自动翻书机.ppt

合肥学院第四届科技节第六届机械创新设计大赛 设计目的 我们设计的适用于经常从事乐器演奏工作，且工作时不方便用手进行翻阅书籍及乐谱的人员，还包括手部残疾的残疾人士的自动翻书机。整套装置由一个电机及脚踏板驱动，完全由机械结构控制，能够自动翻页过程，并且可以适用于绝大多数的书籍翻页。本文首先对市场上较为成熟成熟的设计方案进行分析、研究，提出我们的总体设计方案，再对各个机构具体设计方案、制作方法进行详细的介绍，最后做出总结、评价。 设计背景 如今的市场上已经出现了一些自动翻书机构。最著名的如日本Sony公司推出的BooktTime和适用于乐队指挥者的翻页器等。目前翻书机或翻谱仪常用的取纸方式大概有以下几种： 1、吸页方式：采用流体力学原理，利用大气压来进行取纸，但这种方式时间久之后取纸效果就比较差，机构也比较庞大，效果并不理想。 2、定纸方式：即做若干翻书杆，每个翻书杆负责翻一页书。这种翻书机构成功率是百分之百的，但是由于翻书杆有限，应用程度却比较差。 这些机构大多数都可以直接由机械结构控制，由一个电机驱动，成本较低。基于以上两个方面的分析，我们设计一种应用于普通书籍和乐谱的自动翻书机。其具有体积小，成本低，兼容性较好等优势，具有一定的市场空间。 设计分析 自动翻书机执行机构的设计 摩擦式翻书机构的设计 摩擦式翻书机构的设计 摩擦式翻书机构的设计 摩擦式翻书机构的设计 摩擦式翻书机构的设计 翻书杆机构的设计 翻书杆机构的设计 翻书杆机构的设计 翻书杆机构的设计 夹板机构及托架机构的设计 夹板机构及托架机构的设计 夹板机构及托架机构的设计 夹板机构及托架机构的设计 夹板机构及托架机构的设计 夹板机构及托架机构的设计 自动翻书工作流程图 自动翻书机设计创新点及优势 自动翻书机市场分析 自动翻书机设计总结 * LOGO 地方 参赛队伍：10级机制（2）班 组 长：杨兆曜 组 员：喻松林 王学良 李 珍 王震宇 指导老师：王锡明 1、设计要求：全机械结构控制，利用一个电机和脚踏板驱动各类齿轮、杆等机构运动，能够实现精确有效的翻书运动。做到结构简单紧凑，体积合适，并应考虑到制造工艺要求、材料强度等因素，使方案真实合理，可实际执行。具体的结构设计将在下面的设计部分给出。 2、设计中，所有齿轮均采用标准备参数，各连杆、槽轮、凸轮、机架等结构均根据工件制造加工工艺及材料强度要求设计。 3、在设计中我们还应考虑一下因素： A、将任何一种书放置好以后，能够保证固定在仪器上不会掉下来或者自动合上。并且能方便固定与取下。 B、翻页速度：最初设计对翻页速度不加什么要求，但是不能过慢，通过电动机与脚踏板的驱动，应该在较短时间之内完成一次翻页。并且翻完页后要能回到初始位置，保证下一页的顺利翻成。 C、兼容性：比较起不同的书本，应该都可以实现翻页。 D、纸张保护：选择合适的摩擦块材料，不能对书本有太大的磨损，否则会损坏书本。 摩擦式翻书机构的设计 1 翻书杆机构的设计 2 夹板机构及托架机构的设计 3 4 本设计中，我们采用摩擦式翻书机构。该机构主要模拟人手翻书动作，由两部分构成：摩擦取页，转动杆翻页。两个动作分先后进行。为实现该动作，我们将采用两个凸轮机构来完成。 凸轮1部分设计： 凸轮1在凸轮半径增大时，推动摩擦块向右运动，翻动书页，使书翻起一定高度，从而方便翻书摆杆插入进行翻页。因此凸轮一的设计较为简单，其简图为： 三维效果图如下： 凸轮大径与小径长度之差即是摩擦块在页面上平动的距离，此距离也应该在实验后才能得出较好的数值，初步设计3到4厘米。 凸轮2部分设计 凸轮2的作用控制摩擦块旋转的角度。凸轮2从基圆转向大圆位置时，压下摩擦块，为凸轮1水平推动摩擦块做准备。当凸轮1转动到基圆位置，水平推动动作结束后，凸轮2半径变为基圆半径，使得摩擦块上升，脱离书本。如果需要达到这种效果，需要两种凸轮配合好，所以需要满足一下条件： β2 ＝α2，这样，能保证滑块落在页面上即开始平动，而在平动完成时能立即离开页面，从而最大程度节省了翻页时间，提高工作效率。凸轮2的运动简图如下： 三维效果图如下： 两凸轮装配示意图： 摩擦块材料的选择 在选择摩擦块材料的时候，我们需要考虑到摩擦块自身的摩擦系数以及书本的摩擦系数。由于不同的书本纸张的摩擦系数不同，所以我们尽可能的选择摩擦系数较大的摩擦块材料。这里我们选用硅橡胶。 有机硅橡胶是由线性聚硅氧烷混入补强填料，在加热加压条件下硫化生成的特殊合成弹性体。它完美地平衡了机械性质和化学性质，因而能满足今天许多苛刻的应用场合要求。 而且橡胶自身的表面粗糙程度很大，所以我们选用硅橡胶作为摩擦块的材料。 翻书杆