[发明专利]变螺距高速分件供送螺杆及其制造方法

说明书

本发明涉及一种螺杆式高速分件供送装置中的变螺距螺杆及其制造方法。

螺杆式高速分件供送装置是高速自动包装系统中常用的基础装置。该装置主要是靠其中变螺距螺杆的螺旋槽形变来控制供送对象的各运动、动力参数，以达到高速分件供送的目的。因此，螺杆的运动规律对装置的性能起着极其关键的作用。但现有的高速分件供送装置中的变螺距螺杆，其运动规律加速度为多段不同函数拼接而成，其设计较繁，要分段计算拟合，且不便于计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)。另外，供送的物件会与后继的拨瓶星轮造成干涉，需要切除拨轮才行，由此会降低供送物件的稳定性。

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出一种设计简单、便于计算机设计和制造且无干涉现象的变螺距高速分件供送螺杆及其制造方法。

本发明的技术解决方案：

一种变螺距高速分件供送螺杆，它包括有变螺距螺杆，其特征在于螺杆的螺距变化规律应满足下列条件：

其中：p表示螺杆的螺距，

     表示螺杆的转角，

     _p表示螺杆加速度升(降)程转角，

     _m表示螺杆全程总转角，

     ρ表示螺杆螺旋槽的圆弧半径，

     λ为_p与_m的比值，即：λ＝_p/_m

     C_b表示螺杆后继拨瓶星轮的相邻两拨槽中心之间的距离，也称节距。

     一种变螺距高速分件供送螺杆的制造方法，其特征在于：

a、根据高速分件供送工艺要求：

即在进口区段，螺杆应为正变加速运动；

在主供送区段，螺杆应为等加速运动；

在转换区段，螺杆应为负变加速运动；

并且螺杆的各区段运动的衔接必须是连续的无突变的；得到螺杆运动加速度的分段函数：

其中f(x)表示螺杆的分段加速度，

A表示螺杆等加速段的加速度值，

x_p表示螺杆加速度的升程区间，

x_m表示螺杆加速度的总区间；

b、将上述分段函数f(x)进行数字处理和计算机分析得到螺杆全程统一的加速度函数：

其中a()——表示螺杆全程统一的加速度

    ——螺杆转角

    a——螺杆最大加速度值

    _p——加速度升程区间转角

    _m——螺杆全程总转角；

c、将螺杆的全程统一加速度函数a()进行数字处理得到螺杆的供送物件中心点全程统一的位移运动函数s()：

d、将函数s()编程后输入数控铣床，即可用范成加工方法制造出符合权项1变螺距要求的螺杆。

本发明对螺杆式高速分件供送装置的供送工艺要求作了新的分析，并在此基础上用新方法找到了一种全程统一的、适合CAD/CAM的供送螺杆运动规律。在计算机上分析了新规律的各特性函数及其图象，证明它完全能满足高速分件供送的工艺要求，是一种全程自然连续、惯性冲击小、动力特性好且应用方便的优良运动规律。对采用新规律螺杆的分件供送装置进行了干涉分析，证明其可以在既不切除拨轮又不改变系统配置关系的条件下，将物件无干涉、无冲击地由螺杆转换至拨轮。本发明设计制造简单，便于计算机设计制造，具有很大的社会效益和经济效益。

图1是现有变螺距高速分件供送装置的原理结构示意图；

图2是本发明变螺距高速分件供送装置的原理结构示意图；

图3是本发明螺杆全程加速度变化规律的初选函数图象；

图4是初选函数中k值上限趋于∞时的图象；

图5是初选函数中k值上限很小时的图象；

图6是本发明螺杆全程加速度变化规律的函数图象；

图7是本发明分件供送装置干涉分析简图；

图8是本发明供送圆柱形物件时的受力分析示意图；

图9是本发明螺杆在λ值不同时的加速度及冲击值图象。