电阻帽设计实例

3. 绘制各执行机构的运动循环图

① 确定各执行机构的运动循环p T

若给定电阻压帽自动机的生产纲领为12440 件/班，停顿系数0.85ε=，则理论生产率为 12240/0.851440030(/min)608608

T Q ===⨯⨯件 凸轮分配轴每转一转加工一个产品，则分配轴转速

30(/min)n r = 分配轴每转一转的时间就是电阻压帽自动机的工作循环p T ，也等于各个执行机构的运动 循环k t ，所以，11(min)2()30

p k t t s n ==== ②确定各机构运动循环的组成区段

A.送料机构3运动循环的由4个区段组成。即包括：3p t ——送料机构的送料运动；3p t 0——送料机构的工作位置停留；d3t ——送料机构的返回运动；0d3t ——送料机构的返回后停留（初始位置停留）。

因此，送料机构3的运动循环3k t 为：

3303d30d3k k p p t t t t t t ==+++

相应的分配轴转角为：

3d d =360p p κ303303φ=φ+φ+φ+φ︒

B.夹紧机构4运动循环可分为4个组成区段。即包括：p4t ——夹紧机构的工作运动；0p4t ——夹紧机构的工作位置停留；4d t ——夹紧机构的返回运动；0d4t ——夹紧机构的返回后停留（初始位置停留）。

因此，夹紧机构4的运动循环为：

k4k p40p4d40d4t =t =t +t +t +t

相应的分配轴转角为

44d4d =360p p κ4004φ=φ+φ+φ+φ

C.压帽机构5或6运动循环的组成区段包括：p5t ——压帽机构的快速送帽运动；0p5t ——压帽机构的慢速压帽运动；5d t ——压帽机构的返回运动；0d5t ——压帽机构的返回后停留（初始位置停留）。

因此，压帽机构5的运动循环为

k5k p50p5d50d5t =t =t +t +t +t

相应的分配轴转角为

55d5d =360p p κ5005φ=φ+φ+φ+φ︒

③确定各机构运动循环内各区段的时间及分配轴转角

由于电阻压帽机的工作循环式从送料开始的，把送料机构3作为主运动机构，以其工作起点为基准进行同步化设计。

A.送料机构3运动循环各区段的时间及分配轴转角。根据工艺要求，并经实验证实，送料机构送料时间应取p3=()2t s 1 ，则相应的分配轴转角为。 0p3p k t =360=360=90t 31φ︒⨯

︒⨯︒2⨯2 根据运动规律初定

p3=()3t s 01 ，d3=()t s 1 2，则0d3=()t s 2 3

相应分配轴的转角为 p3

k t =360=360=60t 3p 031φ︒⨯︒⨯︒⨯2 d3d k t =360=360=90t 231φ︒⨯︒⨯︒⨯2 0d30d k t =360=360=120t 332φ︒⨯

︒⨯︒⨯2 B.夹紧机构4运动循环内各区段的时间及分配轴转角。根据工艺要求并参照有关生产实践，取夹紧机构工作停留时间为0p4=()t s 11 12

，相应的分配轴转角为 0p40p4k t =360=360=165t 1211φ︒⨯

︒⨯︒⨯2

根据运动规律初定 p4=()t s 5 12，d4=()t s 5 12，则0d4=()t s 1 4

相应分配轴转角为

p4

p4k t =360=360=75t 122

5φ︒⨯︒⨯︒⨯ d4d4k t =360=360=75t 122

5φ︒⨯︒⨯︒⨯

0d40d4k t =360=360=45t 42

1φ︒⨯︒⨯︒⨯ C.压帽机构5运动循环内各区段的时间及分配轴转角。根据工艺要求，取压帽机构5的慢进压帽时间为0p523=()36

t s ，相应的分配轴转角为 0p50p5k t =360=360=115t 362

23φ︒⨯

︒⨯︒⨯ 根据运动规律初定 p5=()t s 5 12，d51=()2t s ，则0d54=()9

t s 相应分配轴转角为

p5

p5k t =360=360=75t 122

5φ︒⨯︒⨯︒⨯ d5d5k t =360=360=90t 22

1φ︒⨯︒⨯︒⨯ 0d50d5k t =360=360=80t 924φ︒⨯

︒⨯︒⨯ ④绘制各机构的运动循环图。

用以上计算结果，分别绘制3个执行机构的运动循环图，如图5.25所示。

图5.25 电阻压帽自动机各机构运动循环图

4. 各执行机构运动循环的时间同步化设计

①确定电阻压帽自动机最短的工作循环

t

min

p

根据工艺要求，3个机构的运动可在时间上重合，当送料机构3将电阻坯料送到加工位置（

A点）后，夹紧机构4就可以将坯料夹紧（4A点），压帽机构5就可开始对电阻坯科3

进行慢速压帽操作（

A点）。3个机构运动循环在时间上的联系点由循环图上的3A、4A、5A3

5

个同步点决定。使这3个机构的循环图上点

A、4A和5A重合，是3个机构运动在时间上联

3

系的极限情况。由此可得到电阻压帽自动机最短的工作循环时间

t，同时，可以画出其

p

min

最短工作循环的循环图（图5.26）。

图5.27 最短工作循环图

图2.27 考虑运动滞后量的同步化循环图

由图5.26可知：

pmin p40p4d4p3p45115155t =t t t (t t )=()=1()1212122126

s +++-+++- 但是，由于各种实际误差因素存在，在实际设计时，不应让3A 、 4A 和5A 对应重合，而必须让机构4的4A 点滞后机构3的3A 点；机构5的5A 点滞后机构4的4A 点。它们的滞后量（或称错移量）分别用3t ∆和4t ∆表示，其量值大小根据自动机的工作情况，通过试验或类比方法加以确定。考虑运动滞后量的同步化运动循环图如图5.27所示。

②计算同步化后电阻压帽自动机的工作循环p t

由图2.26及图2.27可知（注意：压帽机构返回后停留时间较长）：

p pmin t =t t 3+∆

若取1t =(s)63∆， t =s 41∆()12

，相应的分配轴转角的滞后量为 3p t =360=360=30t 62

3∆1∆φ︒⨯︒⨯︒⨯ 4p t =360=360=90t 122

4∆1∆φ︒⨯︒⨯︒⨯ 电阻压帽自动机同步化的工作循环时间为 p pmin t =t t =2(s)35

1+∆1+

=66 此值正好与理论生产率T Q 对应的工作循环时间一致。

5. 电阻压帽自动机的工作循环图绘制

各执行机构运动循环时间同步化后，就可绘制电阻压帽自动机的工作循环图（图5.28）。图中是以分配轴转角作为横坐标，也可以采用时间作为横坐标，利用此工作循环图就可以设计凸轮分配轴上的各凸轮轮廓曲线。

一般来说，通过以上设计过程，就已经完成了这台自动机各机构同步化设计了。按照上述工作循环图设计加工出的凸轮分配轴控制系统，就能使该自动机各执行机构的动作协调一