CN107336976B - 一种推书装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种推书装置，属图书印刷包装技术领域。本发明的动力驱动机构包括三相异步电动机、空气压缩机、蜗轮蜗杆减速器，三相异步电动机通过V型皮带带动蜗轮蜗杆减速器，空气压缩机器通过电磁换向阀接通气缸；水平传动机构包括曲柄、连杆
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE002
、锁紧螺栓、连杆
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE004
、圆柱销、推书板，连杆
Figure 747280DEST_PATH_IMAGE002
与连杆
Figure 726738DEST_PATH_IMAGE004
由锁紧螺栓固定，推书板通过圆柱销固定在连杆
Figure 506475DEST_PATH_IMAGE004
上部；垂直传动机构包括气缸、垂直立柱、气缸安装座、推书板导轨，气缸安装座、推书板导轨沿着垂直立柱上下滑动，气缸中间部分固定在气缸安装座上，气缸导杆顶端与推书板导轨固定；辅助机构包括螺旋齿轮轴
Figure 465466DEST_PATH_IMAGE002
、螺旋齿轮轴
Figure 279838DEST_PATH_IMAGE004
、V型皮带。本发明结构紧凑，自动化程度很高。

Description

一种推书装置
技术领域
本发明涉及一种推书装置，属图书印刷包装技术领域。
背景技术
推书装置要实现将堆积一定数量的图书向前推送到输送皮带上，然后急速返回的动作，目前实现该动作的有多种方式，主要是利用凸轮-平面四杆机构或凸轮-曲柄滑块机构或双排链机构等，这些机构在实际生产过程中，须连续运转，只能完成最初设计的的规定动作，后期更改困难。为了便于改变推送运动距离和推送节奏，同时满足柔性生产线要求，需要一种新的推书装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种推书装置，目的在于克服平面四杆机构-凸轮正推书装置、凸轮-块机构、双排链机构只适应最初设计的规律，不适合柔性生产线的难题，以便在推送的速度与推送范围内改变，利用水平传动机构和垂直传动机构协调完成推书板的运动。
本发明采用的技术方案是：一种推书装置，包括动力驱动机构、水平传动机构、垂直传动机构、辅助机构，其中动力驱动机构包括三相异步电动机1、空气压缩机13、蜗轮蜗杆减速器3，水平传动机构包括曲柄4、连杆
Figure DEST_PATH_IMAGE002
5、锁紧螺栓6、连杆
Figure DEST_PATH_IMAGE004
7、圆柱销8、推书板18，垂直传动机构包括气缸12、垂直立柱11、气缸安装座16、推书板导轨17，辅助机构包括螺旋齿轮轴
Figure 367764DEST_PATH_IMAGE002
9、螺旋齿轮轴
Figure 79368DEST_PATH_IMAGE004
10、V型皮带2；
所述的三相异步电动机1通过V型皮带2带动蜗轮蜗杆减速器3，空气压缩机13通过电磁换向阀15接通气缸12；曲柄4一端与蜗轮蜗杆减速器3的输出轴连接，另一端与连杆
Figure 6873DEST_PATH_IMAGE002
5连接，连杆
Figure 145730DEST_PATH_IMAGE002
5与连杆
Figure 791475DEST_PATH_IMAGE004
7由锁紧螺栓6固定，连杆
Figure 41191DEST_PATH_IMAGE002
5与连杆
Figure 26464DEST_PATH_IMAGE004
7的连接长度可调节，推书板18通过圆柱销8固定在连杆
Figure 900005DEST_PATH_IMAGE004
7上部；气缸安装座16、推书板导轨17安装在两根垂直立柱11上且可沿着垂直立柱11上下滑动，气缸12中间部分固定在气缸安装座16上，气缸12导杆顶端与推书板导轨17固定，推书板18安装在推书板导轨17上且可沿推书板导轨17水平滑动；螺旋齿轮轴
Figure 970729DEST_PATH_IMAGE004
10的轴头加工成四面体，螺旋齿轮轴
Figure 86452DEST_PATH_IMAGE004
10上的螺旋齿轮与螺旋齿轮
Figure 926232DEST_PATH_IMAGE002
9底部的螺旋齿轮配合，螺旋齿轮轴
Figure 469209DEST_PATH_IMAGE002
9上部通过螺旋副与安装在两根垂直立柱11之间的气缸安装座16固定，下部轴段与垂直立柱11的安装板的低端相对固定，进而调节气缸安装座16相对于地面的高度。
优选地，所述的蜗轮蜗杆减速器3采用单输入双输出结构，蜗轮蜗杆减速器3错位180度安装两个曲柄4。
具体地，所述的连杆
Figure 761650DEST_PATH_IMAGE002
5上加工有一定长度的环形开口槽，连杆
Figure 681065DEST_PATH_IMAGE004
7上加工有与环形开口槽对应的开口螺纹，连杆
Figure 375351DEST_PATH_IMAGE002
5与连杆
Figure 292492DEST_PATH_IMAGE004
7形成移动幅，由锁紧螺栓6固定连接。
具体地，所述的调节气缸安装座气缸16相对于地面的高度，通过活动扳手卡住螺旋齿轮轴
Figure 337808DEST_PATH_IMAGE004
10轴头上加工成的四面体并施加一定的力矩，螺旋齿轮轴
Figure 84748DEST_PATH_IMAGE004
10上的螺旋齿轮作为主动轮，将动力与运动传递给从动螺旋齿轮轴
Figure 633541DEST_PATH_IMAGE002
9上螺旋齿轮，而螺旋齿轮轴
Figure 783899DEST_PATH_IMAGE002
9上端加工成螺杆，与气缸安装座16中间的开口螺纹配合，由于螺旋齿轮轴
Figure 50932DEST_PATH_IMAGE002
9下端轴段与垂直立柱11低端相对固定，故将螺旋齿轮的回转运动转变为气缸安装座16的直线升降运动，因为螺纹升角小于螺旋副的当量摩擦角，形成自锁，能够实现气缸安装座16精确可靠在垂直立柱11轴向定位。
优选地，所述的气缸12通过紧固螺栓6固定在气缸安装座16上。
具体地，所述的推书板18运动轨迹通过控制协调水平传动机构与垂直传动机构，即控制连杆
Figure 312150DEST_PATH_IMAGE004
7与气缸12导杆运动，完成水平进-垂直上升-水平退-垂直下降-水平推整个推书板循环动作。
本发明的工作原理是：三相异步电动机1通过V型皮带2带动蜗轮蜗杆减速器3，进而驱动曲柄4，连杆
Figure 715449DEST_PATH_IMAGE002
5与连杆
Figure 538174DEST_PATH_IMAGE004
7由锁紧螺栓6固定，可以调节连杆的长度，推书板18通过圆柱销8固定在连杆
Figure 292503DEST_PATH_IMAGE004
7上部，气缸安装座16、推书板导轨17沿着垂直立柱11上下滑动，气缸12中间部分固定在气缸安装座16上，气缸12导杆顶端与推书板导轨17固定，螺旋齿轮轴
Figure 295094DEST_PATH_IMAGE004
10的轴头加工成四面体，螺旋齿轮轴
Figure 818479DEST_PATH_IMAGE004
10上的螺旋齿轮与螺旋齿轮
Figure 248324DEST_PATH_IMAGE002
9底部的螺旋齿轮配合，螺旋齿轮轴
Figure 83425DEST_PATH_IMAGE002
9上部通过螺旋副与垂直立柱11之间的气缸安装座16固定，进而调节气缸安装座16相对于地面的高度，推书板18可以在推书板导轨17上水平移动，通过控制协调水平传动机构与垂直传动机构，即控制连杆
Figure 624127DEST_PATH_IMAGE004
7与气缸12导杆运动合成推书板18运动轨迹，完成水平进-垂直上升-水平退-垂直下降-水平推整个循环动作。
本发明的有益效果是：
1、本发明推书装置，在设计推书装置的时候，不需要根据设计任务运动轨迹，模拟精确设定好运动轨迹并反复修订，然后在加工，只需要掌握主要设计参数便可以加工，利用Proe建模并装配，利用ADAMS进行动力学分析，实时根据生产线的改变调整运动规律，缩短设计周期。
2、本发明推书装置，不存在刚性冲击，可靠性很高，维修很方便，可以适用不同的推书范围。
3、本发明推书装置，可以调节推书板垂直上升与下降的速度，解决通过一个动力输入，两个相对固定的输出之间的切换。
附图说明
图1为本发明推书装置主视图；
图2为图1局部放大示意图；
图3为图1的左视图；
图4为本发明推书装置总装示意图。
图中各标号：1-三相异步电动机、2- V型带、3-蜗轮蜗杆减速器、4-曲柄、5-连杆
Figure 329915DEST_PATH_IMAGE002
、6-锁紧螺栓、7-连杆
Figure 665082DEST_PATH_IMAGE004
、8-圆柱销、9-螺旋齿轮轴
Figure 659582DEST_PATH_IMAGE002
、10-螺旋齿轮轴
Figure 738397DEST_PATH_IMAGE004
、11-垂直立柱、12-气缸、13-空气压缩机、14-气管、15-电磁换向阀、16-气缸安装座、17-推书板导轨、18-推书板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1、图2、图3、图4所示，一种推书装置，包括动力驱动机构、水平传动机构、垂直传动机构、辅助机构，其中动力驱动机构包括三相异步电动机1、空气压缩机13、蜗轮蜗杆减速器3，水平传动机构包括曲柄4、连杆
Figure 547959DEST_PATH_IMAGE002
5、锁紧螺栓6、连杆
Figure 604426DEST_PATH_IMAGE004
7、圆柱销8、推书板18，垂直传动机构包括气缸12、垂直立柱11、气缸安装座16、推书板导轨17，辅助机构包括螺旋齿轮轴
Figure 86223DEST_PATH_IMAGE002
9、螺旋齿轮轴
Figure 968729DEST_PATH_IMAGE004
10、V型皮带2；
所述的三相异步电动机1通过V型皮带2带动蜗轮蜗杆减速器3，空气压缩机13通过电磁换向阀15接通气缸12；曲柄4一端与蜗轮蜗杆减速器3的输出轴连接，另一端与连杆
Figure 445846DEST_PATH_IMAGE002
5连接，连杆
Figure 388394DEST_PATH_IMAGE002
5与连杆
Figure 390111DEST_PATH_IMAGE004
7由锁紧螺栓6固定，连杆
Figure 935362DEST_PATH_IMAGE002
5与连杆
Figure 93417DEST_PATH_IMAGE004
7的连接长度可调节，推书板18通过圆柱销8固定在连杆
Figure 800342DEST_PATH_IMAGE004
7上部；气缸安装座16、推书板导轨17安装在两根垂直立柱11上且可沿着垂直立柱11上下滑动，气缸12中间部分固定在气缸安装座16上，气缸12导杆顶端与推书板导轨17固定，推书板18安装在推书板导轨17上且可沿推书板导轨17水平滑动；螺旋齿轮轴
Figure 725573DEST_PATH_IMAGE004
10的轴头加工成四面体，螺旋齿轮轴
Figure 215460DEST_PATH_IMAGE004
10上的螺旋齿轮与螺旋齿轮
Figure 542536DEST_PATH_IMAGE002
9底部的螺旋齿轮配合，螺旋齿轮轴
Figure 390669DEST_PATH_IMAGE002
9上部通过螺旋副与安装在两根垂直立柱11之间的气缸安装座16固定，下部轴段与垂直立柱11的安装板的低端相对固定，进而调节气缸安装座16相对于地面的高度。
进一步地，所述的蜗轮蜗杆减速器3采用单输入双输出结构，蜗轮蜗杆减速器3错位180度安装两个曲柄4，进而安装两套相同的机构，提高推书的效率，平衡动力冲击，增加机构的稳定性，降低单一推书板18推书频率较高的问题。
进一步地，所述的连杆
Figure 865512DEST_PATH_IMAGE002
5上加工有一定长度的环形开口槽，连杆
Figure 627932DEST_PATH_IMAGE004
7上加工有与环形开口槽对应的开口螺纹，连杆
Figure 871831DEST_PATH_IMAGE002
5与连杆
Figure 327083DEST_PATH_IMAGE004
7形成移动幅，由锁紧螺栓6固定连接，因此可以调节连杆
Figure 289223DEST_PATH_IMAGE002
5与连杆
Figure 855334DEST_PATH_IMAGE004
7总体的连接长度，进而可以调节推书板的水平运动距离。
进一步地，所述的调节气缸安装座气缸16相对于地面的高度，通过活动扳手卡住螺旋齿轮轴
Figure 891423DEST_PATH_IMAGE004
10轴头上加工成的四面体并施加一定的力矩，螺旋齿轮轴
Figure 408507DEST_PATH_IMAGE004
10上的螺旋齿轮作为主动轮，将动力与运动传递给从动螺旋齿轮轴
Figure 795626DEST_PATH_IMAGE002
9上螺旋齿轮，而螺旋齿轮轴
Figure 962165DEST_PATH_IMAGE002
9上端加工成螺杆，与气缸安装座16中间的开口螺纹配合，由于螺旋齿轮轴
Figure 118339DEST_PATH_IMAGE002
9下端轴段与垂直立柱11低端相对固定，故将螺旋齿轮的回转运动转变为气缸安装座16的直线升降运动，因为螺纹升角小于螺旋副的当量摩擦角，形成自锁，能够实现气缸安装座16精确可靠在垂直立柱11轴向定位。
进一步地，所述的气缸12通过紧固螺栓6固定在气缸安装座16上，所述的推书板导轨17是由气缸12上部导杆驱动沿着垂直立柱11上下移动。
进一步地，所述的推书板18运动轨迹通过控制协调水平传动机构与垂直传动机构，即控制连杆
Figure 977711DEST_PATH_IMAGE004
7与气缸12导杆运动，完成水平进-垂直上升-水平退-垂直下降-水平推整个推书板循环动作。
具体工作时：所述的连杆
Figure 586547DEST_PATH_IMAGE004
7运动是采用交流变频器调节三相异步电动机1输出转速，通过涡轮蜗杆减速器3将运动与动力传给曲柄4，进而改变推书板18在推书板导轨17上水平移动的速度。
所述的气缸12导杆运动利用空气压缩机13可以调节输出几种气压，通过电磁换向阀15、气管14的连接，能有效的控制气缸12导杆上下移动速度，进而控制推书板导轨17在垂直方向沿着垂直立柱11上升与下降运动。
本发明适用性广，结构相对紧凑，取代传统凸轮机构与四杆机构组合的推书机构，能根据需要图书堆积的高度、推送的距离、实际生产任务的推书频率形成运动轨迹将多样性，自动化程度很高。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1.一种推书装置，其特征在于：包括动力驱动机构、水平传动机构、垂直传动机构、辅助机构，其中动力驱动机构包括三相异步电动机（1）、空气压缩机（13）、蜗轮蜗杆减速器（3），水平传动机构包括曲柄（4）、连杆
Figure 120606DEST_PATH_IMAGE001
（5）、锁紧螺栓（6）、连杆
Figure 198283DEST_PATH_IMAGE002
（7）、圆柱销（8）、推书板（18），垂直传动机构包括气缸（12）、垂直立柱（11）、气缸安装座（16）、推书板导轨（17），辅助机构包括螺旋齿轮轴
Figure 981563DEST_PATH_IMAGE001
（9）、螺旋齿轮轴
Figure 461085DEST_PATH_IMAGE002
（10）、V型皮带（2）；
所述的三相异步电动机（1）通过V型皮带（2）带动蜗轮蜗杆减速器（3），空气压缩机（13）通过电磁换向阀（15）接通气缸（12）；曲柄（4）一端与蜗轮蜗杆减速器（3）的输出轴连接，另一端与连杆
Figure 22517DEST_PATH_IMAGE001
（5）连接，连杆
Figure 666119DEST_PATH_IMAGE001
（5）与连杆
Figure 846565DEST_PATH_IMAGE002
（7）由锁紧螺栓（6）固定，连杆
Figure 570807DEST_PATH_IMAGE001
（5）与连杆
Figure 178506DEST_PATH_IMAGE002
（7）的连接长度可调节，推书板（18）通过圆柱销（8）固定在连杆
Figure 309404DEST_PATH_IMAGE002
（7）上部；气缸安装座（16）、推书板导轨（17）安装在两根垂直立柱（11）上且可沿着垂直立柱（11）上下滑动，气缸（12）中间部分固定在气缸安装座（16）上，气缸（12）导杆顶端与推书板导轨（17）固定，推书板（18）安装在推书板导轨（17）上且可沿推书板导轨（17）水平滑动；螺旋齿轮轴
Figure 152595DEST_PATH_IMAGE002
（10）的轴头加工成四面体，螺旋齿轮轴
Figure 872289DEST_PATH_IMAGE002
（10）上的螺旋齿轮与螺旋齿轮轴
Figure 529185DEST_PATH_IMAGE001
（9）底部的螺旋齿轮配合，螺旋齿轮轴
Figure 68751DEST_PATH_IMAGE001
（9）上部通过螺旋副与安装在两根垂直立柱（11）之间的气缸安装座（16）固定，下部轴段与垂直立柱（11）的安装板的低端相对固定，进而调节气缸安装座（16）相对于地面的高度；
所述的蜗轮蜗杆减速器（3）采用单输入双输出结构，蜗轮蜗杆减速器（3）错位180度安装两个曲柄（4）；
所述的连杆
Figure 918895DEST_PATH_IMAGE001
（5）上加工有一定长度的环形开口槽，连杆
Figure 102883DEST_PATH_IMAGE002
（7）上加工有与环形开口槽对应的开口螺纹，连杆
Figure 317964DEST_PATH_IMAGE001
（5）与连杆
Figure 203880DEST_PATH_IMAGE002
（7）形成移动幅，由锁紧螺栓（6）固定连接。
2.根据权利要求1所述的推书装置，其特征在于：所述的调节气缸安装座（16）相对于地面的高度，通过活动扳手卡住螺旋齿轮轴
Figure 529819DEST_PATH_IMAGE002
（10）轴头上加工成的四面体并施加一定的力矩，螺旋齿轮轴
Figure 771576DEST_PATH_IMAGE002
（10）上的螺旋齿轮作为主动轮，将动力与运动传递给从动螺旋齿轮轴
Figure 16613DEST_PATH_IMAGE001
（9）上螺旋齿轮，而螺旋齿轮轴
Figure 796350DEST_PATH_IMAGE001
（9）上端加工成螺杆，与气缸安装座（16）中间的开口螺纹配合，由于螺旋齿轮轴
Figure 535767DEST_PATH_IMAGE001
（9）下端轴段与垂直立柱（11）低端相对固定，故将螺旋齿轮的回转运动转变为气缸安装座（16）的直线升降运动，因为螺纹升角小于螺旋副的当量摩擦角，形成自锁，能够实现气缸安装座（16）精确可靠在垂直立柱(11)轴向定位。
3.根据权利要求1所述的推书装置，其特征在于：所述的气缸（12）通过紧固螺栓固定在气缸安装座（16）上。
4.根据权利要求1所述的推书装置，其特征在于：所述的推书板（18）的运动轨迹通过控制协调控制连杆
Figure 553401DEST_PATH_IMAGE002
（7）与气缸（12）导杆的运动，完成水平进-垂直上升-水平退-垂直下降-水平推整个推书板循环动作。
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