平皮帶輸送機(jī)設(shè)計

張小明，肖高博，劉志國，吳奇文，郭軍，吳永琪

（1.珠海博杰電子股份有限公司技術(shù)中心，廣東 珠海 519000；2.北京理工大學(xué)珠海學(xué)院，廣東 珠海 519085）

1 設(shè)計的主要內(nèi)容

該設(shè)計是在現(xiàn)有技術(shù)參數(shù)前提已經(jīng)完成的假設(shè)基礎(chǔ)上，查閱相關(guān)資料，對設(shè)計平皮帶輸送機(jī)模組一端為可自動調(diào)節(jié)（可調(diào)范圍為50~400 mm），一端為固定端的各參數(shù)進(jìn)行收集與整理，通過理論計算校核分析后運用SolidWorks軟件設(shè)計繪制出平皮帶輸送機(jī)模組的三維圖形。

（1）平皮帶輸送機(jī)模組主要零部件布置方式以及結(jié)構(gòu)形式的確定。

（2）平皮帶的設(shè)計計算及校核。

（3）電機(jī)的設(shè)計計算及校核。

（4）帶輪的設(shè)計計算及選型。

（5）齒輪、齒條的設(shè)計計算及選型。

（6）SolidWorks繪制裝配圖和零件圖。

2 設(shè)計的平皮帶輸送模組的主要設(shè)計參數(shù)

2.1 平皮帶模組介紹

主要由固定板、平皮帶、平皮帶滑輪、平皮帶惰輪、控速電機(jī)和限位塊模組組成。

2.2 主要功能和適用范圍

集成在自動化設(shè)備上應(yīng)用，用來PCB板、軟板和載具等半導(dǎo)體行業(yè)輸送產(chǎn)品。

2.3 主要技術(shù)參數(shù)描述

（1）固定板材料：45#（鋼）。

（2）外形尺寸：748（L）*15（W）*55（H）mm。

（3）對象工件可兼容：尺寸為W400×D400×H8 mm；托盤質(zhì)量0.5 kg；工件質(zhì)量0.3 kg。

（4）最大搬送負(fù)載：40 N。

（5）主要功能部件：

X方向-控速電機(jī)+平皮帶+滑輪+惰輪；

Y方向-控速電機(jī)+直線導(dǎo)軌+齒輪+齒條，如圖1所示。

圖1 平皮帶模組尺寸

3 Y軸模組介紹

3.1 平皮帶輸送機(jī)的組成

2列平皮帶[1]的托盤搬運用輸送機(jī)為了方便加工件的加工、組裝以及維修等，由固定側(cè)板、帶輪、平皮帶、驅(qū)動電機(jī)和Y軸調(diào)節(jié)利用齒輪齒條組成，利用螺絲將各個部件連接在一起形成一個完整的平皮帶輸送機(jī)模組。除各部件的關(guān)鍵零件的加工精度要嚴(yán)格管控外，部件的裝配精度也有嚴(yán)格要求，這樣才能達(dá)到高精度、高穩(wěn)定性的要求。

3.2 平皮帶輸送機(jī)的組成

平皮帶輸送機(jī)，一端為固定端，另一端為根據(jù)產(chǎn)品大小調(diào)整輸送帶寬度范圍50~410 mm，如圖2所示。

圖2 平皮帶輸送機(jī)

4 設(shè)計的平皮帶輸送模組的規(guī)格

本次在輸送機(jī)完成的前提下進(jìn)行設(shè)計，其基本參數(shù)見表1。

表1 設(shè)計參照數(shù)據(jù)

4.1 平傳送帶的選定方法

（1）確定選型的必要條件（工件的最大合計重量、帶輪直徑和傳動動力等）。

（2）核算平皮帶所承載的應(yīng)力。

（3）選擇應(yīng)力范圍大于（2）中計算出的應(yīng)力皮帶。

（4）確定皮帶的耐油性和化學(xué)藥品性，并根據(jù)摩擦系數(shù)確認(rèn)滑動性。

（5）確定皮帶。

4.2 平皮帶的使用方法及作用

表2 平皮帶輪圖例及說明

平皮帶為橫截面是矩形的皮帶，如圖3所示[2]。根據(jù)皮帶材料的特性、層數(shù)、顏色和表面形狀等特征的不同，可傳送食物、電子部件和瓦楞紙板等多種工件，被廣泛運用于各個領(lǐng)域中。

圖3 平帶輪面

4.3 平皮帶用滑輪選定方法

如圖4所示，平皮帶用滑輪是傳遞馬達(dá)所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)動力的機(jī)構(gòu)，通常大量采用平皮帶輪和平皮帶進(jìn)行設(shè)計。

圖4 傳遞馬達(dá)

平皮帶用滑輪產(chǎn)品特點[3]：

（1）廣泛用于傳動和輸送設(shè)計。

（2）有平常的直柱型和法蘭型、有效抑制跑偏的圓弧型，以及有效防止跑偏的帶肋鍵槽型，適用用于各種設(shè)計需求。

（3）具有聚氨酯類產(chǎn)品，適合大多應(yīng)用環(huán)境。

（4）軸孔尺寸是H7公差，符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如圖5所示[4]。

圖5 平皮帶使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

4.4 平皮帶用惰輪選定方法

惰輪的選用根據(jù)皮帶寬度，如圖6所示。

圖6 惰輪使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

平皮帶用惰輪產(chǎn)品特點：與平皮帶用滑輪前3個特點相似，不同點為使用標(biāo)準(zhǔn)0級軸承，符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

5 控速電機(jī)選型計算方法

結(jié)合表3[5]及圖7、圖8計算控速電機(jī)的選型標(biāo)準(zhǔn)。

表3 電機(jī)選型計算

圖7 計算公式

圖8 計算公式

6 結(jié)論

本次平皮帶輸送機(jī)設(shè)計主要按照以下4點步驟嚴(yán)格執(zhí)行：

（1）平皮帶輸送機(jī)搭配設(shè)計，根據(jù)產(chǎn)品大小尺寸，可以在SolidsWork中繪制我們的模擬DUT了，尺寸為400*400*5 mm。

（2）將固定端平皮帶與可調(diào)端模組搭配起來，聯(lián)合DUT-3D來進(jìn)檢查。

（3）細(xì)化設(shè)計，根據(jù)裝配起來的模組，調(diào)整、細(xì)化一些孔位、尺寸、位置和公差等細(xì)節(jié)，整理出完整的2/3D圖紙。

（4）本設(shè)計結(jié)構(gòu)合理，符合平皮帶輸送機(jī)傳送高精度、高穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)要求。制造成本低，維修與保養(yǎng)方便。同時也可以滿足客戶需求。