[发明专利]一种灌装机凸轮传送机构中凸轮的优化及建模方法

说明书

本发明公开了一种灌装机凸轮传送机构中凸轮的优化及建模方法，其特征在于，根据执行机构的运动参数编写凸轮廓线参数方程，根据参数方程生成凸轮廓线，进而生成凸轮三维模型。本发明优化了现有圆柱凸轮的设计方法，提高了设计精度，缩短了设计时间，便于仿真验证。

技术领域

本发明涉及一种安瓿瓶及西林瓶进料及传送凸轮的的优化及建模方法，属于医药、食品等包装领域。

背景技术

近几年，随着国内外分装机联动性的快速发展，许多药厂对生产线自动化要求越来越高，对于包装设备的速度及精度也提出很高的要求。在具有多个执行动作相互配合的包装机设备中，往往传动及执行机构的精度和稳定性制约了设备的最终性能，然而，传动及执行机构的优异性往往受限于核心零部件的设计精度和设计方法。因此，优化关键机构及零部件的设计对于提高自动包装机的性能来说意义重大。

目前，药厂安瓿及西林瓶灌封产线中齿板间歇式进出料及传送机构如图1所示，其包括相互连接的接瓶齿板3和送瓶齿板11，接瓶齿板的下方设有进瓶螺杆1，进瓶螺杆1的上方设有护栏2，护栏2的一端与接瓶齿板3连接固定；接瓶齿板3、送瓶齿板11的上方分别设有一组传送机构，每组传送机构包括底部的齿板支架4，齿板支架4上设有支架滑轨5，支架滑轨5上设有齿轮推送连杆机构6，齿轮推送连杆机构6上连接有摆臂7，摆臂7通过顶部的摆臂支座10固定，摆臂7上的滚子9与凸轮8相配合。药瓶通过进瓶螺杆1及护栏2之间的通道输送给接瓶齿板3，接瓶齿板3安装在齿板支架4上由凸轮8带动摆臂7摆动沿支架滑轨5向右运动交给送瓶齿板11，其中齿板推送连杆机构6完成齿板进给及退让动作。由于进瓶螺1杆匀速转动，因此瓶子的移动是匀速的，所以要求接瓶齿板3在接瓶时移动速度与进瓶螺杆1送瓶速度相等，另外，接瓶齿板3与送瓶齿板11交接瓶子时速度也必须相等。

目前该种机构设计缺陷主要存在凸轮8的设计上：

1.接瓶齿板3在接瓶时移动速度与进瓶螺杆1送瓶速度存在偏差；

2.接瓶齿板3与送瓶齿板11交接瓶子时速度也存在偏差；

3.由于速度及位移偏差导致接瓶齿板3分别与进瓶螺杆1及送瓶齿板11不能良好啮合从而导致碎瓶，产生生产事故，而且限制设备运行速度及平稳性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有安瓿及西林瓶灌封产线中齿板间歇式进出料及传送机构接瓶齿板与进瓶螺杆及接瓶齿板与送瓶齿板啮合不良的问题，其实质是圆柱凸轮设计偏差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种精确设计凸轮轨迹的方法。该方法针对圆柱凸轮现有设计时采用拼凑法或近似设计法中的偏差问题，引入了误差补偿量来消除设计误差的产生，得到绝对精确的凸轮轨迹；并且可根据执行端实际要求的运动参数如速度、加速度及位移进行轨迹参数方程的建立从而得到参数化三维模型，便于修改和计算机仿真分析，提高了设计效率和可靠性。

本发明的一个具体技术方案为：一种灌装机凸轮传送机构中凸轮的优化及建模方法，其特征在于，根据执行机构的运动参数编写凸轮廓线参数方程，根据参数方程生成凸轮廓线，进而生成凸轮三维模型。

优选地，所述凸轮廓线的参数方程引入补偿量，用于修正偏差。

更优选地，所述凸轮廓线的参数方程在凸轮升程段减去补偿量，在回程段加上该补偿量。

优选地，所述凸轮三维模型由执行端自定义的关键参数驱动，根据关键参数即可快速生成相应模型，无需再次编写参数方程。

本发明根据执行机构的运动参数编写凸轮廓线参数方程，根据参数方程生成凸轮廓线，进而生成凸轮三维模型进行仿真验证，可以根据执行端运动参数的变化快速更新模型。本发明优化了现有圆柱凸轮的设计方法，提高了设计精度，缩短了设计时间，便于仿真验证。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：