氣滲透率低,既有優(yōu)良的阻氣、水、油及異味性能。透明度高,可阻擋紫外線,光澤性好。無毒、無味,衛(wèi)生安全性好,可直接用于食品印刷。3.2 支撐機構(gòu)的設(shè)計1、支承裝置即承印平臺:是用來固定承印物的。應(yīng)具有印件定位裝置。圓瓶定位圖如圖3.2所示。平臺的高度與水平調(diào)節(jié)裝置。 圖3.2 圓瓶定位示意圖2、支撐機構(gòu)還需實現(xiàn)回轉(zhuǎn)和前后運動夾緊松開圓瓶的功能由于曲面印刷是通過塑料承印物的轉(zhuǎn)動進行印刷的,因此要求承印物自身應(yīng)保持較高的圓柱度。若保證不了圓柱度,將導(dǎo)致印刷還原性的惡化,無法達到印刷的目的。承印物的圓周長越小,圓柱度要求越高。支撐

47、曲面承印物的方法主要有滾柱、支架、滾質(zhì)支架并用的裝卡等。方法一:滾柱。用于塑料制品,如圓筒、圓柱形的印刷,一般靠4個滾柱支撐承印物,目的是為了防止回轉(zhuǎn)時不出現(xiàn)斑點。方法二:支架。圓筒、橢圓形承印物,靠尺寸相符的滾柱支架固定,并確定其中心。方法三:滾柱支架并用的裝卡。綜合使用滾柱和支架的支撐特點,用氣壓滾軸把承印物固定在滾柱相反的一方。由于一般印刷的自動調(diào)整裝置塑料圓筒容器的多色印刷,需使用自動調(diào)整裝置。通常網(wǎng)印塑料圓筒容器是在底部調(diào)整。利用自動裝置調(diào)整時,在滾柱圓周方向的任何位置上放上塑料承印物,都可自動地確定位置進行印刷。所以選用方法三。3.3 印刷裝置的總體布局如下圖3.3所示,印刷裝置由

48、基板、印刮架、印頭、網(wǎng)臂、浮動樽座組成。基板是其他部件定位的基本;印刮架是水平往復(fù)運動的載體;印頭安裝在印刮架上,印刷時只有印頭上的兩塊刮板在氣缸的作用下上下重復(fù)運動;網(wǎng)臂是固定在印刮架的滑塊上水平往復(fù)運動的;浮動樽座的作用是對承印物的夾緊定位一起帶動其回轉(zhuǎn)運動。 1-基板2-印刮架3-浮動樽座4-上落樽5-網(wǎng)臂6-印頭圖3.3 印刷裝置布局圖3.4 傳動機構(gòu)的選型全自動曲面絲印機是一種多功能絲印機,各個工序分別在不同的工位上進行。絲印機上設(shè)置若干個承印物輸送機構(gòu),輸送承印物并使其通過各工位完成印刷承印物的換位、表面處理、印刷、固化印刷工藝。國產(chǎn)全自動曲面絲印機采用的印刷、傳送機構(gòu)有槽輪機構(gòu)、

49、凸輪機構(gòu)、凸輪分度機構(gòu)、棘輪機構(gòu)。其中槽輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單緊湊且容易制造,但從動件的運動有柔性沖擊(即角加速度不連續(xù),可用于中高速輕負載;凸輪-搖桿機構(gòu),從動件的運動規(guī)律與前述機構(gòu)相同,但它的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜一些,由于從動件是面接觸,可用于負載比較大的場合;凸輪分度轉(zhuǎn)位機構(gòu),能任選從動件的運動規(guī)律,動力特性好,可用于高速重負載?？紤]到全自動曲面絲印機速度不大,且載荷適中,根據(jù)傳動機構(gòu)只需做簡單的周期性間歇擺動動作,故選用曲柄搖桿機構(gòu)為絲印機的傳送的傳動機構(gòu)?？紤]到主軸為豎直方向,電機軸為水平方向,主軸轉(zhuǎn)數(shù)不高,故采用蝸輪蝸桿減速器傳動;考慮到電機和減速器的空間結(jié)構(gòu),電機軸和蝸桿軸的中心距比較大,故采用帶

50、傳動,具體傳動如下圖3.4。圖3.4 主傳動機構(gòu)3.5 主傳動系統(tǒng)的選型及計算主傳動系統(tǒng)包括電動機和帶傳動及減速器三部分。參照同類全自動曲面絲印機,確定電動機功率為0.55KW 。電動機選用Y 系列即三相異步電動機,電動機的結(jié)構(gòu)為防護式,防護等級都定為IP44,E 級絕緣,功率為550W ,轉(zhuǎn)速都為1400轉(zhuǎn)/分鐘,通過查閱機械手冊,最終選擇電動機Y801-4,詳細參數(shù)見下表;表3.1電動機Y801-4主要技術(shù)參數(shù) 型號規(guī)格 Y801-4 轉(zhuǎn)速 (r/min 1400額定功率 (kw 0.55 電壓 (V 380 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩 6.5 最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩2.2 質(zhì)量(kg 17 額定電流

51、 (A 1.51 頻率(HZ 50 效率 (% 73 功率因數(shù) (cos 0.76 堵轉(zhuǎn)電流/額定電流 2.2 轉(zhuǎn)動慣量(kg ·0.018 機座號80 振動速度(mm /s 1.8 長度 (mm 285 寬度 (mm 165 高度 (mm 170由設(shè)計要求的印刷速度最大為70件/分鐘,可以初步確定主軸的轉(zhuǎn)速1n 最大為70r/min 。由前面所選用的電動機的額定轉(zhuǎn)速1400r/min 、同步轉(zhuǎn)速1500r/min ,可以初步計算出變速器到分配軸的傳動比。采用一級變速。首先按主軸的轉(zhuǎn)速1n =35r/min 來計算傳動比。 電機輸出滿載轉(zhuǎn)速m n =1400時,傳動比為:m 1140

52、04035n i n =當(dāng)主軸的轉(zhuǎn)速2n =70時,傳動比為:20。 由上面的計算可以確定傳動比的范圍為2040。然后按主軸的轉(zhuǎn)速1n =70r/min 來計算傳動比設(shè)計此傳動系統(tǒng),如欲使印刷速度在70件/分鐘,可通過改變電機轉(zhuǎn)速或采用無級變速器實現(xiàn),此處只選1n =70r/min 作詳細分析。傳動比為: 114002070m n i n =由于傳動比比較大,又因為該機器為立式的,故選擇蝸輪蝸桿減速器,由于此包裝機為立式,主軸也是立式的,電機主軸為水平安裝,中心距較大,故先通過帶傳動,再傳給蝸輪蝸桿減速器,其傳動比也較大,從電動機到主軸經(jīng)過兩次變速,帶傳動和減速器。為了使主軸保持要求的轉(zhuǎn)速,選

53、帶傳動的傳動比為=1i 1。帶傳動分為平帶傳動、V 帶傳動、多楔帶傳動和園帶傳動。平帶傳動結(jié)構(gòu)簡單,帶輪制造方便,平帶質(zhì)輕而且撓曲性好,多用于高速和中心距較大的傳動;V 帶在相同的初拉力下所產(chǎn)生的摩擦力比平帶大約70%,而且允許的傳動比較大,結(jié)構(gòu)緊湊,在機械行業(yè)里廣泛 使用;多楔帶傳動平穩(wěn),效率高,適合于傳遞功率較大且要求結(jié)構(gòu)緊湊 的場合;園帶傳動僅用于載荷很小的傳動,如縫紉機和牙科醫(yī)療機械。綜上所述,選擇V 帶傳動作為該帶傳動。3.6 減速器的型號的確定由于帶傳動輸出的轉(zhuǎn)速較大,而設(shè)計要求的轉(zhuǎn)速較低,因此還要設(shè)計相應(yīng)的減速器。由于電動機為水平安裝,而設(shè)計要求的是立式包裝機,需要把改變傳動方向

54、,又因為傳動比較大,因此選用蝸輪蝸桿減速器。標(biāo)準渦輪蝸桿減速器有WPO 型圓弧圓柱蝸桿減速器、TP 型平面包洛環(huán)面蝸輪減速器和 HWT 、HWB 型直廓環(huán)面蝸桿減速器。但只有WPO 型圓弧圓柱蝸桿減速器能滿足水平輸入、豎直輸出的要求,因此采用WPO 型圓弧圓柱蝸桿減速器。由上面所選無級變速器可知所需傳動比為i =20,所以選擇具體型號是WPO-60可滿足傳動要求。(機械設(shè)計手冊(單行本減(變速器·電機與電器p15-7715-792。具體參數(shù)為:中心距60mm ,公稱傳動比20,額定輸入功率P1=1.56kw,額定輸出轉(zhuǎn)矩182N ·m ,效率為83.5。主軸傳動裝置的總傳動

55、比為i=2nn m =1400/20=70式中:m n 電動機滿載轉(zhuǎn)速,r/min ;2n 主軸的轉(zhuǎn)速,r/min 。為了使主軸保持要求的轉(zhuǎn)速,選帶傳動的傳動比為=1i 1,而減速器的傳動比為2i = 20;考慮后選用WPO 型整體輸出軸在上蝸輪蝸桿減速器。WPO 型整體輸出軸在上蝸輪蝸桿減速器的參數(shù)見表3.1。表3.1 WPO-60型減速器參數(shù) 第4章絲印機構(gòu)的設(shè)計4.1 印刷回轉(zhuǎn)運動機構(gòu)設(shè)計4.1.1選定齒輪類型,精度等級,材料及齒數(shù)本設(shè)計中采用齒輪齒條傳動,由設(shè)計任務(wù)可知,齒輪通過印刷回轉(zhuǎn)軸帶動承印物轉(zhuǎn)動,即齒輪的轉(zhuǎn)速與承印物的印刷長度相關(guān)。因為齒條是主動件,調(diào)節(jié)齒條往復(fù)運動的行程即可調(diào)

56、整承印物的印刷長度。我們知道,一般承印物的單色印刷的長度是不大的。(1按設(shè)計要求,選擇的齒輪為直齒圓柱齒輪。(2絲印機機為一般工作機器,速度不高,故選用7級精度(GB10095-88 (3材料選擇。由20表10-1選擇,直齒輪材料為40Cr (調(diào)質(zhì)合金鋼,硬度為280HBS 。(4由于齒輪主要為磨損失效,為使齒輪不致過小,故齒輪不宜選用過多的齒數(shù),選Z =50,因為印刷往復(fù)運動和回轉(zhuǎn)運動是一致的,所以傳動比為1。由20設(shè)計計算公式10-9a 進行試算,即3211111111(123.2H E t t Z U U d T k d (4由1表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)2118.189MPa Z E = (5由1圖10-