自动打印机说明书_桂林电子科技大学优秀机械原理课程设计
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自动打印机(机械原理课程设计).
设计名称:自动打印机
设计目的:设计一种自动打印机,能够自动抽取纸张、印刷文字和排除错页,提高打印效率和减少人力成本。
设计原理:自动打印机主要由纸张自动进纸机、打印机组和错页排除机构三部分组成。
纸张自动进纸机能够从纸张贮存仓自动抽取纸张,并送到打印机组。
打印机组采用喷墨技术进行打印,可以在纸张表面印刷文字。
错页排除机构能够检测并排除打印中出现的错页。
设计流程:
1. 开始
2. 从纸张储存仓中抽取纸张并将其送到自动打印机
3. 自动打印机识别出需要打印的文字并进行打印
4. 打印中出现错页时,错页排除机构自动检测并将错页排除
5. 打印完成后,自动排出已打印好的纸张
6. 结束
设计要点:
1. 纸张自动进纸机的设计要考虑不同规格的纸张,并能够自动抽取多张纸张进行连续打印。
2. 打印机组采用喷墨技术进行打印,需要考虑喷头的位置和调节,以保证打印质量。
3. 错页排除机构需要能够检测并排除不同规格的错页,并在轨道方向上精确定位。
4. 整个自动打印机需要配备电路控制系统,能够实现自动控制和监测系统的状态。
5. 设计时需要充分考虑设备的耐用性、可靠性和易维护性。
设计效果:
1. 自动打印机能够自动抽取、打印和排出纸张,大大提高了打印效率。
2. 错页排除机构能够自动排除错页,减少了错误率,提高了打印质量。
3. 自动打印机能够适应不同规格的纸张和打印要求,具有较高的通用性和适应性。
4. 设计的自动打印机具有较高的可靠性、耐用性和易维护性,减少了维护和保养成本。
自动打印机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解自动打印机的基本工作原理和组成部分。
2. 学生能掌握自动打印机的安装、调试和基本操作流程。
3. 学生了解自动打印机在生活中的应用及其对提高工作效率的重要性。
技能目标:1. 学生能独立完成自动打印机的组装和调试。
2. 学生能运用自动打印机进行文档、图片等的打印操作。
3. 学生能针对自动打印机常见故障进行分析与解决。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对自动打印机技术的兴趣和求知欲,激发创新意识。
2. 培养学生团队协作、共同探究的精神,提高沟通与表达能力。
3. 增强学生对自动打印机在现代社会中所发挥作用的认知,树立正确的科技观。
本课程针对初中年级学生,结合自动打印机相关知识,注重理论与实践相结合,培养学生的动手操作能力、问题解决能力和创新能力。
课程目标具体、可衡量,旨在帮助学生全面了解自动打印机,提高实际操作技能,同时注重情感态度价值观的培养,使学生在学习过程中形成积极的学习态度和价值观。
为确保课程目标的实现,后续教学设计和评估将围绕具体学习成果展开。
二、教学内容1. 自动打印机基础知识:- 自动打印机的工作原理- 自动打印机的组成部分及功能- 自动打印机在生活中的应用案例2. 自动打印机安装与调试:- 打印机硬件安装步骤- 驱动程序安装与设置- 打印机调试方法及注意事项3. 自动打印机操作与使用:- 打印机的基本操作流程- 文档、图片等打印方法- 打印质量调整与优化4. 自动打印机维护与故障排除:- 打印机日常保养与维护- 常见故障现象与原因分析- 故障排除方法与技巧教学内容依据课程目标,结合教材章节,确保科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度,具体如下:第一课时:自动打印机基础知识第二课时:自动打印机安装与调试第三课时:自动打印机操作与使用第四课时:自动打印机维护与故障排除教学内容紧密结合实际,注重培养学生的动手操作能力和问题解决能力,同时涵盖自动打印机的理论知识,使学生在实践中学习,提高学习效果。
编号:机械原理创新课程设计说明书题目:自动打印机设计院(系):机电工程学院专业:机械设计制造及其自动化学生姓名:学号:指导教师:黄美发职称:教授2015年12月26 日目录第一章概述 (3)1.1设计题目 (3)1.2 目的及意义 (3)1.3 设计任务要求 (3)第二章自动打印机机构方案拟定 (5)2.1 原动机的选择 (5)2.2 功能分解 (7)2.3 运动形态学矩阵 (7)2.4 运动方案的选择与比较 (8)第三章传动系统的计算 (11)3.1 总传动比的计算 (11)3.2 传动比的分配 (11)第四章机械运动循环图的设计 (13)第五章执行机构运动分析与尺寸设计 (16)5.1 凸轮轮廓的设计 (16)5.2 曲柄滑块机构的设计 (18)5.2.1 尺寸设计 (18)5.2.2 运动分析 (18)第六章课程设计总结 (20)参考文献 (20)第一章概述1.1设计题目自动打印机设计。
1.2 目的及意义机械原理课程设计[4-6]是机械原理课程的一个重要实践性教学环节同时又是机械类专业人才培养计划中的一个相对独立的设计实践,在培养学生的机械综合设计能力及创新意识与能力方面起到十分重要的作用。
本文自动打印机机构,是利用常用的简单机构进行有机地组合,设计出结构简单紧凑,运动灵活可靠,易于加工制造的机构,进而完成送料、夹紧和打印、输出的任务。
通过对本机构的设计,可以在一定程度上培养我们如下五个方面的能力:1、初步了解机械设计的全过程,受到根据功能需要拟定机械运动方案的训练,具备初步的机构选型、组合和确定运动方案的能力。
2、以机械系统运动方案设计为结合点,把机械原理课程各章的理论和方法融会贯通起来,进一步和加深学生所学的理论知识。
3、进一步提高学生运算、绘图以及运用计算机和技术资料的能力。
4、通过编写说明书,培养学生表达、归纳、总结的能力。
5、培养学生综合运用所学知识,理论联系实际,独立思考与分析问题的能力和创新能力。
自动打印机系统机械原理课程设计一、课程设计要求1. 设计一台自动打印机系统,要求能够自动完成打印任务。
2. 以机械原理为主要内容,设计打印机的各个部件和结构。
3. 涵盖传感器、电机、控制电路等电子方面的知识。
4. 提交设计草稿和实验报告,包括设计图纸、调试记录、系统介绍等内容。
二、设计思路1. 打印机的结构设计:打印机主要由以下几个部分组成:打印头、进纸轮、纸张压力轮、出纸轮、纸张传送带、电机及传动组件等。
其中,打印头是整个系统的核心部分,负责将电脑上的图像或文字转化为实际的印刷品。
进纸轮和纸张压力轮的作用是将纸张送入打印头,保证打印质量。
出纸轮则负责将已打印好的纸张送出。
纸张传送带是连接这些部件的重要组成部分,起到传输、保持纸张位置等作用。
电机及传动组件则负责转动轮子,驱动各个部件运转。
2. 打印机的电子控制系统设计:打印机的电子控制系统主要包括传感器、控制电路、电源等部分。
传感器的作用是感知打印头、进纸轮、出纸轮、纸张传送带等部件的位置和运动状态,向控制电路发送信号,控制电路则根据传感器信号来控制电机的启停、运转方向、转速等参数。
3. 实践操作:根据打印机的结构设计和电子控制系统设计,进行实际的打印机搭建和调试。
首先要梳理好各个部件之间的运动路径和传动关系,逐一安装测试,进而完成系统整合和调试。
三、设计草稿(注:草稿只是一个基本的想法方案,具体细节和实现可以有所变化)1. 打印机结构设计草稿:(1)打印头:使用流水线结构设计,具备较高的转速和精度,采用热敏打印机头。
(2)进纸轮和纸张压力轮:采用橡胶材料,具有一定的摩擦力和压缩性,能够满足传送纸张的需要,并在传送过程中保证纸张的平整和正常进料。
(3)出纸轮:采用带齿轮的结构,通过齿轮传动和传送带的配合工作,将已打印好的纸张送出。
(4)纸张传送带:采用橡胶材质,能够传送纸张并保持纸张的位置稳定,具有较好的抗滑性能和耐久性能。
(5)电机及传动组件:采用直流电机和减速器的组合,通过齿轮传动和传动轮驱动各个部件运转。
打印机机械原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解打印机的机械结构组成,掌握各部件的功能及工作原理;2. 学生能掌握打印机的基本操作流程,了解不同类型打印机的特点及适用场景;3. 学生了解打印机的维护保养知识,掌握常见故障的排除方法。
技能目标:1. 学生能够独立进行打印机的组装与拆解,提高动手实践能力;2. 学生能够熟练操作打印机,完成打印任务,提升办公软件应用能力;3. 学生能够分析并解决打印机使用过程中遇到的问题,培养问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习打印机机械原理,增强对现代办公设备的认识和兴趣;2. 学生在团队合作中,培养沟通协调能力和团队精神;3. 学生养成爱护公共财物、珍惜资源的良好习惯,提高环保意识。
本课程针对初中年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,明确以上课程目标。
通过本章节的学习,学生不仅能够掌握打印机的机械原理,提高实践操作能力,还能培养良好的情感态度和价值观,为今后的学习和生活打下坚实基础。
二、教学内容1. 打印机概述:介绍打印机的定义、分类及发展历程,使学生了解打印机在现代办公中的应用。
- 教材章节:第一章 打印机概述2. 打印机机械结构:讲解打印机的各部件名称、功能及工作原理,重点掌握打印头、墨盒、纸张传输系统等关键部件。
- 教材章节:第二章 打印机机械结构3. 打印机操作流程:学习打印机的安装、连接、设置及基本操作,掌握打印、复印、扫描等功能的实现。
- 教材章节:第三章 打印机操作流程4. 打印机维护保养:传授打印机的日常保养方法,介绍常用耗材的更换及常见故障的排除。
- 教材章节:第四章 打印机维护保养5. 打印机实践操作:安排学生进行打印机的组装、拆解及实际打印操作,提高学生的动手实践能力。
- 教材章节:第五章 打印机实践操作根据课程目标,教学内容分为五个部分,按照教学大纲的安排和进度进行授课。
通过本章节的学习,学生将系统掌握打印机的相关知识,为实际应用打下坚实基础。
机械原理课程设计说明书一、设计目的。
本课程设计旨在通过对机械原理相关知识的学习和实践,培养学生分析和解决机械工程中实际问题的能力,提高学生的动手能力和创新意识,为将来的工程实践打下坚实的基础。
二、设计内容。
1. 课程设计主题,设计一个简单的机械装置,通过该装置实现特定的功能。
2. 设计要求,装置的设计要求符合机械原理相关知识,能够有效地完成所规定的功能,并且具有一定的创新性和实用性。
3. 设计步骤,包括需求分析、方案设计、零部件选型、装配调试等具体步骤。
4. 设计报告,撰写完整的课程设计报告,包括设计思路、设计过程、关键技术参数、实验结果和分析等内容。
三、设计流程。
1. 需求分析,明确设计的功能和性能要求,分析设计对象的特点和工作环境,为后续的方案设计奠定基础。
2. 方案设计,根据需求分析的结果,提出多种设计方案,并进行比较和评估,选择最合适的方案进行详细设计。
3. 零部件选型,根据所选方案,选择合适的零部件和材料,确保装置的稳定性和可靠性。
4. 装配调试,按照设计要求,将各个零部件进行装配,并进行调试和优化,确保装置能够正常工作。
5. 设计报告,撰写完整的设计报告,包括设计的整个过程和结果,以及对实验数据的分析和总结。
四、设计要求。
1. 设计的装置功能明确,能够有效地完成所规定的任务。
2. 设计具有一定的创新性和实用性,能够解决实际的工程问题。
3. 设计报告内容完整,结构清晰,语言流畅,符合学术规范。
4. 设计过程中要注重安全性和可靠性,确保实验过程中不会造成人身和设备的损害。
五、设计评分标准。
1. 设计方案的创新性和实用性占20%。
2. 设计装置的功能和性能占30%。
3. 设计报告的完整性和规范性占30%。
4. 设计过程中的安全性和可靠性占20%。
六、总结。
通过本次课程设计,学生将能够全面掌握机械原理相关知识,培养了动手能力和创新意识,为将来的工程实践打下了坚实的基础。
同时也提高了学生的团队合作能力和实际问题解决能力,为将来的工作做好了充分的准备。
机械原理自动打印机课程设计一、引言自动打印机是一种常见的办公设备,它可以将电脑中的文档快速地转化为纸质文件。
本课程设计旨在深入探究自动打印机的工作原理,通过设计一个简单的自动打印机模型来加深对其原理的理解。
二、机械原理1. 滚筒式打印机滚筒式打印机是一种常见的自动打印机,其工作原理类似于手写字。
在滚筒上安装有字母和符号,当滚筒旋转时,墨水喷头会将墨水喷在纸张上,形成文字和图像。
2. 喷墨式打印机喷墨式打印机是另一种常见的自动打印机,其工作原理是通过喷头将墨水喷在纸张上形成文字和图像。
喷头内部有微小的孔道,通过控制电压来控制墨水流出的速度和位置。
3. 激光打印机激光打印机采用激光束扫描纸张表面,在特定区域上照射出高温点,使得颜料粉末熔化并附着在纸张上,形成文字和图像。
激光打印机的优点是速度快、精度高,适用于大批量的打印工作。
三、自动打印机课程设计1. 设计原理本课程设计旨在设计一个简单的自动打印机模型,通过控制电机和喷头的运转来实现纸张上文字和图像的打印。
其中,电机负责驱动滚筒或喷头旋转,喷头负责将墨水喷在纸张上。
2. 设计步骤(1)选择适当的电机和喷头,并将其安装在模型中。
(2)编写程序控制电机和喷头的运转。
根据需要调整电机和喷头的速度和位置。
(3)测试模型并进行调试。
根据测试结果对模型进行优化。
3. 设计难点本课程设计中最大的难点是如何控制电机和喷头的运转。
需要编写复杂的程序来实现这一目标,并且需要不断进行测试和调试以达到最佳效果。
四、结论自动打印机是一种常见的办公设备,其工作原理包括滚筒式打印机、喷墨式打印机和激光打印机。
本课程设计旨在设计一个简单的自动打印机模型,通过控制电机和喷头的运转来实现纸张上文字和图像的打印。
设计中最大的难点是如何控制电机和喷头的运转,需要编写复杂的程序来实现这一目标,并且需要不断进行测试和调试以达到最佳效果。
自动打印机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解自动打印机的原理与结构,掌握其工作流程中的关键环节。
2. 学生能够描述自动打印机与计算机通信的基本方式,了解不同类型打印命令的功能。
3. 学生掌握自动打印机常见故障的识别及基本的故障排除方法。
技能目标:1. 学生能够独立操作自动打印机,包括安装打印纸、更换墨盒等维护工作。
2. 学生能够运用所学的知识,通过计算机软件发送打印任务并调整打印设置。
3. 学生能够分析简单的打印问题,采取适当的措施进行解决。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对现代信息技术的兴趣,认识到自动化设备在生活中的重要性。
2. 学生通过实践活动,增强解决问题的自信心,培养耐心和细致的工作态度。
3. 学生在小组合作中学会分享和交流,培养团队合作精神,理解团队协作的重要性。
课程性质:本课程为信息技术学科实践活动,旨在通过自动打印机的实际操作,使学生理解并掌握信息技术在现代办公中的应用。
学生特点:考虑到学生为六年级学生,具备一定的计算机操作基础,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手操作。
教学要求:课程注重理论与实践相结合,强调学生的动手能力与问题解决能力的培养,通过实际操作让学生在体验中学习,确保学生能够达到课程预设的知识与技能目标。
教学过程中,注重学生的个别差异,提供个性化指导,确保每个学生都能在课程中获得成长。
二、教学内容1. 自动打印机的基本原理与结构- 打印机的工作原理- 打印机的关键部件介绍:打印头、墨盒、滚筒、走纸机构等2. 打印机与计算机的连接与通信- 打印机与计算机的连接方式- 常用打印命令的认识和使用:打印、复印、扫描等- 打印机驱动程序的安装与设置3. 自动打印机的操作与维护- 打印纸的安装与更换- 墨盒的安装与更换- 打印机日常清洁与保养4. 打印故障分析与排除- 常见打印问题的识别:卡纸、打印模糊、颜色偏差等- 常见故障的排除方法:调整打印设置、清理打印头、检查连接线等5. 打印机操作的实践练习- 发送打印任务并进行打印设置- 实际操作中遇到问题的分析与解决教学内容根据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。
“机械原理”课程设计自动打印机的设计目录0.课程设计任务书 (2)1.设计题目 (3)2.工作原理和工艺动作分解 (4)3.执行机构选型 (5)4.工艺动作协调设计,并拟定运动循环图 (6)5. 机构运动方案的选择和评定 (9)6. 机械传动系统的速比和变速机构 (12)7.机构运动简图 (13)8.主要机构的尺度设计 (14)9.主要机构速度与加速度分析 (18)10.参考资料 (20)11.设计总结及感悟 (20)《机械原理》课程设计任务书2013学年第一学期机械工程学院机械大类专业机械1104班课程名称:机械原理课程设计设计题目:自动打印机的设计完成期限:自2013 年 6月 20 日至2013年 6月 27日共 1 周指导教师(签字):银金光2013年6月6日1.设计题目平压印刷机的设计1.1、设计原理在某商品包装好的纸盒上,为了某种需要而在商品上打印一种记号。
它的主要动作有三个:送料达到打印工位,然后打印记号,最后将产品输出。
1.2、设计要求1)纸盒尺寸:长100—150mm、宽70—100mm、高30—50mm;2)产品重量5—10N;3)自动打印机的生产率是80次/min;4)要求机构的结构简单紧凑、运动灵活可靠、易于制造加工。
1.3、设计任务1)根据工艺动作要求拟定运动循环图;2)进行送料夹紧机构、打印机构和输出机构及其相互连接传动的选型;3)机械运动方案的评定和选择;4)按选定的原动机及执行机构运动参数拟定机械传动方案,分配传动比,并画出传动方案;5)对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算;6)画出机构运动简图;7)对执行机构进行运动分析,画出运动线图,进行机构运动模拟仿真;8)编写设计计算说明书。
2.工作原理和工艺动作分解2.1、工作原理根据自动打印机的工艺动作过程,可知,其应该具有一个供打印用的图章、三个执行构件(装有纸盒的料斗往复送料、打印机构的来回打印记号、输出机构使打印完记号后的纸盒输出)、机架。
机械原理自动打印机课程设计说明书范文一.设计题目自动打印机的设计1.题目简介此自动打印机是当产品包装好后,为了商品的某种需要而用来在包装好的纸盒上,打印一种记号的专用设备。
它的主要动作有三个:纸盒送到打印工位;打印记号;然后将打印好的纸盒输出。
2.设计参数(1)纸盒尺寸:长100~150mm,宽70~100mm,高30~50mm;(2)自动打印机的生产效率:80次/min。
3.设计内容(1)打印机构①动作要求:将减速器输送来的匀速圆周运动转化为打印头的往复运动;②运动要求:动力特性好,并有急回特性。
(2)送料机构要求与打印机构动作协调。
(3)减速机构计算总传动比,分配各级传动比和确定传动方案组合方式。
例如带传动和定轴轮系串连或采用行星轮系等;有自锁要求而功率又不大时,可采用蜗杆机构。
对定轴轮系要合理分配各对齿轮的传动比,这是传动装置的一个重要问题,它将直接影响机器的外廓尺寸、重量、润滑和整个机器的工作能力,根据i总n电/n执行,确定传动机构。
二.方案构思及分析1.方案构思根据设计要求,打印机构和送料机构有多种实现方式,现列表如下第1页表1送打方印机案构号直动推杆偏置曲柄滑块机构直动推杆凸轮机构齿轮—连六杆机构杆机构杆滑块凸轮-摇料机构直动凸轮机构凸轮(直动)、连杆机构凸轮(摆动)、连杆机构间歇机构齿轮连杆机构√√√2.方案分析实现上述要求的机构组合方案可以有许多种,下面仅介绍其中的几例以供参考。
(1)直动凸轮-摇杆滑块机构为打印机构和间歇机构为送料机构如图1所示,打印机构选择为凸轮和摇杆滑块的组合机构,适当的设计凸轮廓线可以满足工作要求,打印瞬间无冲击,机构有急回特性,摇杆滑块机构为放大机构,可以减小凸轮的尺寸。
送料机构采用盘式的传动,由间歇机构控制,使其能在预定时间将工件推送到待打印位置。
采用这种方式,优点是机构紧凑,使传动效率增大。
由于机构的紧凑性,减少了占地面积。
圆盘式的传动使送料更为平稳。
编号:机械原理创新课程设计说明书题目:自动打印机设计院(系):机电工程学院专业:机械设计制造及其自动化学生姓名:学号:指导教师:黄美发职称:教授2015年12月26 日目录第一章概述 (3)1.1设计题目 (3)1.2 目的及意义 (3)1.3 设计任务要求 (3)第二章自动打印机机构方案拟定 (5)2.1 原动机的选择 (5)2.2 功能分解 (7)2.3 运动形态学矩阵 (7)2.4 运动方案的选择与比较 (8)第三章传动系统的计算 (11)3.1 总传动比的计算 (11)3.2 传动比的分配 (11)第四章机械运动循环图的设计 (13)第五章执行机构运动分析与尺寸设计 (16)5.1 凸轮轮廓的设计 (16)5.2 曲柄滑块机构的设计 (18)5.2.1 尺寸设计 (18)5.2.2 运动分析 (18)第六章课程设计总结 (20)参考文献 (20)第一章概述1.1设计题目自动打印机设计。
1.2 目的及意义机械原理课程设计[4-6]是机械原理课程的一个重要实践性教学环节同时又是机械类专业人才培养计划中的一个相对独立的设计实践,在培养学生的机械综合设计能力及创新意识与能力方面起到十分重要的作用。
本文自动打印机机构,是利用常用的简单机构进行有机地组合,设计出结构简单紧凑,运动灵活可靠,易于加工制造的机构,进而完成送料、夹紧和打印、输出的任务。
通过对本机构的设计,可以在一定程度上培养我们如下五个方面的能力:1、初步了解机械设计的全过程,受到根据功能需要拟定机械运动方案的训练,具备初步的机构选型、组合和确定运动方案的能力。
2、以机械系统运动方案设计为结合点,把机械原理课程各章的理论和方法融会贯通起来,进一步和加深学生所学的理论知识。
3、进一步提高学生运算、绘图以及运用计算机和技术资料的能力。
4、通过编写说明书,培养学生表达、归纳、总结的能力。
5、培养学生综合运用所学知识,理论联系实际,独立思考与分析问题的能力和创新能力。
1.3 设计任务要求(1)功能要求及工艺动作分解提示1)总功能要求在产品上打印记号。
图1.1 自动打印机原理图2)工作原理及工艺动作分解提示自动打印机系统的工作原理及工艺动作如图1.1所示,该系统由电机驱动主轴上的三个执行机构,完成送料、夹紧、打印和输出的任务。
(2)原始数据和设计要求①待打印产品尺寸:长100mm,宽80mm,高40mm。
②产品重约10N。
③自动打印机的生产率:80次/min。
④要求机构的结构简单紧凑,运动灵活可靠,易于加工制造。
(3)运动方案构思提示①实现送料一夹紧功能的机构可以采用凸轮机构或有一定停歇时间的连杆机构。
当送料、夹紧机构的执行构件将产品推至指定位置,执行构件停止不动,维持推紧力(前有挡块挤压),待打印机构执行件打完印记后被推走。
②实现打印功能的机构可以采用平面连杆机构或直动(摆动)凸轮机构。
③实现输出功能的机构可以采用与送料、夹紧机构相类似的机构。
为简化结构,可考虑固定定位挡块,而将输出运动与送料运动的方向互相垂直。
④自动打印机系统采用一个电机驱动主轴控制三个机构的执行构件完成各自的功能运动,如何将三个执行机构的主动件均固定在主轴上而达到设计要求是需要认真考虑的。
(4)建议完成的设计工作量①本题设计时间为一周。
②根据功能要求,确定工作原理和绘制系统功能图。
③按工艺动作过程拟定运动循环图。
④构思系统运动方案(至少两个以上),进行方案评价。
⑤对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计。
⑥绘制系统机械运动方案简图。
⑦编写设计说明书。
第二章自动打印机机构方案拟定2.1 原动机的选择原动机是机械系统中的驱动部分,它为系统提供能量或动力,并将能量转化为系统所需要的运动形式。
如:转动,往复移动,往复摆动,是机械系统中不可或缺的一部分,而在机械系统方案设计中必须根据系统的特点,考虑和选择合适的原动机。
对于本文设计的自动打印机来说,考虑到现场能源供应情况,它常常工作在有电源的条件下,这样我们就会选择电力驱动,因为它的成本低,操作控制方便,机械活动范围广,另一方面考虑到原动机的机械特性和工作制度与工作机相匹配,根据打印机工作的频繁程度选取相应的工作制度(FC=15%~60%)。
在此打印机工作中还需对原动机的启动,过载,运转平稳性,调速和控制等方面提出要求,需要保证打印机的印头和夹紧机构运转平稳不然会使打印的记号模糊不清。
再一方面还需要考虑到工作环境,这就要原动机有防尘,防腐蚀,噪声小,维修方便,经济效益高等特点。
常用原动机结构特征,优缺点及应用范围,见表3.1:类型名称特点优缺点及应用范围一般异步进电动机Y系列三相异步电动机该系列电动机能防止水滴,灰尘,铁屑或其他杂物侵入电机内部,它是我国近年来研制成功的节能型电动机。
运行可靠寿命长,使用维护方便,性能优良,体积小,质量轻,转动惯量小,用料省等。
适用于不含易燃,易爆或腐蚀性气体的场所和无特殊性能要求的机械上,如:金属切削机床,水泵,鼓风机,运输机械,矿山机械,搅拌机,农业机械,食品机械等。
YZ,YZR系列起重及冶金用三相异步电动机采用封闭式外部风冷机构具有较高的机械强度及过载能力,能承受经常的机械冲击及振动,转动惯量小,过载能力大,适用于经常快速启动及逆转,电气及机械制动的场合,还适用于有过负荷,有显著振动和冲击的设备,如:各种形式的起重,牵引机械及冶金设备的电力拖动。
变速异步电动YD系列变极多速三是取代JDO2系列变级多速三具有双速,三速,四速三种调整范围,转速可逐级调节,适用于各式万能和专用金机相异步电动机相异步电动机的更新换代产品,其机械结构与Y系列相同属切削机床,木工机床以及起重传动设备等需要多级调速传动的装置,还可驱动高频发电机,借以改变高频电动机的转速防暴异步电动机YB,JD O2系列防暴异步电机结构与Y系列相似,为了满足防暴,适当加固具有运行可靠,使用安全,寿命长,维修方便,性能优良,重量轻,体积小,转动惯量小和用料省等优点。
适用于具有爆炸危险性混合物的场所。
电磁调速三相异步电动机YCD电磁调速三相异步电动机有组合式和整体式两种结构。
这两种调速电动机均为防护式,空气自冷,卧式安装,且无碳刷,集电环等滑动接触部件具有结构简单,可靠,速度调节均匀平滑,无失控区,使用维护方便等优点。
对于启动力矩高,惯性大的负载有缓冲启动的作用,同时有防止过载等保护作用。
适用于恒转矩负载的速度调节和张力控制的场合。
更适用于鼓风机和泵类负载场合。
它广泛用于纺织,印染,水泥,造纸,印刷,食品,冶金,橡胶,塑料,制糖,搅拌,鼓风,水泵,纤维,线缆等工业部门,作动力,传输,自控用等。
直流电动机Z4系列直流电动机采用多角形结构,空间利用率高。
定子磁扼为叠片式,磁极安装有准确定位,因而换向良好具有运行可靠,技术经济指标较高,用料省,体积小,质量轻,性能好,工艺先进合理,广泛用于金属切削机床和造纸,水泥,钢铁,染织等部门。
控制电机BF系列步进电动机步进电动机的机械角位移与脉冲数量严格成正比,以改变脉冲频率实现调速BF系列步进电动机具有定位精度高,同步运行特性好,调速范围宽,能快速启动,反转和定位等特点,广泛应用于数控机床,计算机外围设备,各种自动控制装置,自动调节仪表装置中作执行和驱动元件。
SL系列交流伺服电机SL系列交流伺服电机为鼠笼转子式两相伺服电动机其功用是将电信号转变为轴上的机械转矩。
它具有良好的可控性,启动和制动迅速,无自转现象,电机运行平稳。
转速随转矩的增加而均匀下降。
本系列伺服电动机广泛用于自动控制随动系统和计算机技术装置中作执行元件SZ系列直流伺服电机SL系列直流伺服电机系电磁式直流伺服电机它具有机械特性,调节特性线性度好。
调速范围广,启动转矩大等优点。
广泛用于自动控制系统中作执行元件,亦可作驱动元件表2.1 常用电动机特点及应用比较考虑到各种电动机的特点和应用范围、本文设计打印机任务的要求(如生产率:80次/min )及结构特点,以及工作环境等各方面的综合因素,根据文献[4]中表附Ⅱ-2,选择的电动机是:Y 系列三相异步电动机中型号为Y90S-4的电机,其基本参数:额定电压为380V ,频率为50Hz ,同步转速为1500r /min ,额定功率为1.1KW ,额定电流为2.7A ,额定转速为1400r /min ,效率为78%,功率因数cos =0.78,,。
2.2 功能分解为了实现在纸盒上打印记号总功能,可将总功能分解为如下功能:① 纸盒送到打印机的工位并定位功能② 打印前夹紧功能③ 打印功能④ 打印后送出功能图 2.1 自动打印机的功能分析2.3 运动形态学矩阵根据自动打印机机械系统功能分析图2.1可构成形态学矩阵(见表2.2)。
由表2.2所示的形态学矩阵可求出打动打印机系统运动方案数为:N=4x4x4x4x4=1024(种) 送料、夹紧 打印 输出 执行构件作间隙运动执行构件作间隙运动 执行构件作间隙运动直线或曲线运动停止直线或曲线运动 直线或曲线运动停止 停止自动打印机系统可由给定的条件,各机构的相容性,各机构的空间布置等方面进行综合评价:是否满足预定的运动要求;运动链机构顺序安排是否合理;运动精度;制造难易;成本高低;是否满足环境、动力源、生产条件等限制条件。
然后从中选出的几个较好的运动方案。
最后在几种方案中进行对比择优,选出最优方案。
功能元功能元解(匹配机构)1 2 3 4减速1 带传动链传动蜗杆传动齿轮传动减速2 带传动链传动蜗杆传动齿轮传动送料-夹紧机构凸轮机构曲柄滑块机构凸轮+连杆机构连杆机构输出产品间歇转动槽轮机构不完全齿轮机构凸轮式间歇机构棘轮机构打印机构印头的往复运动曲柄滑块机构移动推杆圆柱凸轮机构偏心轮机构凸轮+连杆机构2.4 运动方案的选择与比较根据功能分解的分析以及形态学矩阵,可以将各个功能选择合理的机构进行有机的组合,拟定以下三种方案:1、方案一,其机构运动简图如图2.3所示。
图2.3 方案一方案一分析:此方案采取的是用偏心凸轮和若干个连杆构成的。
输送杆垂直方向的运动是有偏心轮驱动的,而水平方向的往复运动则有曲柄驱动。
从而达到间歇送料的目的。
当传带翻转时,已加工好的产品自动输出。
产品的夹紧主要是采用固定口的方法夹紧。
优点:连杆机构一般均为低副。
其运动副元素为面接触,压力较小,承载能力较大,润滑好,磨损小,加工制造容易,且连杆机构中的低副一般是几何封闭,对保证工作的可靠有利。
凸轮的使用容易实现预期的运动规律。
缺点:(1)由于连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递,因而传动路线较长,易产生较大的误差积累,同时也使效率降低。
(2)在连杆机构运动中,连杆所产生的惯性力难以用一般方法消除,因而此机构不宜用于高速运动。
(3)连杆须较高的运动精度。
(4)送料机构所需的空间较大,造成经济上的浪费。