文档介绍：机电一体化产品设计说明书
自动翻书机系统方案设计
1 设计任务
自动翻书机设计要求
:将任何一本书放置好以后,能够保证固定在仪器上不会掉下来或者自动合上。同时要能保证随意将书本放置和取出;
:最终目的就是能够实现自动翻页,这里所谓的自动翻页,是指可通过控制按照需求进行自动翻页,翻页包括前翻和后翻;:采用电机;
:不能对书本有太大磨损,否则会损坏书本,减少使用率;
:不同的书本,应该都能实现自动翻页,因此要求使用的翻页机要有自适应能力,可以考虑静电力(或磁力)可调的机构。
自动翻书机原始参数
项目
参数
驱动方式
步进电机驱动
翻页速度
12页/分钟
可扫描书本
16K和32K页面
长×宽×高
600×400×800mm
自重
2 自动翻书机系统方案
图1 自动翻书机系统装配图
如上图图1所示,是自动翻书机系统装配图,主要由固定执行机构、翻书执行机构、升降执行机构、电机驱动执行机构和自动控制执行机构五部分构成。
图2 自动翻书机系统翻页示意图
固定执行机构
固定执行机构用于保证书本翻页扫描过程中不发生滑动现象。根据翻页的流程可知,只要对书本左右两端固定,可有效防止整体书本滑动,对书页上端进行钢性固定,可在翻页的同时固定未执行翻页操作的书页,防止干扰正在执行的翻书操作。
如图3所示为书本固定夹,其主要作用是固定书本,防止在工作中其他原因使得书本滑动。在翻书工作前,先将书本封面翻开,并将前后封面固定在书本固定夹。
在翻书机支撑板中央部位,即在书本固定夹工作方向有凹槽,可用于书本固定夹的前后移动,便于夹持不同大小的书本,方便可靠。
图3 书本固定夹
翻书执行机构
翻书执行机构包括吸附机构和翻页机构。
吸附机构
吸附机构是翻书机重要部件之一,主要作用是将书页吸起,以便翻页机构将书页翻过。吸附机构可有两种方案:一是采用真空吸盘进行吸附书页,这种机构是通过真空泵使吸盘产生负压,从而使吸盘可吸附书页;二是采用带静电或者永久磁性的吸附头,该吸附头在接触书页时可将书页吸起,同样达到翻页效果。
静电吸附现象的原理是当一个带有静电的物体靠近另一个不带静电的物体时,由于静电感应,没有静电的物体内部靠近带静电物体的一边回产生与带电物体所携带电荷相反极性的电荷(另一侧产生相同数量的同极性电荷),由于异性电荷互相吸引,就会表现出“静电吸附”现象。
为了适合不同大小的书籍,对按照吸附头的吸附杆进行了设计,将吸附杆设计为两节内套式,
图4 真空泵工作原理可以很方便的抽出推入,使得吸附头对于不同大小页面的书籍都能有效吸附。
图5 采用带静电或强磁的吸附头
为了使得吸附头能有效吸附书页,每次吸附时,吸附头都需尽可能接近书页,以便更好的准确吸附,所以在吸附杆基座部分设置凸轮机构,用来使吸附杆进行上下运动,且保证吸附头间断性长时间停留在未吸附状态,使得翻页片能正常工作。
图6 吸附杆上下运动吸附机构
翻页机构
翻页机构也是翻书机的重要部件之一,其主要作用是将吸附机构吸起的书页翻过,完成书本翻页动作。翻页机构主要由翻页片和滑杆组成,在吸附机构吸起书页的同时,翻页片运动,从右向左,依滑杆滑动,