【疊片機精講】哈工大博士不到半天，就從0——1設計了一台全自動疊片機，手把手教學，包含所有疊片機知識，這還沒人看我不更了！！！ P11 - 10、隔膜裁斷機構的設計

大家好 這裏是青春教育 我是姜尼 這節課給大家分享的是隔膜裁斷 隔膜裁斷我找一下 在我們的這個碟面機裏面 這臺設備不是碟面機 好 那隔膜裁斷的話 它是在你碟臺呢 碟完之後 對吧 你隔膜的話呢 實現這種Z碟嘛 是吧 它碟到最後一層以後呢 隔膜會被拉扯到這裏來 也就是呈現這樣的一個狀態了 就你這個 你這裏的話呢 它的壓爪會壓住隔膜 對吧 壓住隔膜 然後呢 往這邊推送 往這邊扯 扯到哪個位置呢 它只能你的碟臺呢 最多運行到這個位置嘛 是不是 它會被我們這邊的夾子接手 這個夾子看到沒有 我做了兩個模擬位置呢 在這 這個夾子呢 長的一個Z字形 長一個Z字形的夾子 它會伸過來夾這兩道紅色的這個位置 一個是這個位置 把它扯過去 扯過去以後呢 再通過這個隔膜切刀 給它劃一刀 劃一刀以後呢 隔膜呢 就給它切斷了 理解了吧 因爲你扯過去的時候呢 我們的隔膜還是連着的 對吧 連着的 扯到固定位置以後 那我就由這一個切刀呢 去給它劃斷 但由誰來繃緊呢 其實我剛剛 我前面那期課 跟大家分享的隔膜放卷機構裏面呢 會有一個壓帶 這個壓帶呢 是通過兩個直線軸承 兩個導向杆 再通過我們的這一個氣缸 推的這個浮動階頭 對吧 然後再推動我們的壓板 壓板前面呢 會有個聚氨酯的這個包膠頭 那通過這個膠呢 把它給壓住 牢牢的貼緊我們的過滾 那就可以呢 將我們的隔膜呢 給它壓緊了 壓緊以後呢 你這邊再去繃緊它的話呢 它這個隔膜就實現了一個張緊 對吧 再加上呢 我們這個我們這個隔膜切斷機構 它本身呢 有一塊 有一個杆子 這杆子呢 能夠呢 進一步的去給這個隔膜呢 施加一定的張力 也就是說 你這個光桿 對吧 你下面的這個光桿 它是能夠呢 去壓 去往底下 也就這個位置啊 你看假設隔膜是這樣子的 對不對 你這個機構呢 一壓下來以後呢 它就變成帶一定的角度 對吧 這個角度的話呢 就會形成我們隔膜較大的張力 那麼如果此時再通過我們這個機構呢 帶動這個切刀 往旁邊呢 一拉 那它就能夠呢 將我們的隔膜呢 給切斷 並且呢 能夠切出比較整齊的 整齊的這個切口來 明白了吧 好 那麼具體的去了解 這一個結構的結構原理 首先我們來看一下 我們兩側的話呢 是用了這一個鋁板啊 給它拼接起來的 中間這個位置的話呢 因爲剛剛好啊 我們呢 用了一個五感氣缸 這個五感氣缸的話 它是自帶這個座子的 但是呢 它不自帶導向 所以呢 我們在下方呢 還需要去設計一條這個導軌呢 來實現精準導向 對吧 好 那這條導軌的話呢 是屬於我們的薄型導軌 那像這種薄型導軌啊 它具體有什麼特點啊 大家看一下啊 它的這個導軌的厚度呢 會比較薄一些 你看我們這個位置 可能只有12.5毫米的 這一個厚度啊 像這種薄型導軌的話呢 在哪裏會比較常用呢 我們先來看一下 它具體長什麼樣子啊 大家看到的這一張圖片的話呢 就屬於我們的薄型導軌 一般情況下來講的話呢 它的厚度大概在12到14毫米左右 啊 常規的這個導軌的話呢 大多都是24以上 24的厚度啊 就是我這個厚度指的是 滑塊到這個導軌底面的一個高度啊 這個呢是它的總厚 好吧 那麼這個導軌的話 它具有的特點就是什麼呢 它的體積小輕便 並且的話呢 它的空間呢 比較節省 所以用在這個位置呢 再恰當不過了 然後這個位置剛好呢 我們有一個墊塊 這個是導軌墊塊 把它墊高一點 然後對於這個表面的 這個切刀 我們有一個固定座 這個固定座呢 又和我們這個位置的氣缸的 這一個滑動座呢相連接 氣缸滑動座呢 是由4個 城頭孔的給它連接起來的 當然中間呢 我們會開一個槽 這個槽的話呢 它的主要作用就是帶動我們底部的 切刀呢 去進行運動 當然大家注意一個問題啊 我們的這個上下上下的側上側 和這個位置 它是並沒有完全貼死的 你如果完全貼死的話呢 可能會導致 導致半點餘量都沒有 因爲什麼呢 因爲你這個氣缸它的安裝 與這個導軌的安裝 它們之間的精度是不等 叫什麼 不是特別匹配的 對不對 一個呢 氣缸安裝呢 它可能這個精度呢會較低 你就僅僅靠這個螺絲給鎖出來了 是不是 但是我導軌在安裝的時候的話呢 它精度很高的 那我要把這個東西調順的話呢 我可能還要費點功夫啊 所以最好在這個位置的話 你要麼做一個 做一個陳槽 對吧 要麼的話呢 做兩個削釘呢 來給這個導軌的定下位置 還有呢 要給這個氣缸的側面呢 打兩個削釘給它定好位置 對吧 這樣子的話呢 我們就能夠保證氣缸和這個導軌呢 它倆能夠平行 是吧 那這裏的話 爲什麼我們不會去貼死 原因就在這 對吧 因爲你這兩個的話呢 它不可能做到完全平行吧 那它至少要釋放一定的餘量嘛 是不是 那我在這個前後運行的時候呢 我這裏啊 你如果貼死了 那很有可能我們這個氣缸整個結構會憋死 對吧 如果說你留了一定間隙的話呢 那至少在間隙範圍內呢 它還能浮動一下 對吧 你上下浮動無所謂 但是你左右的話呢 最好不要有竄動 所以呢 我們的左右呢 是要定公差的 你比如說這個槽的話呢 我們定的是8毫米 然後呢 我們的這個位置 我們的中間卡住的這個位置 我們也是定的8毫米 所以這裏要定公差 那我們這個槽呢 肯定要做大一點點 這一個凸起啊 這個凸出來的 這個塊塊呢 要做窄一些 槽呢 具體的話呢 我們會震震多少呢 你這的話呢 你就寫像我們這個槽口呢 你就寫震 0.01到震0.04左右 它的這樣的一個公差就可以了 然後我們這一個凸起的話呢 我們就寫復公差 復公差寫多少呢 就寫0到-0.03左右 保證它中間的話呢 有兩到五個絲的間隙 兩到五個絲的間隙 那可以了 好吧 但這個位置的話呢 即便你留了很大的間隙 我感覺也無所謂 爲什麼呀 因爲我們這個刀啊 以及它的形成 它的這種形成的餘量呢 其實都是夠的 萬一呢 我沒有 萬一 我在這個位置 沒有完全把它切斷 我再往前面運行一段時間 就把它切斷了 是不是 所以這個位置呢 它的餘量也是有的 但是啊 如果說遇到這種精度比較高的 對於前後 對於運行的這個過程當中 精度定位比較高的這種場合呢 我們還是需要把握一下 這個位置的精度 我們在這裏呢 暫且跟大家去分享了 好 這個機構的話呢 它的一個定位啊 爲什麼它能夠 它在運行的時候 能夠剛好 嗯 剛好能夠切斷我們的隔膜 其實取決於哪個功能呢 就它的定位啊 它的硬線位 一般來講的話 我們的氣缸呢 通過硬線位呢 它能夠達到較高的精度 嗯 這裏的硬線位的設計方法呢 是通過我們的這個快快啊 這個快快的話 它是一個可調整的快快 因爲我們在這一個柱子上面 打了四個牙孔 看到沒有 1234 然後呢 在我們的這個快快上面的話呢 打了一個比較 比較長一點的這個長槽 通過這個長槽的話呢 像這個長槽 我們還做了一個沉頭啊 如果說螺釘不干涉的話呢 我們的沉頭沒必要做 螺釘干涉呢 我們就做一下 好吧 像這種位置的話呢 你不做這個長槽的這種沉頭呢 也無所謂 對吧 你就搞個長槽呢 就OK了 理解吧 好 然後我們這個位置呢 是用的是M5的螺釘 啊 已經足夠了 像M5你還搞個沉槽的話呢 這個位置顯得有點彆扭啊 好 那這裏我們先不管它 大家主要要了解一個事情 就是什麼呢 我們這一個 我們這一個限位快 它是可以進行左右調節的 而不是靠中間去調節 我們中間的話呢 是一個定死的快快啊 這個快快的話呢 長得像一個梯形 啊 長得像一個凸字啊 長得像一個凸字 然後凸字的兩邊的話呢 是有這一個居安紙的膠 對吧 或者呢 我們用一塊賽鋼塑料呢 給它鑲進去也是可以的 這邊的話呢 很明顯我們是打了兩個 打了兩個洞啊 這個洞的話呢 一個打打的這個洞的話呢 是Five 4.3 實際上啊 你這個地方 你要你需要稍微打大點啊 因爲我們這個膠的話呢 用的是6毫米的 呃 這裏我建議打6毫米啊 6毫米的話 你稍微小一點吧 5.9左右啊 硬塞呢 給它塞進去也是可以的 對吧 或者是直接乾脆用這個塑料 啊 像我們這塊的話呢 呃 像我們這塊 你也可以做個臺階 如果想定位精度更高的話呢 就用這個賽鋼 是吧 如果無所謂的話呢 就直接用這個居安紙呢 塞進去就可以了 那它兩邊呢 再給它去到位以後呢 它就會撞到這個上面 呃 實現一定的這個緩衝 是吧 實現一定的緩衝 理解了啊 那這邊的話呢 基本上沒什麼問題 然後我們上方呢 是有一個升降結構 這樣結構的話呢 兩邊呢 是個導向杆 我們這邊呢 稍微說一下 很多同學在問道啊 像我們這一個 兩邊導向杆的話呢 應該選用多大的這個杆子 啊 合適 很多同學呢 可能拿不定主意 那就來問老師 是不是 通常來講的話呢 我們這兩邊的杆子呢 有一個原則叫等徑原則 啊 如果說呃 在兩個導向杆的時候的話呢 有中間有個氣缸啊 去跟它進行 共同組成這一個導向作用 那麼一般情況下呢 就選擇與氣缸的杆徑相當的 這一個杆子來進導向 好 另外一種情況就是什麼呢 大家公司裏面 那些原材料 哎 比如說 呃 杜洛邦 是吧 8的 10的 12的 15的 18的 20的 這些個規格 應用比較多 對吧 啊 那老師我這個氣缸杆徑啊 它只有8 是吧 它這個氣缸杆徑是8 那我們是不是用8的就可以了 啊 那按理來講的話 我們用這個 直接用這個8的就可以了 是吧 像8的 豎直情況下面的導向 我們儘量還選大一些 這稍微糾正一下 像豎直方面的導向的話 你可以選小 而水平方向 假設我們這個地方 是一個水平固定 水平固定的話 需要導杆來承受相關的 我們的重力方向的負載 對吧 垂直向下的負載 那麼需要導杆稍微粗一點 那豎直方向的話 就無所謂了 豎直方向反正是吊着的 對吧 那它可以選小一點 但是我們這個位置的話 選了兩個導杆的 都是12的 選的是12的 其實常規來講的話 像我們這個杆徑 在這個10以下的 我們就選這個10的 或12的 去做這種導向就可以了 好吧 那這個地方的直線軸程的話 我們選的也是LMK12LUU LUU的話 中間帶多了個L 多個L的 它具體是加長型 就是你這個法藍 就是是加長過的 常規來講的話 可能就這麼長 對吧 這個是加長型的 加長型有個好處 就是它的導向精度 稍微高一些 導向精度稍微高一些 然後大家注意到 然後大家注意一下 像我們豎直下的運行的話 我們靠什麼東西去進行硬線位 你要麼的話 這個氣缸 你就選用一個帶屁股的 帶屁股的叫什麼 可調形成氣缸 後面有個螺母 是吧 你要麼的話 就給兩個導向杆 這個位置搞個抱緊座 抱緊座的話 它的設計方式 其實也很簡單 我們在這個位置 它中間不是開了個洞嗎 對吧 其實這個洞 以及我們這個槽 其實都是先割出來的 直接從這裏進去 然後割一圈 從這裏 割一圈再出來 就這樣子 直接把它割出來了 割出來以後的話 在旁邊 旁邊這個位置 我們去加工什麼 加工陳槽 當然這個順序要搞對 一般的加工順序的話 是先加工這個陳臺 以及我們這個通孔 還有這個 還有這個牙孔的底孔 對吧 完事以後的話 我們把這個玩意給它割出來 就OK了 理解了吧 它是這麼一個順序 當然要搞清楚 我們這個牙孔的話 到底從哪裏到哪裏開始 對吧 不然的話 你很有 你極有可能的話 你割出來以後 我們這邊前面的 一個部分是沒有牙的 好吧 好 這裏的話 就稍微講到這裏 像我們這個 像我們這個座子的話 你其實可以採用什麼材料 你用不鏽鋼303 或者用我們日本的QR35 叫SS41 或者SS40 等等 其實都可以的 我們用國產的QR35 也是可以的 好吧 四五鋼就不要用了 像通常來講的話 像這種小零件 你去墮落的時候 很容易掉到池子裏面丟掉 所以我比較傾向於用不鏽鋼 303 因爲它不需要表面處理 加工完了 我們就可以開始使用 好吧 下面的這個位置的話 它還會採用一個緩衝環 緩衝環的話 一般是我們的聚氨酯 或者是PU膠 反正搞一個環 放在這個位置 這個環的話 爲了避免加工師傅 他先裝的這個 然後這個環忘記裝了 還得拆一遍 是吧 其實這個環你可以開個槽 就直接把它給剪開 它開了以後的話 至少你無論先裝還是後裝 我後面都能卡進去 是吧 這個你們稍微注意一下 尤其是在絲桿的 絲桿 杆端 兩側的這個緩衝墊 很多加工師傅 他會忘了 又把這個絲桿結構 又給它拆一遍 拆的時候風險就高了 是吧 精度什麼的 打過表的 是吧 它就再恢復不成原樣了 我們在這裏跟大家分享一下 這個氣缸選行的基本邏輯 其中大家要搞清楚一個公式 因爲我們氣缸在選行的時候的話 它裏面的鋼鏡 跟 它的鋼鏡跟你氣缸推力 它的一個聯繫 好 這個聯繫主要靠一個公式來完成 我這裏稍微寫一下 格木裁斷機構 氣缸選行 靠什麼公式 這個公式的話 我們把它叫做F等於PS F等於PS 是吧 P的話 這裏我跟大家去拆解這個公式 像我們的P屬於氣壓 P的話是屬於氣壓 對吧 然後我們的S的話 是屬於受壓面積 好 像受壓面積的話 我們還可以去展開講講 受壓面積 面積怎麼算的 同學們 如果是一個圓的話 面積怎麼算 S會等於什麼 πr平方 是不是 π 然後r平方 我們直接打一個平方在上面 πr平方 對吧 好 然後的話再展開 像S等於πr平方 r是什麼東西 r能不能等於什麼 好 那它這個r又能等於我們的直徑 對不對 我們的直徑除以2 是吧 2分之直徑 所以S它最終會等於什麼 S它最終會等於 π乘以 d的平方除以4 對吧 d的平方 除以4 對吧 好 那麼最終我們的f會等於什麼 f會等於 pd平方 4分之π 對吧 應該是 π除以4 對吧 記得打個括號 前面打個括號 好 免得大家混淆 4分之π乘以我們的 pd平方 壓力 然後再乘以d的平方 d的平方 對吧 它就是這樣的一個公式 就我們通過這個地方的話 把它推導出來 就這樣的公式 對不對 好 那麼我們要求的是什麼 其實氣缸選集 氣缸選集 不就是求它是剛勁嗎 是不是 氣缸選集的話 你要注意選哪幾個東西 第一個 你要選氣缸的類型 在不同的公關下面 我們應該選用不同的氣缸類型 打比方說 像我們這個位置的話 長行程 是吧 行程相對來說還比較長 另外的話 就你這個位置 你這個位置行程長 它的安裝的空間 是不是 以及價格的因素 致使我們在這個位置 選一個筆形氣缸 筆形氣缸的話 它有這樣的特點 第一個是細長 行程可以達到很長 另外的話 它安裝空間很小 是吧 安裝方便 簡單 價格便宜等優勢 我們去安裝什麼 我們去安裝磁性開關的時候 它也方便 是不是 搞個爆箍 一箍上去就行了 然後我們去接氣路的時候 也能夠方便走線 就這麼簡單 所以在這個工況 我們用到了筆形氣缸 其實最主要的 還是同學們能夠一語道破天機 其實最主要的就是它便宜 既然你要求剛勁的話 這邊是不是可以反推 我們的D會等於開根號 什麼等等 對不對 我就不去寫了 你們反推計算能力 應該還是有的 是不是 好 然後我們再來進一步的去感受 這個概念 首先我們F的話 它屬於一個什麼 其實我們F它屬於理論推力值 F它是屬於理論推力 大家試想一下 因爲我們一個氣缸的原理很簡單 它就是跟注射器類似 對吧 跟注射器類似 你這邊通壓力 它就往前面跑 你這邊通壓力 它往後跑 是吧 好 我們剛剛算出來 F的推力 它就會等於 這邊 氣壓的壓強 再乘以我們活塞的面積 是不是就出來了 但是它是理論的 你要知道氣缸的話 它兩邊有什麼 密封圈 有各種磁環 等等之類的東西 它和內壁有一定的摩擦 肯定的話會有一個反作用力 我們的阻力 是吧 實際輸出力的話 它會等於我們的理論輸出力 減去我們的阻力 是不是 好 它倆之間會有一定的關係 這個關係 我們就不用減法去做了 我們就用這個比值去幹 像這個比值的話 一般情況下 理論的和實際的 它的比值 我們可以直接採用0.5 但是具體是多少 我還是跟大家去講清楚 好 我們再引出一個概念 就是F實際推力 指的是實際推力 好 指的是實際推力 那麼理論力和實際力 到底有什麼關係 我這裏用一個文檔來告訴大家 其實很早以前 我就跟大家講過 我們的理論力和實際力 它之間的比值 對吧 或者這個實際力比上理論值 比上理論力 它之間的比值 叫負載率 是吧 它叫負載率 所以這裏要引出一個新概念 叫負載率 負載率 負載率到底是個什麼東西 其實它是由具體的工況所決定的 這工況分爲兩種 一種是動載荷 一種是靜載荷 明白吧 如果說在低速壓錨 夾緊的過程當中 它的負載率高達0.8 負載率高達0.8 也就是說你的實際力 除以理論力 能夠等於0.8 所以說明它效率很高 是不是 但是在動載荷的情況下面 它的效率就沒那麼高了 如果說你的氣缸速度 在100的時候 它可以達到0.5 如果說你的氣缸速度 在100到500之間的時候 它只能達到0.5了 如果說你這個速度的話 大於500的時候 它只能達到0.3的效率 理解了吧 其實我們所說的負載率 就是它的效率 就等同於效率 等同效率 好 那麼最終的話 其實你只要知道實際力 你就能夠得到理論力 對吧 好 那麼得到了理論力 那你就知道什麼 你就知道剛勁了 因爲我們的氣壓值的話 很簡單 一般的氣缸 去驅動氣缸的氣壓值 我們默認 計算的時候 我們選擇0.5兆帕 來進計算 就可以了 那麼一切都是一致條件 剛勁不就出來了嗎 是不是 剛勁出來的很快的 理解了吧 我們本期視頻 給大家分享到這裏 大家如果想學習更多優質內容 歡迎大家鎖定 我們每天晚上的免費直播課 大家可以來私信我 我通知大家來上課 感謝大家