機械生產(chǎn)放置架設(shè)計研究

摘要：文章針對流水線生產(chǎn)經(jīng)常出現(xiàn)零件堆積的問題，分析了目前零件放置架的現(xiàn)狀，設(shè)計出了一種多功能機械生產(chǎn)用零件放置架，提出了該放置架的設(shè)計要求，確定出了放置架的機械整體結(jié)構(gòu)，詳細介紹了放置架的底座、移動結(jié)構(gòu)、輔助支撐結(jié)構(gòu)、固定板和放置結(jié)構(gòu)五部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計和放置架的工作原理。設(shè)計的輔助支撐結(jié)構(gòu)能夠有效避免放置架的移動結(jié)構(gòu)承受較大載荷，設(shè)計的放置架部分構(gòu)件能夠?qū)崿F(xiàn)可拆卸、放置收納的功能，提高了生產(chǎn)車間的空間利用效率。

關(guān)鍵詞：流水線；放置架；輔助支撐結(jié)構(gòu)；拆卸收納功能
流水線技術(shù)是在科學的管理和勞動分工下獲得的一種先進的生產(chǎn)組織形式[1]。流水線生產(chǎn)，有利于專業(yè)化生產(chǎn)，主要采用先進的工藝和高效率的生產(chǎn)設(shè)備在一定線路上連續(xù)輸送貨物的一種搬運機械方式[2]，在產(chǎn)品的加工、分揀、裝卸及運輸過程中起著非常重要的作用。與非流水線生產(chǎn)相比，具有以下優(yōu)點[1]：1）機械化程度高，產(chǎn)品生產(chǎn)周期短；2）有利于簡化加工人員的操作技術(shù)，提高熟練程度，極大地減輕了加工人員的勞動強度，減少了廢品、次品的損失，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。目前為了提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，機械生產(chǎn)中經(jīng)常采用流水線的生產(chǎn)方式。然而零件加工在流水線的生產(chǎn)方式下，由于不同加工工序的復雜程度不同，流水線的生產(chǎn)方式經(jīng)常出現(xiàn)零件堆積的問題，加工人員為了方便，經(jīng)常將堆積的零件放置在流水線的頂棚上，而流水線的頂棚大多用于安裝照明設(shè)備及其線路等，承重能力有限，因此很容易出現(xiàn)因為承重過大而坍塌的狀況，存在著極大的安全隱患。為了避免這一狀況，目前在流水線生產(chǎn)的過程中一般都另外設(shè)置放置架進行零件的放置。

1生產(chǎn)車間里零件放置架存在的問題
目前生產(chǎn)車間里的零件放置架（以下簡稱“放置架”）在使用的過程中存在著一定的缺陷，歸納起來，主要有兩方面的問題：1）功能過于單一，缺乏相應(yīng)的輔助支撐結(jié)構(gòu)來保護放置架。為了方便放置架的移動，一般在放置架的底部添加相應(yīng)的移動結(jié)構(gòu)，然而一旦放置架上產(chǎn)品堆積過多時很容易造成移動結(jié)構(gòu)的失效，影響放置架的正常使用。2）目前現(xiàn)有的放置架一般都是直接通過焊接而成[3]，部件大多不可實現(xiàn)拆卸和收納的功能，極大地降低了生產(chǎn)車間的空間利用效率。為了解決上述問題，本文研究了一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、容易拆卸且承重能力強的多功能機械生產(chǎn)用放置架，具有一定的市場應(yīng)用價值。

2放置架總體設(shè)計方案
2.1設(shè)計要求。1）結(jié)構(gòu)體積小。2）避免放置架的移動結(jié)構(gòu)因承受較大載荷而損壞，設(shè)計時，考慮增加輔助支撐結(jié)構(gòu)，并以此來提高放置架的穩(wěn)定性和承重能力。3）注重體現(xiàn)機械設(shè)計中的“綠色設(shè)計”。“綠色設(shè)計”也稱環(huán)境友善設(shè)計，基本思想是在滿足環(huán)境目標要求的前提下，對產(chǎn)品選擇合理的原材料，將可拆卸性、可回收性、可維護性、可重復利用性作為設(shè)計目標，盡可能地節(jié)約資源和能源，降低能耗，保證產(chǎn)品應(yīng)有的質(zhì)量和基本功能等[4-5]。因此在設(shè)計放置架時，考慮部分構(gòu)件能夠?qū)崿F(xiàn)拆卸和放置收納的功能。2.2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作原理。1)總體結(jié)構(gòu)。結(jié)合總體方案的設(shè)計要求，設(shè)計出了機械生產(chǎn)用放置架的整體結(jié)構(gòu)，三維模型如圖1所示。該放置架主要由底座、移動結(jié)構(gòu)、輔助支撐結(jié)構(gòu)、固定板和放置結(jié)構(gòu)五部分組成。在以上主要部件有機結(jié)合下，完成流水線生產(chǎn)零件加工的放置任務(wù)。1.底座；2.移動結(jié)構(gòu)；3.輔助支撐結(jié)構(gòu)；4.固定板；5.放置結(jié)構(gòu)；6.收納槽；7.導向孔；8.限位結(jié)構(gòu)；21.滾輪座；22.支撐桿；23.滾輪；24.連接座；25.彈簧；51.放置板；52.擋邊；53.通孔。2）放置架的組成部件。以下分別介紹放置架各組成部件結(jié)構(gòu)。①底座。底座的中部設(shè)置有收納槽，通過收納槽可以實現(xiàn)對固定板和放置結(jié)構(gòu)的收納。底座的上端面左右兩端均設(shè)有兩個前后對稱的限位結(jié)構(gòu)。限位結(jié)構(gòu)包括鉸接座和導向桿，鉸接座的下端和底座的上端面固定連接，導向桿的下端連接的有連接耳，連接耳和導向桿通過連接體相鉸接，通過限位結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)對放置結(jié)構(gòu)水平位置的限定，如圖2所示。1.底座；3.輔助支撐結(jié)構(gòu)；8.限位結(jié)構(gòu)；31.方形框；32.復位彈簧；33.塑料底板；34.連桿；35.橡膠墊；81.鉸接座；82.連接耳；83.連接體；84.導向桿。②移動結(jié)構(gòu)。放置架上有4個移動結(jié)構(gòu)，分別位于底座下端面的四角位置。移動結(jié)構(gòu)由支撐桿、連接座、滾輪座、滾輪和彈簧五部分組成。支撐桿的下端轉(zhuǎn)動連接的是連接座，連接座的下端固定連接滾輪座，滾輪安裝在滾輪座上，通過滾輪實現(xiàn)該放置架的移動。支撐桿的外側(cè)套接有彈簧，彈簧的上端和底座的下端面固定連接，彈簧處于壓縮狀態(tài)。放置架在移動過程中所受到的振動可以通過彈簧實現(xiàn)緩沖，達到良好的減振作用。③輔助支撐結(jié)構(gòu)。輔助支撐結(jié)構(gòu)位于底座的中部，沒有占用額外空間，結(jié)構(gòu)緊湊。該輔助支撐結(jié)構(gòu)由方形框、復位彈簧、連桿、塑料底板和橡膠墊五部分組成。方形框上橫板的下端面連接了3個等距離分布的復位彈簧，復位彈簧的下端和底座的上端面固定連接，方形框的下端面連接有2個前后相對的連桿，連桿的下端連接塑料底板的上端面，塑料底板的下端面連接的是橡膠墊。通過該結(jié)構(gòu)，可以在放置架上放置的零件過大時，起到輔助支撐作用，大大提高了放置架的平穩(wěn)性。④固定板。固定板位于底座的上端，固定板的四角位置均設(shè)有導向孔，導向孔和導向桿一一對應(yīng)且滑動連接。通過固定板可以對限位結(jié)構(gòu)的導向桿位置進行限定，避免導向桿傾斜，從而有效保證了放置結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。⑤放置結(jié)構(gòu)。放置結(jié)構(gòu)位于固定板的上端，通過放置結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對零部件的放置。放置結(jié)構(gòu)包括放置板和擋邊，放置板的四角位置均設(shè)有通孔，通孔和導向桿一一對應(yīng)，通孔的半徑比導向桿的半徑大3毫米～5毫米，便于放置結(jié)構(gòu)的拆卸。3）工作原理。使用時，將限位結(jié)構(gòu)中的導向桿調(diào)整到合適的位置，通過固定板對導向桿位置進行固定，然后固定好放置結(jié)構(gòu)。當放置的零件逐漸增多增重時，通過放置結(jié)構(gòu)下壓固定板，固定板下壓輔助支撐結(jié)構(gòu)中的方形框，方形框下降從而使下端的塑料底板產(chǎn)生向下的位移，當塑料底板著地時，有效地實現(xiàn)了對放置架的輔助支撐，避免了移動結(jié)構(gòu)因承受較大的載荷而損壞，從而提高了移動結(jié)構(gòu)的使用壽命和承重能力，保證了放置架的正常使用。當放置架使用完畢后，依次將放置結(jié)構(gòu)進行拆卸，接著將拆卸了的放置結(jié)構(gòu)和固定板放入底座中的收納槽里，再將導向桿進行調(diào)節(jié)安到底座的上表面，從而有效的減少了該放置架在不使用時所占用的空間。

3結(jié)束語
根據(jù)機械生產(chǎn)流水線作業(yè)出現(xiàn)零件堆積的問題，設(shè)計出了一種多功能生產(chǎn)用放置架的本體結(jié)構(gòu)，并對放置架的結(jié)構(gòu)進行了詳細的介紹，與普通放置架相比，設(shè)計的輔助支撐結(jié)構(gòu)能夠很好地解決移動結(jié)構(gòu)因承受較大載荷而造成的損壞問題；同時，固定板、放置結(jié)構(gòu)可拆卸和導向桿的可調(diào)性能，既體現(xiàn)了機械設(shè)計的新理念“綠色設(shè)計”，而且減少了占用的空間，提高了空間利用效率，使放置架的功能更為多樣化。

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