本文介绍的罐盖送料机构依靠曲柄摇杆滑块机构传动，由安装在“滑块”上端的执行机构完成易拉盖的送料工艺动作。对于该送料机构，只要选择了合理的曲柄半径和摇杆长度便可以确保送料的平稳性及供送质量。

    1  机构工作原理   

    送料机构的工作任务是将罐盖平稳准确地送至定位工位，本文中盖的形状为圆形，定位机构为环形机械手。盖的提供方式为成摞叠放在储料仓中。储料仓由四根限位立柱组成，其下限位由两块限位块依靠压缩弹簧的弹力将盖限制在要求的zui低限位。盖的供送为水平供送，储料仓正下方为送料槽，当盖落人送料槽后，送料机构做水平直线往复运动将盖送至定位机械手中。送料机构主要包括送料滑板、隔料叉及棘爪。供料机构结构图如图1所示。隔料叉及棘爪固定在送料滑板上，隔料叉的前端部分完成隔料工作，其结构为两侧突出的插刀。隔料叉后端部分实现盖的推料送料，与盖接触部位为与盖的边缘同半径的弧形，确保盖在送料过程中保持平稳，不偏移。   
 

    送料滑板做水平直线往复运动可以实现盖的供料。滑板为前小后大的凸轮形状，其中中间一小段为过渡部分。滑板沿导轨向前运动，隔料叉前端的插刀首先接触到储料仓中的盖，并插入zui底层的两个盖之间，滑板继续向前运动，当滑板的过渡部分到达储料仓的限位块方位时，由于滑板形状由小变大，将两块限位块向两侧顶开，zui底层的盖失去支撑，落人料仓正下方的送料槽中，滑板继续向前运动，隔料叉将推动送料槽中的盖向前移动。当滑板一个推程完毕，该盖停留在位置一。

    滑板退回原位，限位块依靠压缩弹簧的弹力复位，支撑住储料仓中的盖。紧接着滑板进行下一个推程，推动下一个盖向前移动，固定在滑板上的棘爪同时向前移动，棘爪的支撑为圆柱压缩弹簧，当棘爪随滑板向前移动超出固定在送料槽上的棘爪挡板时，棘爪依靠弹簧的弹力顶出，为满足推程需要，设定棘爪弹出位置刚好位于位置一盖的边缘位置，当滑板继续向前运动时，棘爪推动位置一的盖向前运动，当该工作行程完成时，前一个盖送至位置二即定位机械手中，而下一个易拉盖则停留在位置一上，这样周而复始，循环工作。在该供料装置中，一个易拉盖的供送需要送料机构的两次推程完成，当上一个盖实现后期供料时，下一个盖已经进行前期供料，这样的设计可以缩短送料时间，提高生产效率。 

    2  机构送料行程的确定  

    由以上送料执行机构的工作原理，送料机构的行程与罐盖外径、隔料叉尺寸以及棘爪的外形尺寸有关，具体确定如下：  

    当送料机构开始推程运动时，隔料叉首*行隔料，在隔料叉的推料部位未到达盖落料处前，隔料叉不推动落料槽中的盖，可认为这一段推程对于盖本身的推程为空推程，不包括在盖的送料推程中。为使机器结构紧凑，盖的推程应从隔料叉的推料部位开始接触盖的边缘开始计算。由于盖分两次推送到达定位位置，故设定当隔料叉的推料部位接触盖边缘时，棘爪弹出送料槽水平面，开始对前一个停留在位置一的易拉盖进行送料。当确定了棘爪的尺寸后，便可据此确定出盖的zui小推程。而送料机构的推程应在易拉盖的推程上增加隔料动作的推程，运动尺度图如下图所示：   
 

    图中，d1为送料机构的隔料推程，d2为送料机构的一次总行程，d3为易拉盖从储料仓到达定位机械手的总行程，三者有如下关系：   
 

    3  机构的运动形式分析 

    盖送料机构的传动机构采用曲柄摇杆滑块机构，这种机构可以将旋转运动转变为往复直线运动，在盖的送料机构传动上采用这类机构，适当的选择曲柄摇杆参数便可实现平稳送料动作。其机构运动原理图如下图所示：   
 

   可看出，送料机构由两部分组合而成，一部分为摇杆滑块机构，另一部分为曲柄摇杆机构。当滑块的行程、行程变化系数以及曲柄半径、摇杆杆长确定后，即可按机构运动的几何关系确定出该传动机构的连杆及机架的杆长。

    送料机构的运动可分解为曲柄摇杆运动和摇杆滑块机构运动。

    曲柄摇杆运动的分析通过建立直角坐标系，以曲柄支点为原点，曲柄支点到摇杆支点之间的方向为x轴方向，利用机构位置向量封闭这一条件，可写出方程：   
 

    l1、l2、l3、l4分别为曲柄、连杆、摇杆及支点间机架的杆长，对上式分别对坐标x、y轴进行投影、求导可得到摇杆角位移Φ3、角速度ω3、角加速度a3与曲柄转角Φ1之间的关系，在此不做详细推导。 

    摇杆滑块的运动分析以摇杆支点为坐标原点，滑块移动方向为x轴方向建立直角坐标系，根据摇杆滑块之间的几何关系，由摇杆的运动推算出滑块的运动关系式。在该机构中，可将摇杆与滑块间的连杆演化为滑块开槽，摇杆在滑块的槽中做相对移动运动的形式。其结构如图1所示。由此可知，滑块的运动与摇杆顶端与滑块接触点的运动形式相同，只要确定了摇杆的长度，滑块的运动规律便可用关系式表达：   
 

    式中，s、v、a分别为滑块的位移、速度及加速度；l为摇杆的杆长；a为两坐标系之间的夹角。   

    下面以马口铁铝塑易拉盖的成型设备中应用的送盖机构典型例子进行分析：

    该机构中，易拉盖的外径尺寸为137mm，其行程分析确定为312mm，送料机构的行程为216mm，当确定了曲柄长度90mm，连杆长度576．3mm，与连杆相连的摇杆部分杆长180mm，与送料执行机构相连的摇杆杆长210mm，由上式推导的公式可得执行机构的运动线图如下所示：   
 

    该送料机构在马口铁-铝塑易拉盖成型机的实际应用中获得了较满意的效果。以上分析虽是对易拉盖成型机而言，但该机构的应用不仅于此，还可应用于其他容器的送料，容器的形状也可多样化，不于圆形。对于不同的送料对象，其工作原理及分析方法都可通用。 

   4  结论   

   （1)该送料机构用于罐装容器产品的送料上，能达到传送平稳可靠，结构简单，紧凑的效果。 

   (2)在应用该送料机构的设备中，确定供送对象的送料行程是提高生产效率、优化机构结构的关键因素。 

   (3)在设计和制造该送料机构时，合理地选择曲柄半径及摇杆杆长是一项*的工作，合理的传送机构尺寸可以提高机器运转的平稳性及供送质量。