機(jī)械裝備上料裝置

1、硬質(zhì)合金棒料上料裝置方案前言在自動(dòng)化加工、裝配生產(chǎn)線中，能自動(dòng)完成將工件向加工或裝配機(jī)械供給并上料的裝置，稱為自動(dòng)上料裝置。上料裝置廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，其所涉及的范圍有：石化、化工、電力、冶金、建材、制藥、輕工業(yè)、鐵路、機(jī)械制造業(yè)、食品加工業(yè)等等諸多行業(yè)。自動(dòng)上料裝置應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，不僅能大大的提高生產(chǎn)力，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)安全，而且對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理化起到積極的作用。設(shè)計(jì)要求本課題根據(jù)被加工零件（氣缸體毛坯件）的尺寸，以及機(jī)床、翻轉(zhuǎn)裝置以及工作節(jié)拍的要求，查閱相關(guān)的工程技術(shù)手冊(cè)并進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)計(jì)算，設(shè)計(jì)了自動(dòng)上料裝置。該裝置投入生產(chǎn)有很大的現(xiàn)實(shí)意義。毛胚自動(dòng)

2、上料裝置配置形式概述自動(dòng)上料裝置根據(jù)行業(yè)的不同以及輸送的物料的狀態(tài)的不同，其形式也是多種多樣。在煤礦、食品加工業(yè)、制藥、建筑行業(yè)，則主要利用電力拖動(dòng)、皮帶傳送、用振動(dòng)裝置、抖料裝置、機(jī)械手裝置等控制實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)按預(yù)期得要求運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料。機(jī)械制造行業(yè)中的零件加工多采用支架滑道搭起平臺(tái)，利用PLC控制，通過(guò)啟動(dòng)液壓缸、氣壓缸、電機(jī)、伺服電機(jī)、控制各種機(jī)構(gòu)（如：連連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、滾滾珠絲杠、齒輪機(jī)構(gòu)、間歇機(jī)構(gòu)等等）按運(yùn)動(dòng)的要求運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上料裝置的自動(dòng)化或半自動(dòng)化。機(jī)床上料裝置的設(shè)計(jì)原則上下料時(shí)間要符合生產(chǎn)節(jié)拍的要求，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。上下料工作力力求平穩(wěn)，盡量減少?zèng)_擊，避免工件產(chǎn)生

3、變形或損壞。上下料裝置盡可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，維護(hù)方便。上下料裝置應(yīng)有一定的適用范圍，盡可能的滿足多種不同工件的上下料要求。前期步驟料倉(cāng)的作用是儲(chǔ)存毛胚。料倉(cāng)的大小取決于毛胚的尺寸及工作循環(huán)長(zhǎng)短主要有1直線式料倉(cāng)2曲線式料倉(cāng)3螺旋式料倉(cāng)4管式料倉(cāng)5料斗式料倉(cāng)6料斗-料箱式料倉(cāng)，為了使工人同時(shí)看管多臺(tái)機(jī)床，毛胚的儲(chǔ)存量應(yīng)能保證機(jī)床連續(xù)工作1030min用于單件坯料，分為料斗式和料倉(cāng)式兩種。料斗式上料裝置主要由料斗、輸料槽和上料機(jī)構(gòu)等組成（圖1）。工件任意堆放在料斗內(nèi)，由定向機(jī)構(gòu)按一定方向順序送入輸料槽中，然后由上料機(jī)構(gòu)送到機(jī)床上的加工位置。有的料斗上還裝有剔除器，用以防止定向不正確的工件混入輸

4、料槽中。料斗式上料裝置適用于形式簡(jiǎn)單、重量不大而批量很大、工序時(shí)間較短的工件，如緊固件、軸承環(huán)、鐘表零件等。料倉(cāng)式上料裝置主要由料倉(cāng)、輸料槽和上料機(jī)構(gòu)等組成（圖2）。有的料倉(cāng)還設(shè)有攪動(dòng)器以免工件卡住。工件由人工定向排列裝入料倉(cāng)，然后經(jīng)輸料槽由上料機(jī)構(gòu)送到機(jī)床上的加工位置。料倉(cāng)式上料裝置適用于形狀較復(fù)雜、尺寸和重量較大而難于自動(dòng)定向排列的工件，或不允許損傷表面和工序時(shí)間較長(zhǎng)的工件，如軸、齒輪、連桿、殼體等。組成件料上料裝置的主要組成部分有料斗、料倉(cāng)和上料機(jī)構(gòu)等。2隔料隔料器的作用是把待加工的毛胚從料倉(cāng)中的許多毛胚中隔離出來(lái)，使其自動(dòng)地進(jìn)入上料器，或由隔料器直接將其送到加工位置，即隔料兼有上料器的

5、作用主要有1由上料器兼作隔料器2桿式隔料器3鼓輪式隔料器桿式隔料器采用桿式隔料器：隔料器作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或往復(fù)擺動(dòng)，每一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從料槽中分離出一個(gè)毛胚，由上料器將其送走。采用桿式隔料器，毛胚的重力不再壓在上料器上。大多應(yīng)用在中等生產(chǎn)率的情況下，即5070件/min。缺點(diǎn):當(dāng)生產(chǎn)率更高時(shí)，隔料器每次往復(fù)的時(shí)間很短，工作因其慣性有可能進(jìn)不了隔料位置，工作就不可靠了方案一滾道上的光電開關(guān)檢測(cè)到有毛坯件通過(guò)，滾道經(jīng)過(guò)一個(gè)由電機(jī)帶動(dòng)經(jīng)減速器減速的鏈傳動(dòng)來(lái)帶動(dòng)，使各輥?zhàn)右韵嗤乃俣绒D(zhuǎn)動(dòng)，拖動(dòng)棒體毛坯件向前運(yùn)動(dòng)到擋料器并被擋住，擺角裝置的氣缸動(dòng)作啟動(dòng)輸送裝置上的推桿卡住棒體，擺角裝置發(fā)出信號(hào)控制擋料器下行

6、，放開棒體毛坯件。伺服電機(jī)啟動(dòng)經(jīng)同步帶傳動(dòng)帶動(dòng)滾珠絲杠運(yùn)動(dòng)，使?jié)L珠螺母在導(dǎo)向桿的導(dǎo)向下推動(dòng)推桿向前運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)棒體毛坯件向前運(yùn)動(dòng)。推桿運(yùn)動(dòng)到一定的位置將已經(jīng)加工好的棒體推出，使被卡住的棒體毛坯件運(yùn)動(dòng)到加工位置。運(yùn)動(dòng)到加工位子以后，擺角裝置動(dòng)作松開毛坯件，伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)將輸送裝置退回初始位置。此時(shí)棘爪裝置接收來(lái)自輸送裝置的控制信號(hào)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行上料，如此反復(fù)，完成自動(dòng)上料。整個(gè)過(guò)程全由PLC控制，以行程開關(guān)為觸發(fā)元件，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。方案二該裝置的動(dòng)動(dòng)作路線為氣缸將帶有棘爪的缸芯伸出，從與輥?zhàn)酉嗨降姆D(zhuǎn)裝置上將棒體拉入滑道?；澜?jīng)過(guò)一個(gè)由電機(jī)帶動(dòng)經(jīng)減速器由鏈傳動(dòng)來(lái)帶動(dòng)，使各滾子以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，拖動(dòng)棒體向前

7、運(yùn)動(dòng)到一定的位置，由擋料器擋住，此時(shí)棒體在曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)的左極限位置。擺角裝置上的液壓驅(qū)動(dòng)經(jīng)齒輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)擺角旋轉(zhuǎn)升起，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)經(jīng)過(guò)同步帶帶動(dòng)曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到左極限位置，擺角裝置上的液壓驅(qū)動(dòng)經(jīng)齒輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)擺角旋轉(zhuǎn)落下，卡住棒體，伺服電機(jī)再次驅(qū)動(dòng)將氣缸件推入加工位置，并頂出已經(jīng)加工好的棒體。加工位置在曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)的右極限位置。此時(shí)擺角裝置上的液壓驅(qū)動(dòng)經(jīng)齒輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)擺角旋轉(zhuǎn)升起，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)將曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)退回到中間某一固定的位置。當(dāng)機(jī)床加工完一個(gè)氣缸件以后發(fā)出信號(hào)，運(yùn)動(dòng)重復(fù)，完成上料。整個(gè)過(guò)程全由PLC控制，以行程開關(guān)為觸發(fā)元件，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。方案對(duì)比及可行性分析兩個(gè)方案的不同之處在于在推動(dòng)棒體從擋料裝置運(yùn)動(dòng)到加工位置的時(shí)候方案一采用的是伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠在導(dǎo)柱的導(dǎo)向下向前運(yùn)動(dòng)；方案二設(shè)置雙導(dǎo)軌在支架上，以伺服電機(jī)啟動(dòng)經(jīng)過(guò)同步帶傳動(dòng)帶動(dòng)曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到準(zhǔn)確的位置；方案一的擺角裝置固定不動(dòng)由液壓驅(qū)動(dòng)，經(jīng)導(dǎo)向鍵滑動(dòng)，其導(dǎo)軌安裝在機(jī)床本體上，導(dǎo)向鍵較長(zhǎng)。方案二中將擺角裝置安裝在滑塊上，以液壓驅(qū)動(dòng)擺角裝置，在伸出活塞上加工出齒，與擺角的末端齒輪咧合，從而驅(qū)動(dòng)擺角裝置。方案二的不足之處在于曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程當(dāng)中，速度變化較大，由于棒體的本身質(zhì)量較大，容易造成慣性沖擊，減少了伺服電機(jī)的壽命，又行程比較大，實(shí)際的曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)的尺寸比較大，為滿足傳動(dòng)精