1  开题依据

数控直线落料机用于各种大型发电机线圈空心或实心铜线的定尺下料，以上海电气电站设备有限公司上海发电机厂线圈工区的数控落料机为例，根据上海电气电站设备有限公司上海发电机厂“十二五”规划的要求，为了满足厂内未来发电机年产量不断增加的规划需求，需要对线圈工区内的数控直线落料机进行改进和调整，使得实心或空心铜线通过数控直线落料机落下后，根据加工工艺不同，能够实现铜线向两个方向上的自动移动——轴向或横截面方向，如图1。轴向移动即是通过滚轮装置实现轴向运输直接进入下一工序；横截面方向移动即是通过推送装置将铜线送至传送带，经由传送带传送到堆放工区。

考虑到未来制造业向智能制造方向发展的趋势，在工作台设计过程中尽可能兼顾智能化特点，滚轮装置及推送装置实现了铜线的自动运输，减少落料过程的吊运，减轻工人负担，提高制造效率，在传输过程中，要综合考虑到传输的节拍、推送的同步性及铜线的摩擦损伤。

2  文献综述

目前国内外有多种传送装置用来传送板状或大块状物体，对于不同方向上的传动，国内外常用的机构是带有万向滚轮连接的两个不同方向上的传动装置，即被传送物体到达连接处时，通过万向轮不同方向上的滚动，使被传送物体到达指定传送地点，继而通过带传送或者滚轮传送等其它传送装置将其送至目的地，如图2。

对于像铜线这样的条状结构，或者小块状、粉状结构常用的输送方式是采用输送带进行传送，如图3。带传送能满足连续化不间断、高效率、大倾角运输等要求，安全且便于操作、维修容易，运费低廉，它被广泛应用于水泥、冶金、化工、钢铁等行业中，输送距离不长、输送量不大的场合。

随着目前科技的发展，机械手在越来越多的场合发挥着重要的作用，对于实现在物体不同方向上的传送更是不在话下，目前我们已经可以充分利用数学模型,使用MATLAB软件对目标函数的性态进行分析，并设计变量的可行域，利用根据手臂的抓重、材料及运动速度,对手臂进行最优设计。[1]

目前制造业的生产过程离不开各种机械推送装置，其目的是不断改善技术工人们的劳动环境和减轻其体力劳动强度。如采用电动丝杆将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动，从而实现物体推送的目的,如图6；也可采用气动或者液动的方式，通过活塞的往复运动实现对物体的推送；或采用变距连杆式推送装置, 根据平行四边形的特点,利用一组变距连杆机构,通过改变特定连杆间距离的变化,把圆周运动转化为包括直线段的曲线运动，从而产生推送动作，如图7，它具有结构简单、造价低廉、使用方便等特点。[2]

3  方案论证

原始条件：

落料铜线长度：12000mm-14000mm；铜线重量：9kg/m；设备高度：950mm（可调）；滚轮在工作台上的有效宽度为350mm；滚轮直径50mm；滚轮间隔400mm；滚轮输送速度约0.1m/s（可调）；滚轮同步升降行程0-10mm（可调）；铜线推送速度为0.07-01m/s（要求同步）；台面及滚轮材料为HDPE（高密度聚乙烯）。

3.1  传送方式的拟定

方案1：在铜线落下的地方安装传送带，使之实现轴向移动。

带传送的优点：平稳，对铜线损伤小，结构简单，使用维护方便，运行平稳噪音小、振动小，制造安装精度要求不高。

带传送的缺点：其本身并没有对铜线传送太突出的缺点，但本设备要求实际操作时有一定空间的放置区域，带传送装置体积大，在不工作时难以隐藏在导向板内，且对推送装置会造成干涉，故在此处不适用。