淺談步進輸送機的設計

【摘 要】步進式輸送機以電動機為動力輸入，通過曲柄搖桿機構，帶動輸送架往復運動，從而使輸送抓間歇而有規律的推動被輸送的零件向前運動，同時還要給下一生產線留下相應的時間，零件往工作臺上的添加機卸載同步。

【關鍵詞】步進式輸送機；輸送

一、項目背景意義

輸送機在生產生活的應用很廣泛，不僅節約了大量的人力物力，而且大大地提高了生產效率。機械工程中，常見的傳輸機有皮帶輸送機，螺旋輸送機，刮板輸送機，鏈條輸送機，以及滾筒輸送機等。根據工程要求的不同，輸送的材料或工件不同，選擇不同的輸送機。每種輸送機都有自己獨有的功能。例如，螺旋輸送機適用于輸送顆粒狀或粉末狀物料；皮帶輸送機適用于煤或糧食等散料；刮板輸送機主要用于輸送以流動物料。每一種輸送機工作場合都有一定的局限。在生產中，需要輸送體積及重量稍大的工件時，這些輸送機便達不到作業的要求了，生產線上輸送一些箱體類的物料，用帶式輸送機或滾筒輸送機靠摩擦力傳送，容易發生打滑、工件相互碰撞等現象，這就需要生產新的輸送機來滿足這一要求，如步進式輸送機，工件在機體的導軌上脈沖式運動，互相之間有一定的間歇，不僅不會發生工件之間的碰撞，而且使工件卸載到下一工序有一定的卸載時間，生產線才會有序的進行。

二、研究內容

除機構的功能實現外，還需做出充足的受力分析，優化傳動比，兼顧工廠的流水線的空間，以及人體身高等實際問題。使機構在滿足生產要求的情況下，提高工作效率。在節省能源的情況下，實現生產線的要求。

三、步進輸送機的基本設計要求

工作臺不宜過高，工作人員在機床輸送過程中容易監控。電機為動力輸入源，輸送爪在輸送臺上做一定周期的往復運動，整個機構大體上為鉸鏈四桿曲柄搖桿機構，輸送爪以固定的時間周期將工件向前撥動要求的距離，本設計的要每個輸送爪的輸送距離為300mm。（1）輸送爪的往復運動。閉合曲線為輸送爪上質點的運動軌跡，往復運動可以通過在四桿機構上添加復合鉸鏈實現。曲柄的運動靠電機帶動，隨電機做周期性的圓周運動，通過連桿帶動另一個連架桿，做往復運動，從而推動工件向前運動。

圖1 工件運動局部示意圖

（2）輸送機的連桿機構。如圖2所示，曲柄BC端連接電機，為動力的輸入端，AD為連架桿。D與底框架連接，形成運動副，E與輸送爪連接。滿足曲柄搖桿四桿機構，同時添加復合機構，以達到工程設計的運動的要求。

圖2 輸送機復合機構

（3）步進輸送機占空間尺寸的設計。初步定工件的尺寸為584mm×150mm×80mm，由于工件的輸送要方便工人的監管，所以工作臺不宜過高，按每周期推動三個工件設計，初步定工作臺的尺寸為154mm×528mm×140mm，上表面距離地面高度為1200mm。（4）步進輸送機傳動機的選型設計。步進輸送機的動力源為電機，由于電機的轉速一般都很高，而輸送爪的運動不宜過快，按設計要求，輸送爪與工件接觸時無撞擊，但由于設計與工程實際各方面的原因，會有一定的撞擊力產生，如果輸送抓運動過快，既不利于前后兩段工件的放置與卸載，也可能將工件與輸送爪之間的撞擊力放大，對工件表面有所損壞，不利于生產。

四、設計創新

“步進輸送機”，設計創意的主要亮點在于：對于一些實現相關功能的機構設計，在參考了以往一些方案的基礎上，“步進輸送機”進行了一系列的改進，達到了推陳出新的要求

參 考 文 獻

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