第三章-自動線的輔助設(shè)備5優(yōu)秀文檔

2.2自動線上的夾具自動線上所采用的夾具，可歸納為兩種類型，即固定式夾具與隨行夾具。這些夾具在定位原理與主要設(shè)計原則上與一般機床夾具是類似的，但由于自動線工作要求的不同，其所用的夾具還是有些特點，下面通過典型例子加以介紹。所謂固定式夾具，即夾具附屬于每一加工工位，不隨工件的輸送而移動，或安裝于機床的某一部件上，或安裝于專用的夾具底座上。這類夾具亦分為兩種類型，一種是用于鉆、鏜、銑、攻絲等加工的夾具，工件安裝到夾具中以后在加工過程中固定不動；另一種是工件和夾具在加工時尚須作旋轉(zhuǎn)運動。前者多用于箱體、殼體、蓋、板等類型的零件加工或組合機床自動線中，后者多用于旋轉(zhuǎn)體零件的車、磨、齒形加工等自動線中。固定式夾具鉆、鏜、銑、攻絲等加工的夾具車、磨、齒形等加工的夾具復(fù)合回轉(zhuǎn)裝置所謂固定式夾具，即夾具附屬于每一加工工位，不隨工件的輸送而移動，或安裝于機床的某一部件上，或安裝于專用的夾具底座上。通過凸輪16、杠桿13、拉桿12和固定在拉桿上的擋塊9，可使套在拉桿上的楔塊7移動，以實現(xiàn)夾具的夾緊。只有確認松開拔銷后才能輸送工件等。3、4、5、6－圓錐齒輪；在組合機床自動線中，則需設(shè)置專用的轉(zhuǎn)位裝置，這種裝置可用于工件的轉(zhuǎn)位，也可以用于隨行夾具的轉(zhuǎn)位。主分配軸1由一個具有雙向超越離合器的減速器（圖中未示出）通過蝸桿蝸輪15、14傳動，它可以n＝0.繞垂直軸回轉(zhuǎn)的標準轉(zhuǎn)位臺工作原理與此同時，機動板手將四個螺母3旋轉(zhuǎn)，使螺桿4帶動鉤形壓板9左移，由于壓板的套筒開有螺旋槽，所以在壓板移動過程中，能同時完成轉(zhuǎn)動動作，使壓板壓在工件的指定部位。1、鉆、鏜、銑和攻絲加工用夾具活塞推動齒條桿11向左移動時，帶動齒輪套5和凸輪9同步轉(zhuǎn)動。在小齒輪13的同一軸上裝著凸輪9，當小齒輪13帶動凸輪9回轉(zhuǎn)時，壓在滾子10上使杠桿8逆時針方向擺動，杠桿8的另一臂端部的叉子便將軸4連同轉(zhuǎn)臺1向上抬起。135柴油機缸蓋自動線中固定式夾具1、鉆、鏜、銑和攻絲加工用夾具鉆、鏜、銑、攻絲等加工的夾具，工件安裝到夾具中以后在加工過程中固定不動，多用于箱體、殼體、蓋、板等類型的零件加工或組合機床自動線上。下面以135柴油機缸蓋自動線中固定式夾具為例說明。135柴油機缸蓋自動線中固定式夾具1、夾具體；2、鉆模板；3、輸送帶；4、定位板；5、蓋板；6、定位銷；7、油缸；8、壓緊塊；9、側(cè)導(dǎo)向板10、油缸；11、推桿；12、杠桿；13、擋塊盤；14、配油器；15、潤滑泵；16、支承滾輪；17、滾輪支架；18、杠桿；19、連桿；20、杠桿；柴油機缸蓋自動線中

固定式夾具工作原理該夾具用于從氣缸蓋兩端面進行擴孔和鉸孔，每個夾具內(nèi)安裝兩個工件。氣缸蓋由步伐式輸送帶3送進夾具以后，用側(cè)導(dǎo)向板9導(dǎo)向，支承在定位板4上。每一工件用兩個定位銷6定位（一個圓柱銷，一個菱形銷），四個定位銷通過油缸10，推桿11、杠桿12、18、連桿19、杠桿20使軸I和軸II產(chǎn)生聯(lián)動，同時撥動定位銷自上而下插入工件的定位孔內(nèi)。通過兩個油缸7和壓緊塊8，將兩個工件壓緊在定位板4上。定位和夾緊油缸都安裝在鉆模板2的蓋板5上。

在定位銷的控制軸II上，安裝著擋塊盤13，在定位銷進入孔中定位和全部拔出的位置時，兩個擋塊分別壓合行程開關(guān)，發(fā)出連鎖控制信號。這一套定位銷的傳動和控制機構(gòu)在組合機床夾具中已經(jīng)典型化和標準化。為了定時潤滑夾具中各運動部分，設(shè)有潤滑泵15，潤滑油經(jīng)過配油器14通過b、c分往各處潤滑。設(shè)計注意事項1）當步伐式輸送帶需從夾具中通過時，必須在結(jié)構(gòu)上留出相應(yīng)的位置，并在夾具體上設(shè)置輸送帶的支承滾輪，如圖中的17為滾輪支架，16系支承滾輪，當夾具沿自動線縱向的尺寸較長時，夾具體l的兩頭都安裝支承滾輪以增加輸送帶的支承剛性。為了保證工件輸送的可靠性，夾具上的水平定位支承板（如圖中的4），通常做成連續(xù)的，側(cè)導(dǎo)向板也應(yīng)做成連續(xù)的，當必須間斷時，其間斷距離也不能大。2）定位、夾緊機構(gòu)應(yīng)全部自動化，并應(yīng)保證工作的可靠性。例如當夾具定位機構(gòu)設(shè)在工件下方時，有時由于工件輸送的不準確，會造成定位銷不能順利地插入，以致將工件抬起。這時也會發(fā)出定位插銷的信號，而工件實際上沒有定位。因此對于這類固定式夾具，常在工件的上方設(shè)置擋鐵之類的機構(gòu)（約離開工件頂面2～3毫米），以防止工件抬起誤發(fā)信號。定位、夾緊動作與自動線其它動作的連鎖是很重要的,只有在確認定位、夾緊的情況下才能啟動機床加工；只有確認松開拔銷后才能輸送工件等。（3）夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證定位元件不受殘留切屑的影響，夾具體要便于排屑。對于切屑量較大的工序尤屬重要。如圖的夾具體1在定位板4的附近做成空的，以便切屑下落到切屑輸送帶上。（4）前已述及，步伐式輸送帶將工件運送到終點時，應(yīng)使定位孔滯后于定位銷0.3～0.5毫米，以便定位銷插入孔中時將工件向前拉到準確位置。為此，在布置夾具上的兩個定位銷時，最好將圓柱銷安排在工件前進的前方。2、車、磨和齒形加工用夾具

在旋轉(zhuǎn)體零件的車、磨和齒形加工等的自動線中，常采用頂尖、彈性夾頭、心軸、自動卡盤和無心式夾具等來裝夾工件。如果所加工的是形狀特殊、要求定向裝卸的工件，則還須采用主軸定向停車機構(gòu)。（1）、梅花頂尖1、梅花齒爪盤2、彈簧3、4、5、6－圓錐齒輪；另一種是工件和夾具在加工時尚須作旋轉(zhuǎn)運動。在組合機床自動線中，則需設(shè)置專用的轉(zhuǎn)位裝置，這種裝置可用于工件的轉(zhuǎn)位，也可以用于隨行夾具的轉(zhuǎn)位。轉(zhuǎn)臺1回轉(zhuǎn)到終點位置時，凸塊7上的定位鍵15被彈簧銷16鎖住，使轉(zhuǎn)臺定位。這種方式，敞開性好，便于調(diào)整及觀察工作，而且鉤形壓板還有防止隨行夾具在插銷定位時可能被頂起的作用。但由于夾緊機構(gòu)設(shè)在夾具的底座內(nèi)，故設(shè)計時要充分注意維修的方便。2）定位、夾緊機構(gòu)應(yīng)全部自動化，并應(yīng)保證工作的可靠性。這時，應(yīng)注意密封的可靠性，以防在工作過程中因泄漏而產(chǎn)生松壓的現(xiàn)象。(2)撥爪頂尖在小齒輪13的軸端裝有擋塊盤12，用以發(fā)出轉(zhuǎn)位和復(fù)位終點的連鎖信號。在位置②上，轉(zhuǎn)軸4與轉(zhuǎn)臺1下降到最下位置，一方面隨行夾具下降后支承在輸送導(dǎo)軌上，定位銷2從定位套孔中退出；(2)撥爪頂尖2、液壓和氣動傳動方式6、拉管；3定位夾緊裝置的傳動方式在組合機床自動線中，則需設(shè)置專用的轉(zhuǎn)位裝置，這種裝置可用于工件的轉(zhuǎn)位，也可以用于隨行夾具的轉(zhuǎn)位。(2)撥爪頂尖（3）、液壓自動卡盤1、盤體；2、球形傳動機構(gòu)；3、杠桿；4、卡爪；5、拉桿；6、拉管；隨行夾具適用于結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜的工件，這類工件缺少可靠的輸送基面，在組合機床自動線上較難用步伐式輸送帶直接輸送。此外，對于有色金屬工件，如果在自動線中直接輸送時其基面容易磨損，因而也須采用隨行夾具。轉(zhuǎn)向器殼體自動線上的隨行夾具1、鋼板；2、定位滾子；3、螺母；4、螺桿；5、螺母；6、螺桿齒條；7、齒輪；8、V形壓板；結(jié)構(gòu)特點及工作原理在上料工位時，由上料機械手將工件送到隨行夾具的一對定位滾子2上，機動扳手旋動螺母5，使螺桿齒條6左移，通過齒輪7，帶動V形壓板8下降，壓在工件搖臂軸孔外圓弧面上，從而使工件實現(xiàn)自動對中。與此同時，機動板手將四個螺母3旋轉(zhuǎn)，使螺桿4帶動鉤形壓板9左移，由于壓板的套筒開有螺旋槽，所以在壓板移動過程中，能同時完成轉(zhuǎn)動動作，使壓板壓在工件的指定部位。隨行夾具的底面上，鑲有淬硬的鋼板1，其上開有一個縱向槽，槽的右部用作輸送基面，左部為定位基面。相應(yīng)地，機床上固定夾具的定位塊，和機床之間的供滑移隨行夾具用的支承板，也錯開布置。這樣將輸送基面和定位基面分開的目的是為了長期保持定位精度。隨行夾具的底面上，有兩對定位銷孔Φ20D，加工工件上的軸承孔時用其中一對定位銷孔；轉(zhuǎn)位90°后，加工搖臂軸孔時用另一對定位銷孔。在底面上還有一對孔Φ18D，是供隨行夾具在自動線上抬起轉(zhuǎn)位時定位用的?；钊詣泳€的

隨行夾具1、隨行夾具板；2、定位銷；3、定位套；4、蓋子；叉子耳自動線的隨行夾具示意圖在小齒輪13的軸端裝有擋塊盤12，用以發(fā)出轉(zhuǎn)位和復(fù)位終點的連鎖信號。3、4、5、6－圓錐齒輪；一般可以采用下列一些辦法：在隨行夾具的底面上鑲裝淬硬鋼或耐磨金屬以作輸送基面；(2)撥爪頂尖回轉(zhuǎn)終點的準確位置靠油缸兩端的螺釘調(diào)整。5毫米，以便定位銷插入孔中時將工件向前拉到準確位置。另一種是工件和夾具在加工時尚須作旋轉(zhuǎn)運動。通過凸輪16、杠桿13、拉桿12和固定在拉桿上的擋塊9，可使套在拉桿上的楔塊7移動，以實現(xiàn)夾具的夾緊。碟形彈簧8是用來補償夾具誤差和保持恒定夾緊力的。在油缸6的活塞處于最右邊原始位置時，凸輪9與滾子10，以及齒輪套上的撥爪14與凸塊7的相對位置如圖c中①所示。在小齒輪13的同一軸上裝著凸輪9，當小齒輪13帶動凸輪9回轉(zhuǎn)時，壓在滾子10上使杠桿8逆時針方向擺動，杠桿8的另一臂端部的叉子便將軸4連同轉(zhuǎn)臺1向上抬起。這時，應(yīng)注意密封的可靠性，以防在工作過程中因泄漏而產(chǎn)生松壓的現(xiàn)象。前者多用于箱體、殼體、蓋、板等類型的零件加工或組合機床自動線中，后者多用于旋轉(zhuǎn)體零件的車、磨、齒形加工等自動線中。主分配軸1由一個具有雙向超越離合器的減速器（圖中未示出）通過蝸桿蝸輪15、14傳動，它可以n＝0.在位置②上，轉(zhuǎn)軸4與轉(zhuǎn)臺1下降到最下位置，一方面隨行夾具下降后支承在輸送導(dǎo)軌上，定位銷2從定位套孔中退出；1）當步伐式輸送帶需從夾具中通過時，必須在結(jié)構(gòu)上留出相應(yīng)的位置，并在夾具體上設(shè)置輸送帶的支承滾輪，如圖中的17為滾輪支架，16系支承滾輪，當夾具沿自動線縱向的尺寸較長時，夾具體l的兩頭都安裝支承滾輪以增加輸送帶的支承剛性。設(shè)計隨行夾具的注意事項（1）由于采用隨行夾具使工件的定位尺寸鏈環(huán)節(jié)增加，從而使定位誤差增加，為了保證加工精度，應(yīng)對隨行夾具提出較高的精度要求。對于加工精度要求很高的工件，又必須采用隨行夾具時，應(yīng)當認真分析能否保證加工精度，必要時應(yīng)提高工件定位基面和隨行夾具的精度要求。（2）由于隨行夾具常年累月在自動線中循環(huán)使用，而且在許多情況下隨行夾具的輸送基面就是定位基面，因此必須注意盡可能減小其磨損。一般可以采用下列一些辦法：在隨行夾具的底面上鑲裝淬硬鋼或耐磨金屬以作輸送基面；采用滾道輸送，或在隨行夾具的底面上安裝滾子；將隨行夾具上的輸送基面與定位基面分開，避免定位基面磨損。（3）工件在隨行夾具上的夾壓方式，目前大多采用螺紋自鎖夾緊機構(gòu)。因為這類夾壓機構(gòu)簡單，在輸送過程中不易松壓，并可以采用機械、氣動或液壓扳手實行目動化操作。在少數(shù)情況下，也有采用液壓夾緊的。這時，應(yīng)注意密封的可靠性，以防在工作過程中因泄漏而產(chǎn)生松壓的現(xiàn)象。（4）隨行夾具在固定夾具上的夾壓，多采用鉤形壓板的方式，在加工工位上，是由四個鉤形壓板將隨行夾具的底板壓緊在固定夾具上的。這種方式，敞開性好，便于調(diào)整及觀察工作，而且鉤形壓板還有防止隨行夾具在插銷定位時可能被頂起的作用。但由于夾緊機構(gòu)設(shè)在夾具的底座內(nèi)，故設(shè)計時要充分注意維修的方便。3.2.3定位夾緊裝置的傳動方式

1、機械傳動方式2、液壓和氣動傳動方式集中傳動裝置示意圖1－主分配軸；2－擺軸；3、4、5、6－圓錐齒輪；7－楔塊；8－碟形彈簧；9－擋塊；10－撥叉；11－凸輪；12－拉桿；13－杠桿；14－蝸輪；15－蝸桿；16－凸輪；17－保護開關(guān)；18－擺桿；19－離合器；20－保護開關(guān)；21－擋鐵盤集中傳動裝置工作原理主分配軸1由一個具有雙向超越離合器的減速器（圖中未示出）通過蝸桿蝸輪15、14傳動，它可以n＝0.435轉(zhuǎn)／分和n=2轉(zhuǎn)／分的轉(zhuǎn)速作同向正轉(zhuǎn)，也可以2轉(zhuǎn)／分的轉(zhuǎn)速反轉(zhuǎn)。當以2轉(zhuǎn)／分的轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)時，經(jīng)凸輪11、擺桿18、離合器19帶動擺軸2旋轉(zhuǎn)一個角度，固定在擺軸上的撥叉10就能迫使機床上的夾具定位銷實現(xiàn)定位和拔銷。通過凸輪16、杠桿13、拉桿12和固定在拉桿上的擋塊9，可使套在拉桿上的楔塊7移動，以實現(xiàn)夾具的夾緊。碟形彈簧8是用來補償夾具誤差和保持恒定夾緊力的。定位和夾緊裝置的液壓原理圖1液壓符號定位夾緊裝置的液壓原理圖23.3轉(zhuǎn)位裝置工件在加工過程中，有時需要翻轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)位以改換加工面。在通用機床或?qū)Ｓ脵C床自動線中加工中小型工件時，其翻身或轉(zhuǎn)位常常在輸送過程或自動上料過程中完成。在組合機床自動線中，則需設(shè)置專用的轉(zhuǎn)位裝置，這種裝置可用于工件的轉(zhuǎn)位，也可以用于隨行夾具的轉(zhuǎn)位?；剞D(zhuǎn)裝置類型繞水平軸回轉(zhuǎn)裝置

回轉(zhuǎn)裝置類型繞垂直軸回轉(zhuǎn)裝置

復(fù)合回轉(zhuǎn)裝置3.3.1繞垂直軸回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)位裝置1、油缸2、轉(zhuǎn)臺3、軸承4、齒輪軸5、操縱桿6、擋鐵7、行程開關(guān)繞垂直軸回轉(zhuǎn)的標準轉(zhuǎn)位臺工作原理轉(zhuǎn)臺2與齒輪軸4固定聯(lián)接，雙活塞油缸1中的活塞桿齒條和齒輪軸4嚙合，當活塞桿齒條移動時，就使轉(zhuǎn)臺2轉(zhuǎn)位。更換不同長度的活塞桿可使轉(zhuǎn)位臺回轉(zhuǎn)90°或180°?；剞D(zhuǎn)終點的準確位置靠油缸兩端的螺釘調(diào)整。油缸活塞的運動速度推薦為1～2米／分。兩端油缸蓋上設(shè)有液壓緩沖器，使轉(zhuǎn)位臺回轉(zhuǎn)到終點時避免沖擊。當齒輪軸4轉(zhuǎn)動時，驅(qū)使操縱桿5移動。并帶著擋鐵6壓合行程開關(guān)7，發(fā)出與輸送帶連鎖的動作信號。抬起式轉(zhuǎn)位裝置1、轉(zhuǎn)臺；2、定位銷；3、支承銷；4、轉(zhuǎn)軸；5、齒輪套；6、油缸；7、凸塊；8、杠桿；9、凸輪；10、滾子；11、齒條桿；13、小齒輪；14、單齒撥爪；齒輪套結(jié)構(gòu)圖要求1、隨行夾具如何進入回轉(zhuǎn)裝置？2、回轉(zhuǎn)盤抬起過程3、回轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)過程4、回轉(zhuǎn)盤的定位5、動作協(xié)調(diào)方法工作原理轉(zhuǎn)臺1上有四個支承銷3和兩個定位銷2作隨行夾具轉(zhuǎn)位時定位之用。轉(zhuǎn)臺1裝在轉(zhuǎn)軸4上，轉(zhuǎn)軸4的外面有一個齒輪套5，其中部的齒輪與油缸6所驅(qū)動的齒條11嚙合，在它的下部為一單齒撥爪14，此撥爪與固接于轉(zhuǎn)軸4上的凸塊7相鄰。齒條桿11在互相垂直的方向上開有兩個齒條，其中一個與齒輪套5的齒嚙合，另一個齒條則與小齒輪13嚙合。在小齒輪13的同一軸上裝著凸輪9，當小齒輪13帶動凸輪9回轉(zhuǎn)時，壓在滾子10上使杠桿8逆時針方向擺動，杠桿8的另一臂端部的叉子便將軸4連同轉(zhuǎn)臺1向上抬起。在正對凸塊7上下兩個極限位置的地方，互成90地布置著兩個帶斜面的彈簧銷16和17（見圖b中D－D）。

轉(zhuǎn)位過程如下：當隨行夾具帶著工件運動到轉(zhuǎn)位裝置上以后，隨行夾具上的定位套孔正對著轉(zhuǎn)臺1上的銷2。在油缸6的活塞處于最右邊原始位置時，凸輪9與滾子10，以及齒輪套上的撥爪14與凸塊7的相對位置如圖c中①所示。活塞推動齒條桿11向左移動時，帶動齒輪套5和凸輪9同步轉(zhuǎn)動。當凸輪回轉(zhuǎn)90后，如圖c位置②所示，凸輪即將開始壓住滾子10使轉(zhuǎn)臺向上抬起，而此時撥爪14并未與凸塊7的邊緣相遇，因而轉(zhuǎn)臺不會轉(zhuǎn)動。齒條11繼續(xù)向左移動，使凸輪又轉(zhuǎn)過90之后，如圖c中位置③所示，滾子已位于凸輪最大回轉(zhuǎn)半徑