第2章 上料自動(dòng)化1

2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院1/40一、自動(dòng)上料裝置的類型和特點(diǎn)二、料倉(cāng)式上料裝置三、料斗式裝置四、振動(dòng)上料裝置第二章上料自動(dòng)化五、上料機(jī)械手2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院2/40人工上下料

勞動(dòng)強(qiáng)度大；容易產(chǎn)生工傷事故；效率低；不能滿足大批量生產(chǎn)的需求。使用自動(dòng)上下料系統(tǒng)可以解決以上問題。2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院3/40

卷料自動(dòng)上料裝置、棒料自動(dòng)上料裝置、板料自動(dòng)上料裝置、件料自動(dòng)上料裝置（本課程僅研究件料）一、自動(dòng)上料裝置的類型和特點(diǎn)料倉(cāng)式上料裝置料斗式上料裝置

兩大類2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院4/40料倉(cāng)式料斗式定義將人工整理好的零件（已定向狀態(tài)）貯存于貯料器后進(jìn)行供料的裝置將零件雜亂地（未定向狀態(tài)）貯存于貯料器后，能使零件自動(dòng)定向進(jìn)行供料的裝置特點(diǎn)工件靠人工定向排列，然后靠機(jī)構(gòu)自動(dòng)送裝到夾具工件成批地倒入料斗，從定向排列到送裝至夾具地點(diǎn)全部自動(dòng)完成適用范圍用于產(chǎn)量大，但因重量、尺寸及幾何形狀特點(diǎn)難于自動(dòng)定向排列的工件曲軸、連桿或單件工序時(shí)間長(zhǎng)工件形狀簡(jiǎn)單、重量不大、批量很大、生產(chǎn)率很高、工序時(shí)間很短的工件緊固件、軸承、儀表、五金等件料自動(dòng)上料裝置的類型2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院5/402024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院6/40料倉(cāng)與料斗2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院7/402024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院8/402024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院9/40自動(dòng)上料裝置的組成

表2-2自動(dòng)上料裝置的組成名稱主要作用料倉(cāng)式料斗式1、裝料容器存儲(chǔ)散亂的坯件無有2、抓取定向機(jī)構(gòu)使散亂的坯件定向排列無有3、二次定向機(jī)構(gòu)對(duì)坯件進(jìn)行補(bǔ)充定向無可能有4、料槽將坯件由料斗或料倉(cāng)傳送到上料機(jī)構(gòu)有有5、料倉(cāng)貯存已定向的坯件有可能有6、上料機(jī)構(gòu)將已定向的坯件按生產(chǎn)節(jié)拍送往機(jī)床夾具有有7、隔料器使坯件逐個(gè)地由料倉(cāng)中放出有有8、攪拌器攪動(dòng)坯件增加完成定向的機(jī)率和消除坯件堵塞可能有有9、剔除器將定向不正確或過多的坯件拋回料斗無可能有10、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為自動(dòng)上料裝置提供動(dòng)力有有11、檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)坯件狀況，控制自動(dòng)上料裝置工作可能有可能有12、安全機(jī)構(gòu)發(fā)生故障或供料過多時(shí)自動(dòng)停車或消除堵塞可能有有裝料容器存儲(chǔ)散亂的坯件2抓取定向機(jī)構(gòu)使散亂的坯件定向排列3二次定向機(jī)構(gòu)對(duì)坯件進(jìn)行補(bǔ)充定向4料槽將坯件由料斗或料倉(cāng)傳送到上料機(jī)構(gòu)5料倉(cāng)貯存已定向的坯件

6上料機(jī)構(gòu)將已定向的坯件按生產(chǎn)節(jié)拍送往機(jī)床夾具件7隔料器使坯件逐個(gè)地由料倉(cāng)中放出8攪拌器攪動(dòng)坯件增加完成定向的機(jī)率和消除坯件堵塞

9剔除器將定向不正確或過多的坯件拋回料斗10驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為自動(dòng)上料裝置提供動(dòng)力11檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)坯件狀況，控制自動(dòng)上料裝置工作

12安全機(jī)構(gòu)

發(fā)生故障或供料過多時(shí)自動(dòng)停車或消除堵塞

改進(jìn)坯件自動(dòng)上料的結(jié)構(gòu)工藝性2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院11/40決定自動(dòng)上料裝置設(shè)計(jì)方案的主要因素

1．生產(chǎn)規(guī)模及自動(dòng)化程度。2．坯件特點(diǎn)：坯件的形狀、尺寸、重量、性質(zhì)、表面質(zhì)量要求及加工時(shí)間。機(jī)床布局及加工方法。加工節(jié)拍工件品種調(diào)整上料裝置服務(wù)機(jī)床的數(shù)量經(jīng)濟(jì)合理2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院12/40料倉(cāng)式上料裝置的組成：料倉(cāng)輸料器隔料器上料機(jī)構(gòu)卸料機(jī)構(gòu)根據(jù)坯件在料倉(cāng)中輸送的方式，料倉(cāng)分為：

自重輸送料倉(cāng)二、料倉(cāng)式上料裝置強(qiáng)制輸送料倉(cāng)2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院13/40管式料倉(cāng)2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院14/40槽式料倉(cāng)2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院15/40多桿式料倉(cāng)2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院16/40單桿式料倉(cāng)2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院17/40工件存放于圓盤或端面上，圓盤作周期性間歇回轉(zhuǎn)，與送料動(dòng)作相配合轉(zhuǎn)盤式料倉(cāng)2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院18/40貯存量大，適應(yīng)于圓柱、圓盤、圓環(huán)類零件斗式料倉(cāng)2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院19/40工件在斗式料倉(cāng)中整齊排列堆積時(shí)，常常會(huì)在內(nèi)部相互擠壓而形成拱橋，使下面的工件送出后，上部的工件被卡住不能下落。

——設(shè)置攪拌器，破壞拱橋。齒形攪拌器杠桿式攪拌器菱形攪拌器凸塊攪拌器電磁振動(dòng)器斗式料倉(cāng)2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院20/40斗式料倉(cāng)工件在斗式料倉(cāng)中整齊排列堆積時(shí)，常常會(huì)在內(nèi)部相互擠壓而形成拱橋，使下面的工件送出后，上部的工件被卡住不能下落。

——設(shè)置攪拌器，破壞拱橋。齒形攪拌器杠桿式攪拌器菱形攪拌器凸塊攪拌器電磁振動(dòng)器2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院21/40BZF+ZFB+TZF+LZF倉(cāng)壁振動(dòng)器料倉(cāng)防閉塞裝置防止和消除料倉(cāng),料罐或料門內(nèi)物料起拱,管壯通道,粘倉(cāng)等閉塞現(xiàn)象的專用設(shè)備,以保證流料暢通

2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院22/40料倉(cāng)的設(shè)計(jì)1．料倉(cāng)的容量

2．料倉(cāng)的截形3．料倉(cāng)的生產(chǎn)率2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院23/40料倉(cāng)的容量

料倉(cāng)的貯料量應(yīng)根據(jù)機(jī)床加工節(jié)拍及一次裝料保證機(jī)床連續(xù)工作的時(shí)間來決定。一般對(duì)于大型坯件 一次裝料應(yīng)至少保證機(jī)床連續(xù)工作10～20分鐘。對(duì)于中、小型坯件 約為30～60分鐘。2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院24/40料倉(cāng)的截形槽式料倉(cāng)

坯件與料倉(cāng)壁間有合適的間隙δ

對(duì)于工作條件欠清潔的料倉(cāng)

取IT7～I(xiàn)T13

對(duì)于工作條件清潔的料倉(cāng)

取IT7～I(xiàn)T8

2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院25/40最大間隙應(yīng)滿足條件：

——

坯件在料倉(cāng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的極限位置角度

——

摩擦角。2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院26/40在極限情況下：

——

坯件直徑(mm)

——

坯件長(zhǎng)度（mm)

——

坯件與料倉(cāng)壁間的摩擦系數(shù)。2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院27/40考慮到料倉(cāng)寬度公差和坯件長(zhǎng)度公差對(duì)δ的影響，應(yīng)用下式校核：2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院28/40料倉(cāng)的生產(chǎn)率

重力料倉(cāng)的最大供料生產(chǎn)率受人工給料倉(cāng)料裝能力（一般一個(gè)中等勞動(dòng)力每分鐘能供料60件）和坯件自由落入上料器時(shí)間的限制。如不計(jì)坯件與料倉(cāng)壁間的摩擦，重力料倉(cāng)的最大生產(chǎn)率為：——坯件自由落下的高度(通常等于坯件的直徑或長(zhǎng)度)，m；

——重力加速度，m/s2；

——坯件自由落下的時(shí)間，s。

2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院29/40送料機(jī)構(gòu)直線往復(fù)式送料器

擺動(dòng)式送料器

回轉(zhuǎn)式送料器連續(xù)式送料器作用：把坯件從料倉(cāng)送到機(jī)床加工位置。2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院30/40直線往復(fù)式送料器

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兼作隔料器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，坯件輸送可夾緊或不夾緊。上料速度較低。適用場(chǎng)合：適用于單工位機(jī)床，中小型軸類坯件上料。2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院31/40擺動(dòng)式送料器

適用場(chǎng)合：適用于單工位機(jī)床，盤、環(huán)、以及短軸類坯件上料。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兼作隔料器，坯件夾緊輸送。上料速度較高。占地少2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院32/40回轉(zhuǎn)式送料器

圖示上料器中的圓盤朝一個(gè)方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)，毛坯從料倉(cāng)送入圓盤的孔中，由圓盤帶到加工位置。加工完畢后工件又被推出。圓盤式上料器的生產(chǎn)率較前兩種高，廣泛地應(yīng)用于磨床上料，例如磨滾子或軸承環(huán)的端面。2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院33/40連續(xù)式送料器2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院34/40作用：將工件從料倉(cāng)輸送到上料機(jī)構(gòu)中外部形狀直線型曲線型螺旋型工件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)滾道式輸送滑道式輸送

輸料器的具體型式和結(jié)構(gòu)，與工件的形狀、尺寸以及上料裝置在機(jī)床上的配置情況有關(guān)。隔離式料槽——避免齒輪互相嚙合而卡在料槽中。設(shè)計(jì)時(shí)，主要是確定料槽的寬度、側(cè)壁高度和傾斜角度。傾斜角度一般為5-15°輸料器2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院35/40滑道式輸送V形輸料槽管形輸料槽軌道式輸料槽輸料器2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院36/40

滑動(dòng)輸送時(shí)，為了克服摩擦阻力，保證可靠輸送，應(yīng)有較大的傾斜角，一般不小于25°。如結(jié)構(gòu)不允許，可采用輥道式輸送。2024/1/23武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院37/40作用：控制從輸料槽進(jìn)入送料器的工件數(shù)量。在比較簡(jiǎn)單的上料裝置中，其作用由送料器完成。利用直線往復(fù)式送料器的表面進(jìn)