CN107751536B - 一种钢丝以二重点轨迹双向切料成冰糕的执行器 - Google Patents

Abstract

本发明公布一种钢丝以二重点轨迹双向切料成冰糕的执行器，属于机械设计技术。后底座组件上安装有后曲柄摇杆机构，前底座组件上安装有与后曲柄摇杆机构相对称的前曲柄摇杆机构；后曲柄摇杆机构包括后曲柄和后摇杆；后曲柄一端铰接有后连杆，另一端安装有后曲柄平衡块；后摇杆一端与后连杆铰接，另一端安装有后摇杆平衡块；后连杆上延伸出一支杆，支杆端部固定有钢丝锁紧锥；钢丝锁紧锥的运动轨迹具有一个二重点；前曲柄摇杆机构与后曲柄摇杆机构中钢丝锁紧锥之间安装有钢丝。本发明将连杆上的拐点改为二重点，减少了强相关的机构设计约束参数，简化了切割装置，钢丝可以从左到右、从右到左双向切割下流的连续体，提高了切割效率。

Description

一种钢丝以二重点轨迹双向切料成冰糕的执行器

技术领域

本发明涉及机械设计技术与冰糕制作中的分块切割方法，具体是一种钢丝以二重点轨迹双向切料成冰糕的执行器。

背景技术

冰糕几乎是人人都喜爱的降温食品，如图1所示，市场上出售的冰糕在自动生产线上加工出来，生产线上的部分机械结构与机构的示意图如图2所示，调配好的料被倒入料筒2内，搅拌器与螺旋推出器部件1中的搅拌器进行搅拌、降温、使其混合物进入均匀冷结晶状态，这样的结晶体既可以在搅拌下流动、压力下流动又可以在自身重力下保持原形，这由冰糕制作的工艺确定温度参数与搅拌速度，当料筒2内的冷结晶体被搅拌器与螺旋推出器部件1中的螺旋推出器通过料筒2的下出料口3流出时为连续外出的棱柱形冰糕料4，当流出到冰糕厚度一半h/2时，木条把12被插入，可由电磁铁推杆系统实现或间歇机构与木条把导槽系统组合实现或凸轮机构与木条把导槽系统组合实现，当流出到冰糕厚度h时，通过钢丝11切断后成为块状，第三个分段切块5是第三次切出的，第二个分段切块6是第二次切出的，第一个分段切块7是第一次切出的，第一个分段切块7最终掉落在带式输送机的同步带10上，同步带10在主动带轮组件8、从动带轮组件9的带动下，将均匀掉落的冰糕输送到外包装工序与冷冻工序，再之后是装箱与外卖。

现在多采用钢丝单向分段切块执行器，在带式输送机的前后两侧各安装一个曲柄摇杆机构，在连杆上设计出一个拐点，其轨迹为具有一段近似直线的封闭曲线，在前后两个连杆的拐点之间连接一根钢丝，该钢丝就将下流的连续体切割成一个一个具有长度为L、宽度为b₀与厚度为h的块状体，即冰糕，长度L与宽度b₀由出料口3的几何参数确定。由于下流的连续体有速度V₁，近似直线切割的速度V₂不能是水平的，否则，冰糕就会一侧厚一侧薄，当冰糕的宽度为b₀时，钢丝以速度V₂切断连续体的时间为b₀/V₂，在该时间内连续体右侧下落的距离为V₁(b₀/V₂)，于是，速度V₂与水平线之间的夹角θ＝arctan[V₁(b₀/V₂)/b₀]＝arctan(V₁/V₂)，在块状体以自由落体下落S₁的距离内，钢丝返回并进入下一个切断循环，显然，第二个分段切块6在钢丝走过的轨迹内。这表明，V₁、V₂、b₀、S₁是强相关的机构设计约束参数，且只是单向切割，这使得切割机构的结构较为复杂，切割效率低。

发明内容

为简化现有技术中冰糕切割设备的结构，提高切割效率，本发明提供一种钢丝以二重点轨迹双向切料成冰糕的执行器。它用于解决将连续外出的棱柱状原料切割成一个一个具有长度为L、宽度为b₀与厚度为h的块状体，即冰糕。它是冰糕自动生产线上的一个部件，安装在冰糕自动生产线上输送带的前后面以及料筒的下面。

本发明通过以下技术方案实现：一种钢丝以二重点轨迹双向切料成冰糕的执行器，包括相对设置的后底座组件、前底座组件；所述后底座组件上安装有后曲柄摇杆机构，前底座组件上安装有与后曲柄摇杆机构相对称的前曲柄摇杆机构；所述后曲柄摇杆机构包括可转动安装在后底座组件上的后曲柄和后摇杆；所述后曲柄一端铰接有后连杆，另一端安装有后曲柄平衡块；所述后摇杆一端与所述后连杆铰接，另一端安装有后摇杆平衡块；所述后连杆上延伸出一支杆，支杆端部固定有钢丝锁紧锥；钢丝锁紧锥的运动轨迹具有一个二重点；所述前曲柄摇杆机构中钢丝锁紧锥与后曲柄摇杆机构中钢丝锁紧锥之间安装有钢丝。

其进一步是：所述后底座组件包括后底座；所述后底座上左侧固定有并列布置的减速电机支座和后曲柄支座；所述减速电机支座上安装有减速电机；所述后曲柄支座上可转动安装有输入轴；所述减速电机的输出轴通过联轴器与输入轴连接；所述后底座上右侧固定有后摇杆支座，后摇杆支座上安装有后摇杆下支轴；所述后曲柄摇杆机构中的后曲柄固定在输入轴端部，后曲柄摇杆机构中的后摇杆可转动安装在后摇杆下支轴端部。

所述后曲柄摇杆机构中后连杆与前曲柄摇杆机构中前连杆之间通过一根曲柄外横轴固定连接。

所述后连杆的质心，在后连杆与后曲柄和后摇杆之间铰接点的连线上。

所述后底座组件下连接有后支架组件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：将连杆上的拐点改为二重点，减少了强相关的机构设计约束参数，简化了切割装置，同时不再有切块在钢丝走过的轨迹内；钢丝可以从左到右，然后从右到左双向切割下流的连续体，大大提高了切割效率。

附图说明

图1是常见冰糕结构示意图；

图2是一种常见流水线冰糕生产部分结构与工艺流程的主视图；

图3是本发明利用二重点轨迹切断方式的流水线冰糕生产结构与工艺流程的主视图；

图4是本发明后柄摇杆机构设计简图；

图5是本发明后柄摇杆机构运动分析简图；

图6是本发明后柄摇杆机构极限位置图；

图7是本发明后柄摇杆机构姿态调整图；

图8是本发明后曲柄摇杆机构主视图；

图9是本发明俯视图；

图10是后底座组件的主视图；

图11是后底座组件的左视图；

图12是后底座组件的俯视图；

图13是前底座组件的主视图；

图14是前底座组件的左视图；

图15是前底座组件的主视图；

图16是后曲柄摇杆机构惯性力完全平衡的主视图；

图17是本发明实施例中连杆曲线第一次通过二重点的曲柄摇杆机构动画图；

图18是本发明实施例中连杆曲线第二次通过二重点的曲柄摇杆机构动画图；

图19是本发明实施例中后曲柄在任意位置时后曲柄摇杆机构连杆曲线上的二重点与动画图。

图中：1搅拌器与螺旋推出器部件；2料筒；3出料口；4连续外出的棱柱形冰糕料；5第三个分段切块；6第二个分段切块；7第一个分段切块；8主动带轮组件；9从动带轮组件；10同步带；11钢丝；12木条把；

20减速电机；21第一螺栓；22第一螺母；23减速电机支座；24支座左筋板；25后第一轴承；26后第一挡圈；27后第二轴承；28后第二挡圈；29输入轴；30第一弹性销；31后曲柄；32后曲柄平衡块；33曲柄后轴套；34曲柄后销轴；35曲柄外横轴；36曲柄前轴套；37曲柄前销轴；38前曲柄；39前曲柄平衡块；40前第一轴承；41前第一挡圈；42前底座；43前第二轴承；44前第二挡圈；45从动轴；46第二弹性销；47前曲柄支座；48第二螺栓；49第二螺母；50前摇杆下支轴；51前摇杆销轴；52前摇杆支座；53前摇杆；54前摇杆平衡块；55前支架组件；55–1前支架顶板；55–2前支架左侧板；55–3前支架右侧板；55–4前支架底板；56前连杆；57前连杆左铜套；58前连杆右铜套；59前连杆支轴；60前连杆挡圈；61前连杆销轴；62后连杆支轴；63后连杆挡圈；64后连杆销轴；65后连杆；66后连杆左铜套；67后连杆右铜套；68后支架组件；68–1后支架顶板；68–2后支架左侧板；68–3后支架右侧板；68–4后支架底板；69后摇杆；70后摇杆平衡块；71钢丝锁紧锥；72后底座；73后摇杆支座；74后摇杆下支轴；75后摇杆销轴；76第三螺栓；77第三螺母；78支座右筋板；79后曲柄支座；80联轴器；81键；82前横梁；83后横梁。

图中符号：O坐标系的原点以及曲柄的固定转动中心；x坐标系的水平轴；y坐标系的垂直轴；P₁₂连杆上产生二重点轨迹的一个点；P连杆上二重点轨迹上的任意点；j连杆上具有二重点的轨迹；A₁曲柄与连杆的第一位置转动副；A₂曲柄与连杆的第二位置转动副；B₁连杆与摇杆的第一位置转动副；B₂连杆与摇杆的第二位置转动副；B₀摇杆与机架的转动副；a曲柄的杆长；b连杆的杆长；c摇杆的杆长；m₃摇杆的质量；d机架的杆长；b₂连杆上生成二重点轨迹的相对杆长；b₃连杆上二重点P₁₂到坐标系的原点的长度；b₄连杆的质心到右端转动副几何中心的长度；m₄连杆的质量；γb₃与水平线之间的夹角；β曲柄与连杆对应二重点P₁₂时b₂与b之间的结构角；φ₁曲柄对应二重点的相位角；t₁二重点对应φ₁+π相位时轨迹的切线；t₂二重点对应φ₁相位时轨迹的切线；t₁₂二重点切线t₁与t₂的平分线；θ₀曲柄摇杆机构的极位夹角；θ₁切线t₁与水平线之间的夹角；θ₂切线t₂与水平线之间的夹角；θ₁₂t₁与t₁₂之间的夹角；θ₂₂t₂与t₁₂之间的夹角；A曲柄与连杆在任意位置时的转动副；B连杆与摇杆在任意位置时的转动副；φ曲柄在任意位置时的角位移；φ₃曲柄对应摇杆到达左极限位置时的角位移；φ₄曲柄对应摇杆到达右极限位置时的角位移；δ连杆在任意位置时的角位移；δ₁连杆与φ₁对应的角位移；δ₃连杆与φ₃对应的角位移；δ₄连杆与φ₄对应的角位移；ψ摇杆在任意位置时的角位移；ψ₃摇杆与φ₃对应的角位移；ψ₄摇杆与φ₄对应的角位移；a₁曲柄上安装平衡块的杆长；c₁摇杆上安装平衡块的杆长；c₂摇杆的质心到转动副B₀几何中心的距离；

P₁₂₁前连杆上产生二重点轨迹的一个点；P₁₂₂后连杆上产生二重点轨迹的一个点；

L冰糕的长度；b₀冰糕的宽度；h冰糕的厚度；

n₁主动带轮的转速；V₃同步带的速度；S₁第三个与第二个分段切块之间的距离；S同步带相邻两个冰糕之间的距离；V₁冰糕料外出的速度；V₂切割冰糕料的速度；θV₂的方位角；B₀₁改变连杆轨迹姿态后摇杆与机架的转动副；V₂₁从左到右切割冰糕料的速度；V₂₂从右到左切割冰糕料的速度；α连杆轨迹姿态改变角；ω₃₁曲柄的角速度。

具体实施方式

以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。

二重点是这样的点：若一条平面连杆曲线用隐函数f(x,y)＝0表示，连杆曲线的任意点为P(x,y)、特殊点为P₁₂(x_P12,y_P12)，令

与

不全为零，则称P₁₂(x_P12,y_P12)点为连杆曲线上的一个二重点(node)。连杆曲线的一般形态为六阶代数曲线，存在一至三个二重点。本发明利用找到并利用一个二重点。

如图8和图9所示，一种钢丝以二重点轨迹双向切料成冰糕的执行器，后底座组件、前底座组件相对设置，使用时，后底座组件、前底座组件分别位于同步带10的前后侧。后底座组件上安装有后曲柄摇杆机构，前底座组件上安装有前曲柄摇杆机构，前曲柄摇杆机构与后曲柄摇杆机构相对称。

后曲柄摇杆机构：

后底座组件上安装有输入轴29、后摇杆下支轴74；后曲柄摇杆机构安装在输入轴29、后摇杆下支轴74上；

后曲柄31中部开孔，安装在输入轴29上，第一弹性销30将后曲柄31固定在输入轴29上。后曲柄平衡块32的轴安装在后曲柄31端部的孔中，以实现惯性力的平衡。曲柄后销轴34将曲柄外横轴35的后端固定在后曲柄31另一端部的孔中，曲柄外横轴35的后端间隙配合套装一个曲柄后轴套33，曲柄后轴套33位于后曲柄31与后连杆65之间。后连杆左铜套66以过盈配合的方式安装在后连杆65左边的孔内，后连杆右铜套67以过盈配合的方式安装在后连杆65右边的孔内；后连杆左铜套66可转动套装在曲柄外横轴35的后端，后连杆左铜套66与曲柄外横轴35组成间隙配合；后连杆右铜套67可转动套装在后连杆支轴62上，后连杆右铜套67与后连杆支轴62组成间隙配合，后连杆挡圈63和后连杆销轴64将后连杆右铜套67定位在后连杆支轴62上。后连杆支轴62另一端固定安装在后摇杆69端部的孔中，后摇杆69中部可转动安装在后摇杆下支轴74上，后摇杆销轴75将后摇杆69定位在后摇杆下支轴74上，后摇杆平衡块70的轴安装在后摇杆69另一端部的孔中以实现惯性力的平衡。后连杆65的质心在曲柄外横轴35与后连杆支轴62的轴心连线上；

后连杆65上延伸出一支杆，支杆端部固定有钢丝锁紧锥71；钢丝锁紧锥71的运动轨迹具有一个二重点。

前曲柄摇杆机构：

前底座组件上安装有从动轴45、前摇杆下支轴50；前曲柄摇杆机构安装在从动轴45、前摇杆下支轴50；

前曲柄摇杆机构与后曲柄摇杆机构结构相对称，包括：前曲柄38、第二弹性销46、前曲柄平衡块39、曲柄前销轴37、曲柄前轴套36、前连杆左铜套57、前连杆56、前连杆右铜套58、前连杆支轴59、前连杆挡圈60、前连杆销轴61、前摇杆53、前摇杆销轴51、前摇杆平衡块54、钢丝锁紧锥71。

再结合图10至图12，后底座组件：

后底座72为基础板，减速电机支座23焊接在后底座72的左后上边，支座左筋板24和支座右筋板78分别焊接在减速电机支座23的前面并焊接在后底座72的左上边。后曲柄支座79焊接在后底座72的左边，后摇杆后支座73焊接在后底座72的右边，它们组成后底座组件。

减速电机20通过第一螺栓21与第一螺母22连接在减速电机支座23上，减速电机20输出轴通过联轴器80和键81与输入轴29连接，输入轴29上安装后第一轴承25与后第二轴承27，后第一轴承25通过后第一挡圈26定位在后曲柄支座79上，后第二轴承27通过后第二挡圈28定位在后曲柄支座79上。后摇杆下支轴74固定安装在后摇杆后支座73上。

后底座72通过第三螺栓76和第三螺母77与后支架组件68中的后支架顶板68–1固定连接起来。后支架左侧板68–2焊接在后支架顶板68–1的左下边，后支架右侧板68–3焊接在后支架顶板68–1的右下边，后支架左侧板68–2与后支架右侧板68–3分别焊接在后支架底板68–4的上边。后支架组件68的后支架底板68–4通过螺栓和螺母与同步带10后侧的后横梁83固定连接起来。

再结合图10至图12，后底座组件：

前底座42为基础板，前曲柄支座47焊接在前底座42的左上边，前摇杆支座52焊接在前底座42的右上边，它们组成前底座组件。

从动轴45安装在前曲柄38的孔中，第二弹性销46将前曲柄38固定在从动轴45上，前第一轴承40与前第二轴承43安装在从动轴45上，前第一挡圈41将前第一轴承40定位在前曲柄支座47上，前第二挡圈44将前第二轴承43定位在前曲柄支座47上。前摇杆下支轴50固定安装在前摇杆支座52上。

前底座42通过第二螺栓48和第二螺母49与前支架组件55中的前支架顶板55–1固定连接起来，前支架左侧板55–2焊接在前支架顶板55–1的左下边，前支架右侧板55–3焊接在前支架顶板55–1的右下边，前支架左侧板55–2与前支架右侧板55–3分别焊接在前支架底板55–4的上边，前支架组件55的前支架底板55–4通过螺栓和螺母与同步带10前侧的前横梁82固定连接起来。

钢丝11的两端通过两个钢丝锁紧锥71分别固定安装在前连杆56上的P₁₂₁点，和后连杆65上的P₁₂₂。减速电机20带动后曲柄摇杆机构运动，后曲柄摇杆机构通过曲柄外横轴35带动前曲柄摇杆机构运动。对于后曲柄摇杆机构：后曲柄31相对于后底座72转动，后曲柄31带动后连杆65，后连杆65带动后摇杆69相对于后底座72摆动，后连杆65做平面运动，后连杆65上P₁₂₂点生成具有二重点的轨迹，后曲柄摇杆机构的惯性力实现完全平衡。对于前曲柄摇杆机构：曲柄外横轴35带动前曲柄38相对于前底座42转动，前曲柄38带动前连杆56，前连杆56带动前摇杆53相对于前底座42摆动，前连杆56做平面运动，前连杆56上P₁₂₁点生成具有二重点的轨迹，前曲柄摇杆机构的惯性力实现完全平衡。最终，钢丝11以二重点轨迹的运动方式将连续下流的原料双向分别切块成一个一个的冰糕。

再结合图16所示，后曲柄摇杆机构实现了惯性力的完全平衡：

后连杆65的质量为m₄，后连杆65的质心被设计在后连杆65两端转动副几何中心的连线上，质心到右端转动副B几何中心的长度为b₄，将m₄分解到后连杆65左端转动副A几何中心的质量为m₄₁，将m₄分解到后连杆65右端转动副B几何中心的质量为m₄₂，m₄₁＝m₄b₄/b，m₄₂＝m₄–m₄₁，后曲柄31的杆长为a，质心在后曲柄31的转动副几何中心O，曲柄外横轴35以及其上零件的质量为m₃₅，质心在曲柄外横轴35长度的中点，将m₃₅分到后连杆65左端转动副A几何中心的质量为0.5m₃₅，后曲柄31上安装后曲柄平衡块32的杆长为a₁，后曲柄平衡块的质量为m₃₂，后摇杆69上安装后摇杆平衡块70的杆长为c₁，后摇杆平衡块的质量为m₇₀，于是，后曲柄31上的后曲柄平衡块的质量m₃₂＝(m₄₁+0.5m₃₅)a/a₁，后摇杆69上的后摇杆平衡块的质量m₇₀＝(m₃c₂+m₄₂c)/c₁，这时，后曲柄摇杆机构实现了惯性力的完全平衡。

使用时，钢丝从左到右以速度V₂₁切割下流的连续体，钢丝从右到左以速度V₂₂切割下流的连续体，V₂₁的大小几乎等于V₂₂，V₂₁与水平线之间的夹角为θ₂₁，V₂₂与水平线之间的夹角为θ₂₂，θ₂₁+θ₂₂的大小由对曲柄摇杆机构的尺寸设计确定，θ₂₁＝θ₂₂由对曲柄摇杆机构的安装相位确定。

如图4所示，在xOy坐标系中，P₁₂为一个根据空间结构布局而选择的一个二重点，P₁₂O的大小b₃与方位角γ分别为

γ＝arctan(y_P12；x_P12) (2)

曲柄的杆长a＝OA₁＝OA₂为

A₁A₂⊥P₁₂O，A₁A₂与x轴的夹角φ₁＝γ–π/2，A₁(x_A1，y_A1)、A₂(x_A2，y_A2)点的

坐标分别为

B₁、B₂点的坐标分别为

定义B₁(x_B1，y_B1)与B₂(x_B2，y_B2)的中点为B₁₂，B₁₂点的坐标x_B12＝(x_B1+x_B2)/2、y_B12＝(y_B1+y_B2)/2，定义B₁(x_B1，y_B1)与B₂(x_B2，y_B2)的连线为l_B12，l_B12与x轴的夹角α_B12为

α_B12＝arctan[(y_B2-y_B1)/(x_B2-x_B1)] (12)

定义B₁(x_B1，y_B1)与B₂(x_B2，y_B2)连线的中垂线n_B12，n_B12的方程为

y＝y_B12+tan(α_B12+π/2)(x-x_B12) (13)

令摇杆的固定转动中心B₀在x轴上，即y＝y_B0＝0，由式(13)得x_B0＝d为

d＝x_B0＝x_B12-y_B12/tan(α_B12+π/2) (14)

摇杆的长度c为

至此，连杆曲线上具有二重点的曲柄摇杆机构被设计出来；

如图5所示，曲柄摇杆机构的位移方程为

摇杆3的角位移方程及其解ψ分别为

k_Asinψ+K_Bcosψ+k_C＝0 (17)

2k_Az+k_B(1-z²)+k_C(1+z²)＝0，(k_C-k_B)z²+2k_Az+k_C+k_B＝0

由式(16)得连杆2的角位移方程及其解δ分别为

k_Dsinδ+k_Ecosδ+k_F＝0 (19)

2k_Dz+k_E(1-z²)+k_F(1+z²)＝0，(k_F-k_E)z²+2k_Dz+k_F+k_E＝0

为此，得连杆2上P点的轨迹坐标(x_P、y_P)为

如图6所示，对ΔOB₃B₀与ΔOB₄B₀应用余弦定理得

于是，得摇杆到达左极限时的曲柄角位移φ₃与摇杆到达右极限时的曲柄角位移φ₄、曲柄摇杆机构的极位夹角θ₀分别为

摇杆3的左极限角位移ψ₃为

摇杆3的右极限角位移ψ₄为

当摇杆到达左极限时φ₃与对应δ₃，当摇杆到达右极限时φ₄与对应δ₄，δ₃与δ₄分别为

为此，得φ₃与δ₃位置、φ₄与δ₄位置时，P点的轨迹坐标(x_P3、y_P3)与(x_P4、y_P4)为

如图7所示，调整角度为α，当φ＝φ₁与φ＝φ₁+π时，P点与P₁₂点重合，现在计算φ＝φ₁时P₁₂点轨迹切线的斜率k₁与φ＝φ₁+π时P₁₂点轨迹切线的斜率k₂，对系数k_D、k_E、k_F分别求关于时间t的一阶导数得k_D1、k_E1、k_F1分别为

对式(19)求关于时间t的一阶导数得连杆的角速度ω₂为

k_D1sinδ+k_Dω₂cosδ+k_E1cosδ-k_Eω₂sinδ+k_F1＝0

ω₂＝(k_D1sinδ+k_E1cosδ+k_F1)/(k_Esinδ-k_Dcosδ) (31)

对式(21)求关于时间t的一阶导数，得P点切线的斜率k为

当φ＝φ₁时计算出P₁₂点的k₁，P₁₂点的切线t₁与水平线之间的夹角θ₁＝arctank₁，当φ＝φ₁+π时计算出P₁₂点的k₂，P₁₂点的切线t₂与水平线之间的夹角θ₂＝arctank₂。

θ₁与θ₂的均值即为机架的调整角度为α，θ₁₂＝θ₂₂＝α为

α＝(θ₁+θ₂)/2 (33)

其余的参数通过VB编程计算得出。

如图17至图19所示，已知x_P12＝316mm，y_P12＝–328mm，b＝320mm，b₂＝460mm，β₁＝7.5°；

通过VB编程，当曲柄的角速度ω₃₁₀＝1rad/s时，V_P12＝130.4391mm/s，于是，得曲柄的工作角速度ω₃₁为，ω₃₁/ω₃₁₀＝152.676/130.4391，ω₃₁＝152.676/130.4391＝1.17rad/s，或n₃₁＝60ω₃₁/(2π)＝11.117r/min；

通过VB编程，得设计参数为a＝64.498mm，c＝237.045mm，d＝271.298mm，极位夹角θ₀＝15.764°，A₁A₂与x轴的夹角φ₁＝43.933°，摇杆的左极限角位移ψ₃＝120.102°，摇杆的右极限角位移ψ₄＝81.932°，机架的调整角度α＝7.463°；

由于V₁/V₂＝tanθ，θ＝θ₁₂＝θ₂₂＝α，切割冰糕料的速度V₂与冰糕料外出的速度V₁之间的关系为V₂＝V₁/tanθ，切割冰糕料的速度V₂＝V₁/tan7.463°＝7.6338V₁，设V₁＝20mm/s，得V₂＝152.676mm/s。由于64.498+320＜237.045+271.298，满足曲柄摇杆机构中曲柄存在的条件，所以为曲柄摇杆机构。

Claims (5)

1.一种钢丝以二重点轨迹双向切料成冰糕的执行器，其特征在于：包括相对设置的后底座组件、前底座组件；所述后底座组件上安装有后曲柄摇杆机构，前底座组件上安装有与后曲柄摇杆机构相对称的前曲柄摇杆机构；

所述后曲柄摇杆机构包括可转动安装在后底座组件上的后曲柄（31）和后摇杆（69）；所述后曲柄（31）一端铰接有后连杆（65），另一端安装有后曲柄平衡块（32）；所述后摇杆（69）一端与所述后连杆（65）铰接，另一端安装有后摇杆平衡块（70）；所述后连杆（65）上延伸出一支杆，支杆端部固定有钢丝锁紧锥（71）；钢丝锁紧锥（71）的运动轨迹具有一个二重点；所述前曲柄摇杆机构中钢丝锁紧锥（71）与后曲柄摇杆机构中钢丝锁紧锥（71）之间安装有钢丝（11）；

b=320mm，b ₂=460mm，

其中，b为连杆的杆长；b ₂为连杆上支杆的杆长

曲柄的角速度ω ₃₁₀=1rad/s；

a=64.498mm，c=237.045mm，d=271.298mm，机架的调整角度α=7.463°；

其中，a为曲柄的杆长；c为摇杆的杆长；d为机架的杆长；

冰糕料外出的速度V ₁=20mm/s。

2.根据权利要求1所述的一种钢丝以二重点轨迹双向切料成冰糕的执行器，其特征在于：所述后底座组件包括后底座（72）；所述后底座（72）上左侧固定有并列布置的减速电机支座（23）和后曲柄支座（79）；所述减速电机支座（23）上安装有减速电机（20）；所述后曲柄支座（79）上可转动安装有输入轴（29）；所述减速电机（20）的输出轴通过联轴器（80）与输入轴（29）连接；所述后底座（72）上右侧固定有后摇杆支座（73），后摇杆支座（73）上安装有后摇杆下支轴（74）；所述后曲柄摇杆机构中的后曲柄（31）固定在输入轴（29）端部，后曲柄摇杆机构中的后摇杆（69）可转动安装在后摇杆下支轴（74）端部。

3.根据权利要求1所述的一种钢丝以二重点轨迹双向切料成冰糕的执行器，其特征在于：所述后曲柄摇杆机构中后连杆（65）与前曲柄摇杆机构中前连杆（56）之间通过一根曲柄外横轴（35）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种钢丝以二重点轨迹双向切料成冰糕的执行器，其特征在于：所述后连杆（65）的质心，在后连杆（65）与后曲柄（31）和后摇杆（69）之间铰接点的连线上。

5.根据权利要求2所述的一种钢丝以二重点轨迹双向切料成冰糕的执行器，其特征在于：所述后底座组件下连接有后支架组件（68）。

Images