开机后可无人操作的打包扣全自动切割机

陈飞军

【摘 要】本次采用了CAD绘图软件绘制出结构图，并计算了打包扣自动成形切割机的主要技术参数，以及主要工作部件和零件的选择、设计及参数确定。该切割机系统具有结构较为紧凑，结构简单， 造价低廉，可靠性强，工作效率高等特点，特别适合铜加工企业采用进行批量生产。

【关键词】曲柄摇杆机构；打包扣自动切割机

1.打包扣自动成形切割机的总体结构主要包括以下几部分

1.1打包扣自动成形机

主要包括可调压辊装置、万向联轴器、齿轮箱、同步带轮1等。其中可调压辊装置中有上、下两对压辊，上、下两对压辊之间装有弹簧，通过上面固定钢板上的螺栓来调上、下两对压辊间的距离。

1.2打包扣自动切割机

主要包括大锯罩、小锯罩、锯片、锁紧螺母、轴、轴承座、深沟球轴承、大带轮、小带轮、锯切电机，皮带，凸轮从动件，导轨等。其中锁紧螺母的锁进方向应与锯片旋转方向一致，使锯片越转越紧。

1.3打包扣自动成形切割机机架

主要包括打包扣自动成形机底座，打包扣自动切割机导轨底座，大锯罩底座、减速电机底座，间歇机构底座，电气开关箱底座等，这些底座都是直接焊接在机架上的。

1.4间歇机构

主要包括大转盘、同步带轮、单向轴承、唇形密封圈、轴、轴承盖，轴承座，圆锥滚子轴承、深沟球轴承等。

1.5连杆机构

主要包括球铰链、左旋螺母、螺母、自制螺杆、连接套等。

1.6凸轮传动机构

主要包括凸轮圆锥滚子轴承，轴承盖、带轮、唇形密封圈、限位板等。

1.7校直导向机构

上导向块、下导向块，导向支架等。

1.8落料支架

1.9电气控制系统

主要包括开关箱、旋转开关、急停开关、24V电源装置、限流保护开关、接触器等。

2.打包扣自动成形切割机的工作原理

将外径Φ12.7的一卷铜管的一端送入导向套，经第一对压辊初压4.5mm并将铜管往前送，再经第二对压辊终压4.2mm并将铜管往前送，再经校直导向机构校直导向，出导向口30mm后两对压辊停止，随即成形后的铜管也停止，等待锯片自动切割后返回起始点归位，一个循环结束，随即进入下一个循环，两对压辊又同时起动压送铜管，如此周而复始，就实现了全自动化生产。

3.打包扣自动成形切割机的设计原则

此套设备设计严格遵循以下设计原则：

3.1以市场需求为导向的原则

在达到预先设想的功能情况下，严格遵循设计结构最简，设计费用最低，维修维护最方便，维修维护费用最低，同时设计最省时，最省力的原则。

3.2创造性原则

本次设计，创造性地利用曲柄摇杆、间歇机构、凸轮槽等工作原理对两个机械动作（一个是铜管进给动作，一个是切割机锯切动作）实现了机械联动。

3.3标准化，系列化，通用化原则

本次设计中，所有零部件设计严格遵循国家标准。其中另一台设备打包带自动卷取机复用了打包扣自动成形机。

3.4整体优化原则

设计时贯彻了“系统化”和优化的思想。因为性能最好的机器其内部零件不一定是最好的；性能最好的机器也不一定是效益最好的机器；只要是有利于整体优化，机械部件也可以考虑用电子或其他元器件替代。总之，设计时是将设计方案放在大系统中去考虑，寻求最优，从经济，技术，社会效益等各方面去分析，计算，权衡利弊，尽量使设计效果达到最佳。

3.5联系实际原则

所有的设计都没有脱离实际。设计时特别考虑当前的原材料供应情况，企业的生产条件，用户的使用条件和要求等。

3.6人机工程原则

机器是为人服务的，但也是需要人去操作使用的。如何使机器适应人的操作要求，人机合一后，投入产出比率高，整体效果最好，这是此次设计时考虑的一个重要课题。很多地方的设计要符合人机工程学原理，譬如铜管的操作高度约1.2米，更换锯片（易损件）的位置、高度等都是非常方便的，需要调打包扣长度的连杆一侧机架没有用钢板封起来，便于随时调节打包扣长度等。

3.7安全标准化设计原则

本设备设计都符合安全标准化设计，有锯片的地方有小锯罩，打包扣自动切割机上设计有大锯罩，齿轮箱旁的同步带论1也设有锯罩等。

4.打包扣自动成形切割机的设计思想

4.1可持续设计思想

可持续设计思想是现代设计的一个重要趋势和特点，它考虑如何充分利用现代科技，大力开发绿色产品，改善和优化生态环境，使人与自然和谐发展，并且可以持续发展。本设备所有易损件都是标准件例如轴承，齿轮，锯片，唇形密封圈，电机（都为普通电机）等，损坏了容易买到配件替换，没有用液压传动控制，因液压传动需要消耗液压油，液压油是一种不可再生资源等，因此本设备设计可持续发展。

4.2以人为本思想

自20世纪80年代开始，设计越来越强调人性化，既要满足人的生理需求，又要满足人的心理需要。本设备设计以人为本，本设备设计操作简单，起动设备后可以无人化操作；人操作的高度，空间、维修空间等符合人机工程学参数等。

4.3整体和谐思想

现代设计十分强调整体的和谐统一，例如环艺设计、展示设计、装潢设计、产品设计等都讲究整体的和谐统一。本设备设计遵循设备与人和谐，设备操作的高度符合人机工程学参数等；设备与周围环境和谐，整套设备漆成环保色绿色等；整套设备结构紧凑，节约空间等。

5.打包扣自动成形切割机的主要技术参数

（1）所有除打包扣自动成形切割机外机械传动比为1：1。

（2）打包扣规格：长度30mm，高度6mm。

（3）凸轮最大行程34mm，凸轮每转一圈，实现1个循环，切下1颗打包扣。

（4）减速电机输出转速68转/分。

（5）设备打包扣产量速度68个/分。

（6）锯切电机转速2900转/分，大带轮与小带轮传动比为1.413，锯片转速4098转/分。

（7）压辊外径为110mm。

6.结束语

非常感谢公司领导和同事们对我的工作的大力支持，给我提出了许多宝贵的意见。在平时的工作当中，我也从他们那里学到了许多新知识，新方法等。相信在今后的工作中我会更加刻苦努力工作，不辜负领导和同事们对我的期望，更快更好地提升自己的设计能力和各方面业务技能，为公司的高速大发展提供一份力！ [科]

【参考文献】

[1]成大先.机械设计手册（第4版）化学工业出版社，2002，1，1.

[2]成大先.机械设计手册（第4版）化学工业出版社，2002，1，2.

[3]成大先.机械设计手册（第4版）化学工业出版社，2002，1.

[4]成大先.机械设计手册（第4版）化学工业出版社，2002，1.