CN102001104A - 用于自动模切机的无死点肘杆驱动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于自动模切机的无死点肘杆驱动机构，包括曲轴、蜗轮及肘杆，蜗轮的两侧曲轴的主轴上分别设有一付曲拐，肘杆共有四付，每付包括一连杆、一上肘杆和一下肘杆，连杆的内端活动连接在曲拐上，连杆的外端同时与一上肘杆和一下肘杆的一端铰接，上肘杆的另一端与下平台的上的支点铰接，下肘杆的另一端与底座上的支点铰接，每付曲拐的两个曲拐均以180°背向设置，在连杆与下平台处于平行并且在水平状态时，使上肘杆与下平台之间的夹角β设为锐角，且其补角θ小于上肘杆与下平台的铰接摩擦角，并同时使上肘杆和下肘杆之间的夹角γ设为钝角。本发明的无死点肘杆驱动机构能改善机构的动力特性，能够消除“闷车”现象。

Description

用于自动模切机的无死点肘杆驱动机构

技术领域

本发明涉及一种用于自动模切机的无死点肘杆驱动机构。

背景技术

自动模切机是印刷工艺系统后道工艺常用和重要的机器，其结构是(见图1)：机器的上方设有被固定的上平台11，台面向下，模切刀12通过版框13被安装在上平台11上；机器的下方设有被肘杆驱动机构驱动的能上下运动的下平台14，台面向上，在下平台14的上端面安装有模切钢板15。两个相向且平行的上平台11和下平台14台面间的空间形成一个工作区域。当未模切的纸张2运行至上平台11与下平台14之间时，运动的下平台14便产生了一个模压动作，纸张2被模切成形。

下平台的驱动机构为肘杆驱动机构，它是由曲轴20、上肘杆21、下肘杆22、连杆23、蜗杆传动付24、飞轮25及电机26组成的(参见图2)。曲轴20的中部连接蜗轮传动付24，蜗轮24两侧的曲轴上各具有一副曲拐，每副曲拐中的两个曲拐200均以180°背向设置。每个曲拐200上均固定连接一连杆23，连杆23的外端分别同时与一根上肘杆21的一端和一根下肘杆22的一端铰接，上肘杆21另一端与下平台14底面的近四个角位置的四个支点转动连接，下肘杆22的另一端与底座3上四个支点转动连接；曲拐200通过连杆23推动上肘杆21和下肘杆22使之在角度为α的范围内摆动，在上肘杆21和下肘杆22作摆动的过程中，下平台14也得到了上下运动。

单付的肘杆驱动机构的结构见图3，A点为下肘杆22与底座3的转动连接点，B点为连杆与上肘杆21和下肘杆22的铰接点，C点为连杆23与曲拐200的连接点，D点为上肘杆21与下平台14的转动连接点。它的结构设计成上肘杆21及下肘杆22在一个很小的摆角α范围内摆动，在ABCE形成的曲柄摇杆机构中，当曲拐运动到极限最小位置时，由于α角较小，较小的连杆推力F₁与地面合成的反力F_d使上肘杆21得到了较大的合力F_z，此时这是一个增力机构，即在有限的电机动力下，形成一个具有较大模切压力的机械效应。进一步分析肘杆驱动机构(见图4)：在曲拐200运动至极限最大位置时，即连杆23与下平台14处于平行状态并且在水平位置时，上肘杆21与下平台14处于垂直状态，下肘杆22与下平台14也垂直并与上肘杆21连成一线，此时下平台14升至最高位置。增力机构的状态处于最省力模式，下平台14得到了最大效率的上升压力。但在实际的机器运行中，这样的肘杆驱动机构往往在曲拐运动至极限最大位置时，易形成“闷车”现象，即电机的动力在飞轮的作用下，也推动不了肘杆驱动机构中的反向动作，使机器形成故障。

上述肘杆驱动机构中造成“闷车”现象的一般有二种因素造成：

①肘杆驱动机构处于“死点”位置，B点的压力角均远超出许可范围，形成自锁，上肘杆21和下肘杆22处于一种“稳定”状态，要其“失稳”，需要更大的运动拉力。

②曲拐200在这个位置附近的转动，对连杆23的横向移动很不敏感，此时上肘杆21和下肘杆22的摆动可视为瞬间停顿，被称成为“保压”，由于连杆23、上下肘杆21、22等的铰接点都采用了滑动轴承连接，这些铰接点的动摩擦转变为静摩擦，因此增加了机构的运动负荷。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于自动模切机的无死点肘杆驱动机构，它能改善机构的动力特性，能够消除“闷车”现象。

实现上述目的的技术方案是：一种用于自动模切机的无死点肘杆驱动机构，所述模切机的上方设有被固定在底座上方的上平台，而模切机的下方设有被肘杆驱动机构驱动的能上下运动的下平台，所述肘杆驱动机构设在底座与下平台之间，该肘杆驱动机构包括曲轴、蜗轮及肘杆，所述蜗轮位于曲轴的主轴中部，该蜗轮的两侧主轴上分别设有一副曲拐，所述肘杆共有四副，每副包括一连杆、一上肘杆和一下肘杆，所述连杆的内端活动连接在曲拐上，连杆的外端同时与一上肘杆和一下肘杆的一端铰接，所述上肘杆的另一端与下平台的下端面上位于近角部的支点铰接，所述下肘杆的另一端与底座上的支点铰接，其特征在于，所述每副曲拐中的两个曲拐均以180°背向设置，所述连杆与下平台处于平行并且在水平状态时，使上肘杆与下平台之间的夹角β设为锐角，并且同时使上肘杆和下肘杆之间的夹角γ设为小于180°的钝角。

上述的用于自动模切机的无死点肘杆驱动机构，其中，所述β＝90°-θ，其中，θ小于上肘杆与下平台之间的铰接摩擦角，为9°～11°。

本发明的用于自动模切机的无死点肘杆驱动机构的技术方案，采用将每副曲拐中的两个曲拐均以180°背向设置，在曲拐运动至极限最大位置时，即在连杆与下平台处于平行状态并且在水平位置时，使上肘杆与下平台之间的夹角β设为锐角，且其补角θ小于上肘杆与下平台的铰接摩擦角，并使上肘杆和下肘杆之间的夹角γ设为小于180°的钝角。能使整个肘杆驱动机构在运动中，连杆所受到的负荷压力方向始终是一致的，而没有“死点”，从而改善了机构的动力特性，并能够消除“闷车”现象。

附图说明

图1为常规的自动模切机的模切部位的结构透视图；

图2为常规的自动模切机的肘杆机构的结构原理图；

图3为常规的单副自动模切机的肘杆机构的一种状态的结构原理图；

图4为常规的单副自动模切机的肘杆机构的另一种状态的结构原理图；

图5为本发明的用于自动模切机的无死点肘杆驱动机构的结构原理图。

具体实施方式

为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明：

请参阅图1，常规的模切机上方设有被固定的上平台11，台面向下，模切刀12通过版框13被安装在上平台11上；机器的下方设有被驱动的能上下运动的下平台14，台面向上，在下平台14的上端面安装有模切钢板15。两个相向且平行的上平台11和下平台14台面间的空间形成一个工作区域。当未模切的纸张2运行至固定平台11与活动平台14之间时，运动的活动平台14便产生了一个模压动作，纸张2被模切成形。

再请参阅图2，常规的用于自动模切机的肘杆驱动机构设在底座3与下平台14之间，包括曲轴20、蜗轮24及肘杆，蜗轮24位于曲轴20的主轴中部，该蜗轮24的两侧主轴上分别设有一副曲拐200，肘杆共有四副，每副包括一连杆23、一上肘杆21和一下肘杆22，连杆23的内端活动连接在曲拐200上，连杆23的外端同时与一上肘杆21和一下肘杆22的一端铰接，上肘杆21的另一端与下平台14的下端面上位于近角部的支点铰接，下肘杆22的另一端与底座3上的支点铰接。

本发明的用于自动模切机的无死点肘杆驱动机构的构成部件与现有技术的肘杆驱动机构构成部件一致，其与现有技术的肘杆驱动机构不同点是(见图5)：每副曲拐中的两个曲拐200均以180°背向设置，并在在曲拐200运动至极限最大位置时，即连杆23与下平台23处于平行状态并且在水平位置时，使上肘杆21与下平台14之间的夹角β设为锐角，β＝90°-θ，其补角θ小于上肘杆21与下平台14之间的铰接摩擦角，并使上肘杆21和下肘杆22之间的夹角γ设为小于180°的钝角。θ小于摩擦角时，便不易自锁。上肘杆21与下平台14之间的铰接传动付的材质为青铜-钢连接，铰接摩擦角＝tg^-10.16＝9.06°，取θ为9°～11°。

图5是曲拐200运动至极限最大位置，下平台14升至最高位置，由于此时一上肘杆21和一下肘杆22不与下平台14铅垂，也不连成一线，因此不会达到现有技术中机构的“死点”位置，同时由于极限角θ取得较小，对机构产生的模切压力并不影响太大。

本发明的用于自动模切机的无死点肘杆驱动机构在工作中，连杆所受到的负荷压力方向始终是一致的，而没有“死点”位置，从而改善了机构的动力特性，并能够消除“闷车”现象。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (2)

1.一种用于自动模切机的无死点肘杆驱动机构，所述模切机的上方设有被固定在底座上方的上平台，而模切机的下方设有被肘杆驱动机构驱动的能上下运动的下平台，所述肘杆驱动机构设在底座与下平台之间，该肘杆驱动机构包括曲轴、蜗轮及肘杆，所述蜗轮位于曲轴的主轴中部，该蜗轮的两侧主轴上分别设有一副曲拐，所述肘杆共有四副，每副包括一连杆、一上肘杆和一下肘杆，所述连杆的内端活动连接在曲拐上，连杆的外端同时与一上肘杆和一下肘杆的一端铰接，所述上肘杆的另一端与下平台的下端面上位于近角部的支点铰接，所述下肘杆的另一端与底座上的支点铰接，其特征在于，所述每副曲拐中的两个曲拐均以180°背向设置，所述连杆与下平台处于平行并且在水平状态时，使上肘杆与下平台之间的夹角β设为锐角，并且同时使上肘杆和下肘杆之间的夹角γ设为小于180°的钝角。

2.根据权利要求1所述的用于自动模切机的无死点肘杆驱动机构，其特征在于，所述β＝90°-θ，其中，θ小于上肘杆与下平台之间的铰接摩擦角，为9°～11°。

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