给国货精品断头台装刹车
虎哥2024/10/18原创 机械与工具 IP:四川

办公室有一台微型断头台式电动裁纸机,用来给文书切边,长这样 :

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它的原理是减速电机带动曲柄连杆,将旋转运动转换为直线运动,带动裁刀上下起落。

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这个机器有一个巨大的BUG,有一定概率裁完之后,刀会自己掉下来,或者经受震动后,刀也可能掉下来。并且,必须持续按压开关到它自己停止,稍有操作急躁,刀就不能达到顶点,必然会滑下来。

使用的减速电机是齿轮减速的,没有自锁作用,当刀被提到顶点时,稍有偏差或震动,刀的重力就会带动电机飞速旋转,同时刀迅速落下。

视频是加装刹车后手动释放刹车时的滑落场面。

20241018_021633.mp4 点击下载

此时若手指不小心放在刀下,就会被挤压甚至切断。

机器上的所谓光电保护措施,对此毫无作用,因为即使不插电,也不能避免刀的重力下落。

为了保证刀提到顶点时停机,它采用了一个引脚巨长的直插霍尔传感器,在曲柄上安装了一个磁铁,通过调整霍尔传感器的位置(扭曲引脚)来找到刚好不会掉下来的顶点。

图:右侧连杆中部的磁铁和对面的霍尔传感器

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显然这是极不可靠的。设计这玩意儿的逼人得鬼才到什么程度,才能想出如此瓦房店化的办法…

同许多牛逼国货一样,这种裁纸刀一经推出,迅速成为爆款产品,普及到了几乎所有稍有规模的文印店。而原来需要上万元的液压裁纸机,就只剩下印刷厂用了。

几年前这种裁纸机刚流行的时候,我买了一台,开始很少发生刀掉下来的情况,但随着时间推移,越来越多的发生,甚至到了不能使用的程度——刀锁不住,那么就会掉下来挡住物料。

为了避免事故,我想应该换一台最新的产品,因为经过这么多年,想必已经有很多人断了手指,早就应该改进了。于是,我翻开淘宝,找销量大的几家咨询,遗憾的是,至今未有任何改进:

image.png

这里当然放不下巨大的液压裁刀,于是想到在机器上改进。

最简单的办法,就是给电机装上刹车,虽然这仍然不规范(刹车应当装在主轴上,而不是减速器前面,否则减速器如果崩了,也会导致事故),但安全性已经有巨大的提升。

拆开机壳,发现电机尾部装有风扇,由于不是连续运转,这个风扇作用不大,拆掉风扇,就能露出电机轴。

20241018_003728.jpg

电机轴的直径是10mm。本着用魔法打败魔法的精神,我又跑到淘宝寻找国货精品。用关键词“刹车 电机”搜索,发现有很多产品。

image.png

本着最少工时的原则,选中一款合适的:

image.png

电机虽然为D轴,但小径却是9mm。用角磨机加深至8.3mm左右。

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这样就能装下抱闸的六方轴了。电机壳子是密封的,以刹车为模板,钻了三个孔,可以看见铜线,同时掉了一些铝屑到电机里面,似乎没有什么影响。

20241017_220956.jpg

刹车的原理是弹簧推动钢板压紧刹车片,通电后电磁铁拉开钢板,刹车片即可活动。

20241017_221008.jpg

装上刹车的样子

20241017_225043.jpg

刹车是24V的,装一个开关电源。裁纸机为“选件”预留了一路经过电源开关的220V线路,刚好用上。

20241017_232623.jpg

接下来的问题就是如何控制刹车了。经过检查发现,机器的两个控制开关都是双刀单掷开关,两个刀并联在一起 。

20241017_230033.jpg

拆除并连线,将空余的一刀用作24V直流开关,在按下开关时给刹车通电,刹车同步释放。综合考虑,只使用了一个开关来控制刹车,没有将两个开关串联,因此可以单手操作释放刹车。

由于刹车断电时会产生高压(被电了一下),给装了一个二极管。

20241017_231526.jpg

原机接线浓浓的八十年代江浙风,各种线路乱七八糟,线头直接拧在一起,没有任何焊接。不过就这样吧,懒得弄了。

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复装后因为刹车片拉开时仍有少量摩擦,噪声变大。

为了加这个刹车,我跟两位小伙伴忙活了两个多钟头,人力成本上千。如果原厂就做好,人力成本则几乎可以忽略不计。这无疑是巨大的浪费。

这个刹车本身还是比较贵的,但这台机器我记得也花了三四千元,增加一百多元刹车费,所占的比例很小。或者换成带自锁能力的蜗杆减速器也是一个办法。但这样一个必要的、简单的装置,却会严重降低“产品竞争力”,以至于无人采纳,也是一件有趣的事情。


[修改于 1个月4天前 - 2024/10/18 08:40:46]

来自:仪器与装备 / 机械与工具
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~~空空如也
虎哥 作者
1个月2天前 修改于 1个月2天前 IP:四川
938481

正文总结了一个原则:保安刹车一般安装在尽可能接近最后一级执行机构的地方,这样就可以将此前所有机构的异常包含在内。但如果制动力太大,或制动速度太慢,就需要向原动机方向移动。

还有没有别的原则呢,在这个机器上是有的,那就是应当配备快速释放装置(离合器),或如果有困难的话,可以用盘车装置替代,以便快速处理事故。简单的讲,此机如果意外压了手指或者别的什么东西,大约必须大卸八块才能取出来,因为它不能倒车,除非走完切断流程,否则无法释放。。。

更深层次的问题是,如果加了这些东西,售价预计会增加几百元,于是就不能在市场上胜出,或者说大家就普遍买不起了。

这就涉及经济技术发展平台的问题:有的经济体,用产品的人普遍有钱,有利于产品向高水平发展;有的经济体,产品的最大需求群体普遍没钱,只有“又不是不能用”的产品能在竞争中胜出。对于后一种经济体,有能用的产品,比干脆没有产品或没有买得起的产品终归要好一些。主要问题在于,能否在不断的循环中积累经济资源,向前一种发展。这种方向的决定性因素是什么?

在我看来,对于一个相对自由的、和平的社会,则只取决于社会效率和实际的分配格局。自大疫以来,全世界都在向左狂奔,社会效率必然下降,分配方面留给“产品的最大需求群体”的份额则在不断的减少。主观片面的推测,上一段的平衡向第二种情形移动是难以避免的。这一趋势其实利好我国机电产品出口,毕竟这才是真香。

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虎哥作者
1个月2天前 修改于 1个月2天前 IP:四川
938481

正文总结了一个原则:保安刹车一般安装在尽可能接近最后一级执行机构的地方,这样就可以将此前所有机构的异常包含在内。但如果制动力太大,或制动速度太慢,就需要向原动机方向移动。

还有没有别的原则呢,在这个机器上是有的,那就是应当配备快速释放装置(离合器),或如果有困难的话,可以用盘车装置替代,以便快速处理事故。简单的讲,此机如果意外压了手指或者别的什么东西,大约必须大卸八块才能取出来,因为它不能倒车,除非走完切断流程,否则无法释放。。。

更深层次的问题是,如果加了这些东西,售价预计会增加几百元,于是就不能在市场上胜出,或者说大家就普遍买不起了。

这就涉及经济技术发展平台的问题:有的经济体,用产品的人普遍有钱,有利于产品向高水平发展;有的经济体,产品的最大需求群体普遍没钱,只有“又不是不能用”的产品能在竞争中胜出。对于后一种经济体,有能用的产品,比干脆没有产品或没有买得起的产品终归要好一些。主要问题在于,能否在不断的循环中积累经济资源,向前一种发展。这种方向的决定性因素是什么?

在我看来,对于一个相对自由的、和平的社会,则只取决于社会效率和实际的分配格局。自大疫以来,全世界都在向左狂奔,社会效率必然下降,分配方面留给“产品的最大需求群体”的份额则在不断的减少。主观片面的推测,上一段的平衡向第二种情形移动是难以避免的。这一趋势其实利好我国机电产品出口,毕竟这才是真香。

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虎哥作者
1个月0天前 IP:四川
938542
引用helium发表于11楼的内容
但凡减速机换成一个蜗杆减速器都基本上不会出滑落的这个问题,另外此机器刀架还加了下压弹簧我认为这个意义...

这是奇怪的地方。本来是需要有压板压紧物料的,压紧力靠弹簧。但这个弹簧却没有装在刀头上,而是装在了固定的支架上,于是压紧力并不足够,特别是切薄的物料时。可能是为了实现“物料越厚,压力越大”的效果,但弹簧的长度显然并不合理,厚薄物料的压力差别太大。

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虎哥作者
26天22时前 IP:四川
938649
引用Jonas_Y发表于19楼的内容
你对韭菜的描述我全都同意,但对整体的看法完全不同意。整个社会所呈现样子是无数个因素无数次博弈后产生的...

事物的发展与热运动有什么关系,与统计学有什么关系,与函数有什么关系,实在有点莫名其妙。

哦对了,跟统计学还是有半毛钱关系,比如人们的兴趣领域大约符合幂律分布……

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虎哥作者
17天14时前 修改于 17天14时前 IP:四川
938990
引用Jonas_Y发表于22楼的内容
热运动只是用来形容海量博弈呈现的宏观结果与微观单次博弈的关系。多元分段函数是我理解问题特别是整体问题...

哦,了解了。不过你这套思维方式自己用就行了,千万别拿到KC来发,坏处比辩证法还大——通常至少起到废话连篇,把水搅浑的效果,就如19楼那样。你有新号免死金牌,如果是老人已经重罚了。

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