一种打包机光电开关固定装置的模型设计
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【摘 要】对于很多食品加工、零部件加工等企业，其最后一道工序便是对纸箱或其他包装物包装的成品使用打包机进行打包，而打包机大部分是利用光电开关检测输送辊道上成品位置，并将此位置信号反馈给辊道控制器进行启停控制，同时打包机进行打包操作。而固定在辊道上的光电开关经常会因为噪声、设备震动、检修等因素使得其位置不固定，从而成品包装打包带分布不均，其不仅影响成品外观质量，且对成品起不到较好的捆扎作用。本文针对此现象设计和研制了一种打包机光电开关固定装置模型。
【关键词】打包带；光电开关；装置
1打包机打包工作原理
假设成品需打四带，其配置4个漫反射式光电开关a、b、c、d，并按工艺流程方向依次排列。工作原理为：当成品移动到c位置时，阻断了c开关发射器和接收器之间的光线，光电开关c就产生了开关信号，此信号控制辊道停止，同时打包机打第一带；而后辊道启动继续输送成品，当成品移动到d位置时，辊道再次停止，同时打包机打第二带；同理，当成品输送到刚好分别离开光电开关a、b位置时，打包机分别打第三带、第四带[1]。待完成四根打包带后对所有的信号进行复位，协同打包机等待进行下一成品的打包。故此，光电开关与打包机所保持的位置对打包带的分布情况起了关键作用，均匀分布且与打包机相对稳定的光电开关位置可使打包机打出均匀分布的打包带。
2装置模型设计
2.1图纸及说明
2.2制作及安装
卡盒槽焊接在支承架上，左右支承架2、3上的两个卡盒槽采用相对方式布置在固定支架上，两个卡盒槽的安装位置根据成品的长度和打包带的分布位置来确定，假设成品长度为L，打包带数量为n（n=4），在打包带数量均匀分布的情况下，成品每两条打包带的间距均为d1=L/（n-1+2）=L/5，光电开关的宽度为d2，则同一个支承架上的左卡盒槽的右侧面与右卡盒槽的左侧面的间距为D=d1+d2。根据计算出的距离将卡盒槽21、25焊接在左支承架2上，将卡盒槽31、35焊接在右支承架3上，且应该保证卡盒槽的顶面与固定支架1上平面平行，同时保证顶面外宽边与固定支架1的卡槽导向方向垂直，卡盒盖为活动零件，卡盒盖的外宽边略小于卡盒槽的内长，卡盒盖的外高边略小于卡盒槽的内高，在卡盒槽焊接好后，卡盒盖与卡盒槽能够实现较小的间隙配合，而卡盒槽的内长、内宽、内高均略大于等于对应的光电开关的长、宽、高。先将光电开关1置于卡盒盖内，再将卡盒盖置于卡盒槽内，此时光电开关1只能够做忽略不计的微小移动。配合后的卡盒前面有一个光电开关感应窗口，窗口的宽和高略大于光电开关上的感应区域的宽和高，使光电开关的感应区域不受阻挡。卡盒后面有一个排线管口，用于安放排线软管。两个相背的左右卡盒盖采用卡盒弹簧进行固定，左、右卡盒盖之间设置有卡盒弹簧导向块，均采用焊接方式分别固定在左右支承架上，左右支承架卡盒弹簧导向块上均有卡盒弹簧导向孔，左右支承架的长度D1根据打包机打包框架的宽度d3进行确定，D1=（d1-d2-d3）/2。
上述卡盒槽的位置焊接完成后，把左支承架2、移动锁定架4、右支承架3按顺序摆放，将锁定架左滑动面置于左支承架左滑动面和右滑动面之间，同时将锁定架右滑动面置于右支承架左滑动面和右滑动面之间，然后将按顺序摆放好的左支承架2、移动锁定架4、右支承架3的左、右滑动面依次安装在固定支架的侧卡槽12内。安装完成后再将左锁定弹簧左右端分别与移动锁定架的左锁定面和左支承架左支承面进行配合安装，移动锁定架左锁定面和左支承架左支承面上分别有锁定弹簧槽和左支承架锁定弹簧槽，用来固定左锁定弹簧左右端，保证了弹簧力的方向垂直于鎖定架左锁定面和左支承架左支承面。采用相同的方式安装右锁定弹簧42。左右锁定弹簧安装完成后，然后移动光电开关调定装置置于打包机对面相应位置处，通过压缩左右锁定弹簧，将打包机打包框架锁定在左支承架的右锁定面与右支承架的左锁定面之间，同时调整打包机和光电开关调定装置的位置，使固定支架的上平面长边平行于成品的输送方向，之后启动打包装置进行打包，通过调节打包机打包程序动作的延时时间，使打包后的成品上的打包带的间距均匀一致，最后采用地脚防松膨胀螺栓将固定支架1固定在地面，至此，整个光电开关调定装置安装完毕[3]。
2.2工作原理
本装置通过将光电开关安装在移动支承架上的卡盒内，卡盒之间的间距通过打包成品的长度进行设置，从而将各光电开关之间的距离固定；再配合左右支承架将该装置固定在打包机的打包支架上，因四个光电开关之间利用弹簧连接，利用弹簧受力伸缩量与力成正比的关系[4]，故当打包机出现左右移动现象时，四个光电开关均会随其同时移动相同位移，四个光电开关之间的位置时刻保持恒定；光电开关采用卡盒进行固定，通过弹簧力进行压紧，避免了机器震动等造成卡盒松动使其位置变化，四个光电关各自位置稳定不变。
2.3装置优点分析
2.3.1采用地脚防松膨胀螺栓对支架进行固定，消除了周围环境中的振动源的振动造成的支架松动，进而影响带打包质量。
2.3.2采用移动锁定弹簧对光电开关左右支承架与打包机打包框架进行压紧并固定，消除了打包机出现故障需要更换时位置的微小变动对打包质量造成的影响。并且光电开关左右支承架可以沿着固定之间上的导槽滑动，实现了打包质量的动态稳定。
2.3.3通过弹簧力进行压紧卡盒的形式对光电开关的位置进行固定，相比传统的采用螺栓螺母对光电开关进行固定，对光电开关的位置固定效果更加明显，同时消除了周围环境中的振动源振动造成螺栓螺母松动进而导致光电管角度变动影响带打包质量的弊端。
2.3.4当光电开关出现故障需要更换时，本装置更换方便快捷，节省了光电开关的更换时间，同时也节省了故障打包机的更换时间，节省了劳动力，提高了工作效率。
3结语
总而言之，提高打包机的打包水平对企业提高其产品质量、产品竞争力、企业形象等方面都起到一定作用，加工企业在生产过程中也切不可忽视了该最后一道工序，企业在生产中可结合实际情况对该道工序进行研究探索，也可结合本文中所设计的装置模型根据自身产品大小、包装要求等进行合理设计及材料选型。
参考文献：
[1] 蒋慧海.光电开关的原理及应用[J].铜业工程，2009（2）：41-43
[2] 荣涵锐.机械设计CAD技术基础[M].哈尔滨工业大学出版社，2004，（2）：1-174.
[3] 王宁侠，魏引焕.机械设计基础[M].机械工业出版，2005，（1）：1-269.
[4] 潘杰.形变与弹力[J].初中生世界（初二物理版），2010，（22）：18-19.
（作者单位：云烟烟叶复烤有限责任公司师宗复烤厂）
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