随着化妆品行业的蓬勃发展,市场对化妆品自动装盒机的要求越来越高,集中体现在对装盒速度的要求不断提高。而传统化妆品自动装盒机中的凸轮——摆杆式取盒——开盒机构不利于装盒速度的提高,故要大幅提高化妆品自动装盒机的装盒速度,改进取盒——开盒机构势在必行。
1、机构的动作和轨迹分析
1.1取盒——开盒动作分析
如图1所示,采用三个吸头同时连续工作能明显提高取盒——开盒的效率,三个吸头在空间上圆周均布列,相临两个吸头之间的角度为120。通过对吸头上吸盘进行通气和断气即可实现对纸盒的吸取和释放。吸头从供盒架处吸取纸盒,并做圆周运动,转过120°后,通过碰撞斜块的圆弧面,使纸盒的棱边因为受到一定的挤压作用而处于半打开状态,继续做120°圆周运动后到达输送带的卡槽上,这时由于纸盒还有一个水平的速度分量,在卡槽里半打开的纸盒将会完全打开,并由输送带卡槽保持完全打开的状态,以便接下来推料机构把化妆品和说明书推进纸盒内。这样就完成了一个取盒——开盒动作流程。
1.2轨迹分析
由上述的取盒——开盒动作分析可见,在一个取盒——开盒流程中,要重点考虑的地方是呈120°圆周分布的三个工作点,亦即是吸盘在供盒架吸取纸盒的地方、运动过程中纸盒碰撞斜块圆弧面的地方、还有就是在卡槽吸盘释放纸盒的地方。在吸盒的地方吸取纸盒后要迅速沿着原路退出来,以免碰到供盒架的支架。在和斜块圆弧面碰撞的地方也要求只能一瞬间碰撞,以免对纸盒造成伤.害。在卡槽释放纸盒的时候也要求吸盘释放纸盒后迅速向上运动,以免吸盘碰到运动着的卡槽。显然,在这个工作点,都有一个“下降→上升→下降”的趋势。故把轨迹设计为如图2所示的内摆线形状。
2、机构的原理以及设计
机械制造中一般采用行星轮系来实现内摆线的运动轨迹,本文也采用这种原理来实现吸头的内摆线运动轨迹,图3是机构的原理图。
吸头连杆4连接在从动齿轮5上,而从动齿轮5、定齿轮2、转向齿轮3组成了行星轮系,故当转盘1转动的时候既能带动从动齿轮5公转,又能;通过转向齿轮3使从动齿轮5自转,只要控制齿轮间的传动比合适,就能使吸头形成内摆线轨迹。
该机构具有结构紧凑、零部件容易加工、体积小、性能稳定、成本低等特点。所以该机构的取盒——开盒机构在化妆品自动装盒机市场将会有很大的应用和发展前景。