《機械裝備導論》課件第5章

第5章輕工機械5.1輕工機械的任務和特點5.2輕工機械的分類5.3輕工自動機的基本概念及組成5.4自動上料機構5.5振動式供料器5.6步進傳送機構5.7輕工機械中的其他機構5.1輕工機械的任務和特點輕工業(yè)在我國國民經濟中占有極其重要的地位。據(jù)初步統(tǒng)計，我國輕工業(yè)有40多個行業(yè)，包括造紙、制糖、制鹽、卷煙、燈泡、釀酒、日用陶瓷、日用玻璃、皮革皮毛、食品、家用電器、塑料制品、縫紉機、自行車、鐘表、日用五金、火柴、制鞋、搪瓷、玩具、工藝美術等等。這些行業(yè)所生產的產品，直接為全國人民的吃、穿、用服務。輕工業(yè)投資少、見效快，因此對擴大社會積累起著極其重要的作用，同時，對發(fā)展對外貿易、創(chuàng)收外匯、密切擴大與世界各國人民的交流，都起著極其重要的作用。輕工機械是指輕工業(yè)部門各行業(yè)制造輕工產品所使用的專用技木裝備。輕工業(yè)產品品種的開發(fā)及其產量、質量的增加和提高，產品成本的降低以及勞動生產率的提高等等，都與輕工機械的發(fā)展有著直接密切的聯(lián)系。輕工機械具有如下特點：

(1)加工對象多樣化。輕工機械用以加工的對象是多種多樣的。例如，制漿造紙機械是以農業(yè)和林業(yè)產品為加工對象；皮革毛皮機械以畜牧產品為主要加工對象；陶瓷、玻璃、塑料機械則以礦物和化工產品為加工對象；食品機械則主要以農、副產品為加工對象；自行車、縫紉機和鐘表的制造機械則是以金屬材料為主要加工對象，等等。

(2)工藝過程多樣化。針對各種不同的加工對象生產各種產品，所采用的工藝過程和機械設備也就迥然不同。例如，玻璃工業(yè)中的熔煉設備、制漿造紙工業(yè)中的蒸煮設備，是要完成化學作用的過程；自行車、縫紉機和鐘表機械中零件的加工是屬于金屬切削的工藝過程；卷煙機械中的潤葉機、回潮機，制漿造紙機械中的造紙機、打槳機是完成物理作用的過程。

(3)產品產量大，自動化程度要求高。輕工業(yè)產品既然是人民日常生活所必需，為了滿足人民物質生活和文化生活的不斷改善和提高，就要求輕工產品產量大，品種不斷更斷，因而有必要廣泛采用自動化程度高，并適用于更新產品的機械設備。

(4)動作復雜，工作速度高。輕工產品多而雜，為了滿足生產工藝要求，輕工機械的動作復雜而多樣，工作速度較高。5.2輕工機械的分類輕工業(yè)生產所用的設備有兩大類：一類是通用機械設備，例如金屬切削機床、電動機、鼓風機、泵等，它們多數(shù)是屬于輔助設備；另一類是專用沒備，它反映行業(yè)的特殊需要，因行業(yè)不同而有很大差異。輕工機械若從不同的觀點出發(fā)，可有很多分類的方法。例如按生產工藝過程中的作用來分類，可將輕工機械分為三大類，即原材料處理機械、加工成型機械、檢驗包裝機械。輕工機械若按行業(yè)加工的產品和工藝過程，大致可分為四大類：

(1)輕化型機械。以完成化學過程為主，例如，日用化工機械、脂肪酸洗滌劑機械等。

(2)半輕化半機械型。例如，制槳造紙機械、制革制鞋機械、制糖機械、食品機械等。

(3)機械型。以完成機械作用為主，例如，日用玻璃機械、陶瓷加工機械、塑料加工機械、卷煙機械等。

(4)機械制造型。以金屬材料加工為主，例如，鐘表制造機械、自行車和縫紉機制造機械、日用五金加工機械等。

輕工機械按其結構和功能分類，可概括地分為三類：

(1)成型機械。其特點是多用模具來進行制品的成型，更換模具及工藝參數(shù)，即可生產不同規(guī)格的產品。主要工藝原理為熱塑、注塑以及沖壓等。陶瓷滾壓成型機、行列式制瓶機、燈泡吹泡機、塑料注射成型機以及搪瓷、鋁制品、小五金行業(yè)的沖壓機等均屬此類。

(2)切削機械。以刀具為切削工具，這類機械在原理、工藝和使用工具等方面與金屬切削機床有相似之處，例如皮革的片皮機、火柴的切梗機、切草機和各種專用機床，如鐘表制造機床等均屬此類。

(3)裝配機械，靠裝配用工具或機械手，按規(guī)定程序進行操作，將零件裝配成部件或產品，裝配過程中常伴有一些簡單的成型加工動作，例如，燈泡芯柱機、制鞋機、自行車鏈條裝配機等。5.3輕工自動機的基本概念及組成一臺機器經調整好以后，無需工人參與就能自動完成產品的加工工作循環(huán)(包括工作行程和空行程)，且能自動地重復加工工作循環(huán)，這樣的機器就稱為輕工自動機。有些機器能自動地完成除工件的上料和卸料以外的一次工作循環(huán)，這樣的機器就稱為半自動機。應用于輕工業(yè)產品生產的自動機和半自動機，我們就稱之為輕工自動機和半自動機。輕工自動機和半自動機一般只適合某種產品的工藝，因此是專門化或專用的自動機或半自動機。通常自動機或半自動機只適合于大批量的產品加工。輕工自動機在加工過程中，各執(zhí)行部件的運動一般都由電動機經相應的傳動機構來帶動，但它們運動的起始和結束時間、運動的速度和方向、運動的順序和行程的大小都由自動機的控制系統(tǒng)控制，這是自動機和其他機器的主要區(qū)別。

用于大量生產的輕工自動機，一般采用凸輪和擋塊控制的自動程序控制系統(tǒng)，即采用凸輪和擋塊來作為發(fā)令器官的自動程序控制系統(tǒng)。這種程序控制系統(tǒng)的特點是工作穩(wěn)定可靠，尤其適合工作循環(huán)時間極短的程序控制。由于輕工機械涉及眾多行業(yè)，同時加工對象多樣化，工藝過程多樣化，因此各種輕工機械結構原理及組成都有所區(qū)別，針對輕工機械的特點，本章將重點介紹組成輕工機械典型的各種機構，以達到對各類輕工機械原理、結構和組成方面的基本認識。5.4自動上料機構

輕工機械自動上料機構是用來實現(xiàn)坯料定向，并適時把坯料送到加工位置上去的自動執(zhí)行機構。它是實現(xiàn)單機自動、建立生產自動線的基本條件之一。自動上料機構也是輕工機械最具特征的典型機構。5.4.1上料機構的分類

由于坯料的多樣性，如坯料的尺寸、形狀、結構、物理性能的不同，因此上料機構種類繁多。為方便討論，作如下歸類：

(1)按上料機構的控制方式分類，有機械的、電氣的、氣動的、液壓的以及上述各種方式組合的。其中機械的上料機構使用最為廣泛。

(2)按坯料的不同形狀分類有：

卷料上料機構——包括成卷的金屬絲(如鐵絲、銅絲等)、金屬皮(鐵皮、銅皮、鋁皮等)以及卷筒紙、塑料薄膜等卷料的自動上料；

棒料上料機構——包括金屬(如鋼、鋁、銅等)、非金屬(如塑料、尼龍、玻璃等)棒料的自動上料；

件料上料機構——如單個金屬或非金屬坯料或半成品零件的自動上料；

片狀坯料上料機構——如紙片、金屬板條等坯料的自動上料；

其他物料的上料機構——如各種流體、半流體的自動上料。5.4.2卷料上料機構

卷料有兩類，一類是細長的金屬絲，另一類是帶狀的金屬皮、紙張及塑料薄膜等。由于坯料成卷，不但方便運輸、儲存，而且可以連續(xù)進行加工，有利于自動機生產率的提高。又因坯料成卷，在加工過程中坯料不作旋轉運動，所以卷料上料機構的結構較簡單。但坯料成卷，有彎曲變形，在上料前必須經過校直工序才能進行加工。圖5-1是卷料自動機的示意圖。圖5-1卷料自動機圖5-2(a)是卷料自動機的前夾緊機構。圖5-2(b)是卷料自動機的后夾緊機構。圖5-2卷料夾緊機構

1．卷料送料機構

卷料送料機構按卷料的軟硬程度的不同，可分為推入式送料和牽引式送料兩種。對具有一定剛性的卷料，常用杠桿式、鋼珠式和滾輪式三種送料機構；對較軟的無法推送的卷料則用牽引式送料，如紙、塑料薄膜、細絲線材等。

1)杠桿式送料機構

圖5-3(a)是杠桿式進料機構。機構安裝在滑板1上，彈簧片3頂住杠桿2，使夾緊刃4頂緊坯料。當滑板1向左移動時，坯料就被夾緊機構夾住不動。此時夾緊刃4在坯料表面滑過。當滑板1向右移動時，夾緊機構松開卷料。此時，坯料被夾持在夾緊刃4和擋塊之間，一起向右移動，從而實現(xiàn)送料的目的。這種送料機構結構簡單，但容易損傷坯料表面，故適用于對坯料要求不高的工件送料。圖5-3進料機構

2)鋼珠式進料機構

圖5-3(b)是鋼珠式送料機構。機構安裝在作往返運動的滑板上，由彈簧4推動錐形滑套3頂住鋼珠2，三顆鋼珠均勻分布，緊貼坯料。當外錐套1向左移動時，卷料已由夾緊機構夾住不動，鋼珠2滑過坯料表面。當外錐套向右移動時，夾緊機構已松開坯料，故依靠錐套斜面作用，將鋼珠壓緊坯料，使坯料一起向右移動，實現(xiàn)送料目的。這種機構結構簡單、緊湊、制造方便，適用于線狀卷料的送料。但會在坯料表面壓出痕跡，且裝料后只能使卷料送進而不能后退，故調整時略有不便。這種機構的鋼珠直徑與坯料直徑有關，一般卷料直徑為1～1.5m，鋼珠直徑為2～3mm；錐套的半錐角a?應大于摩擦角，使返回時能自動放松，一般?a?=?10°～17°。

3)滾輪式送料機構

圖5-3(c)是滾輪式送料機構。這種機構靠一對間歇傳動的滾輪，利用滾輪與坯料之間的摩擦作用達到送料目的。滾輪的間歇運動由棘輪機構或凸輪機構來控制，兩輪間的間隙可調節(jié)。這種送料機構的結構也較簡單，但需要傳動裝置，故占空間較大。

2．柔性卷料上料機構

在自動包裝機械上，一般都使用包裝紙或塑料薄膜的柔性卷料的上料機構。這種機構通常可分為間歇送料機構和連續(xù)送料機構兩種。但這兩種上料機構的基本組成是相同的，即都由紙圖架、校直滾輪、定長滾輪、拉紙滾輪、切斷機構等部分組成。

1)間歇送紙機構

圖5-4是間歇送紙機構的原理圖。這種送紙機構的特點是：拉紙滾輪4靠摩擦力連續(xù)拉紙，又通過壓紙滾輪2和帶缺口的定長滾輪3對滾，使包裝紙間歇定長送至切斷位置，由切斷刀1將紙切斷并送至包裝工位。在定長輪停止送紙的瞬間，允許包裝紙在定長輪和拉紙輪之間彎曲。一般拉紙的主動滾輪是金屬制成的。而被動的滾輪是橡膠制成的，而且它們的壓緊程度可自行調節(jié)。定長滾輪的凸出部位的周長應等于送紙的規(guī)定長度。圖5-4間歇送紙機構的原理

2)連續(xù)送紙機構

連續(xù)送紙機構常見的有兩種形式。圖5-5(a)是香煙包裝機內襯紙送紙機構。滾輪3起著拉紙、定送紙長度以及在紙上刺出一排小孔(類似郵票邊上的小孔)等三種作用。高速滾輪5利用速度差使包裝紙沿刺破線拉斷，并快速送至包裝工位。圖5-5連續(xù)送紙機構1－紙圈；2—校直滾輪；3－定長拉紙滾輪；

4—鋸齒形刀片；5—高速滾輪

(a)1－紙圈；2—校直滾輪；3－拉紙定長滾輪；4—固定刀；5—旋轉刀(b)圖5-5(b)是各種包裝機常用的送紙機構。這種機構的工作原理與圖5-5(a)基本相同。差別在于包裝紙由旋轉刀一次切斷，旋轉刀5與滾輪3有嚴格的速比要求。

這種送紙機構對商標紙、玻璃紙、塑料薄膜等柔性卷料較適用。5.4.3棒料送料機構

棒料送料機構可分為無送料夾頭的和有送料夾頭的兩類，如圖5-6所示。

1．無送料夾頭的送料機構

圖5-6中，1、2、7為無送料夾頭的送料機構。

1)利用棒料自重送料

圖中1所示為利用棒料自重送料，其優(yōu)點是結構簡單，缺點是只適宜于主軸為立式的機床，且加料不便，棒料落下時有沖擊，因而很少應用。圖5-6棒料送料機構

2)利用重錘送料

圖中2所示為重錘送料，其優(yōu)點也是結構簡單、機床主軸可水平安置，且裝料較方便。這種送料方法廣泛應用于單軸縱切自動車床。缺點是棒料容易彎曲，工作時的振動及噪音較大，同時易使主軸軸承的磨損加快。

3)利用摩擦輪送料

圖中7所示為摩擦輪送料，其工作原理和前述相同。它的特點是一次送出的料可以很長，但余料長度較長，且不宜加工短料。

2．有送料夾頭的送料機構

1)利用凸輪控制的送料機構

如圖5-6中3、4、5、6及8所示的送料方法均由凸輪控制。其中使用圓柱凸輪控制的送料機構應用較廣。凸輪控制的送料機構，工作可靠，沖擊小(因凸輪曲線可以按需要的運動規(guī)律設計)。如采用由單獨電動機驅動凸輪，則可使送夾料的輔助時間減少到最小。

2)利用氣動或液壓的送料機構

圖5-6中9、10所示的是氣動和液壓控制的送料機構。它們的特點是送料行程長，但結構較為復雜，機床必須具有液壓或氣動的設備，故應用不廣。

送料夾頭的結構形式如圖5-7所示。圖5-7送料夾頭結構形式利用送料夾頭送料的工作原理如圖5-8所示。當工件加工完畢切斷后，棒料夾頭5在凸輪的控制下松開，送料夾頭4夾住棒料，在凸輪8的作用下一起向右移動，使棒料送至擋滑塊7，然后棒料夾頭5夾緊棒料，開始新的加工循環(huán)，同時，送料夾頭4又在凸輪的作用下，向左移動至原位，因為這時棒料已被棒料夾頭夾住，所以，送料夾頭在棒料表面滑過。送料夾頭的行程一般比送料長度長1～5?mm。

因為被加工工件的長度不同，所以送料夾頭的行程大小也可調節(jié)。通常用改變凸輪從動件的杠桿比來使送料夾頭的行程在一定范圍內得到調節(jié)。圖5-8有送料夾頭的送料機構1—棒料；2—襯套；3－送料管；4—送料夾頭；5—棒料夾頭；6—棒料定長擋塊；7—滑塊；8—圓柱凸輪5.4.4片狀坯料上料機構

1．片紙上料機構

輕工產品的絕大多數(shù)都需要經過包裝后才能到消費者手中，為區(qū)別產品的質量，說明產品的特性，一般產品的包裝物都有商標，如香皂包裝紙、火柴商標紙、香煙包裝紙、貼花等，都有商標圖案，因此在包裝過程中有嚴格的位置要求，否則就會影響包裝質量，影響產品價格的實現(xiàn)。這類產品的包裝一般不采用卷料作坯料，因卷料包裝紙在送紙過程中會產生累積誤差，使商標圖案偏位。所以這類產品一般采用片紙作坯料，即事先將印有商標圖案的卷紙切成片紙，再放在片紙上料機構中逐一送到包裝工位。圖5-9是香皂包裝紙片上料機構示意圖。香皂包裝紙片，具有一定的剛性，其表面比較光滑，放入料倉后形成圖示形態(tài)，當間歇上下運動的滾輪與紙片接觸時，由于滾輪的外表為橡膠制成，摩擦力較大，因此將最上面的一張紙拉出，然后滾輪5回升。拉出的這張紙片經滾輪4被送到包裝位置。接著推皂器1將香皂2壓下，經折角器使包裝紙裹包住香皂。這種紙片上料機構的拉紙滾輪5所作的間歇上下運動，有嚴格的時間程序要求，一般由凸輪控制。這種上料機構的結構較為簡單，使用也很方便。但它的缺點是有時拉出的紙片不是一張，而是兩張或更多。因此，容易造成機構故障，對提高經濟效益不利。1—推皂器；2－香皂；3—包裝紙片；4—滾輪；5—拉紙滾輪；6—紙片疊；7—料倉；8—擋紙板圖5-9香皂包裝紙上料機構

圖5-10是香煙商標紙片上料機構示意圖。如圖所示，成堆的包裝紙片4放入料倉3后，以紙片的自重(或加重塊)使最下面的數(shù)張紙片被針尖5刺穿；當摩擦輪7與紙片接觸時，料倉中的紙片左端被抬高，以增加紙片與摩擦輪之間的摩擦力，這個摩擦力應能克服紙片與紙片間的摩擦阻力和拉破右端針尖5處的紙片所需的阻力，從而使最下面的一張紙片被摩擦輪7拉出，然后經滾輪2使紙片沿垂直方向送至包裝位置。此時，煙包l由鏈條9上的推煙包板8向左推移，經折邊器使包裝紙片裹包香煙。圖5-10香煙包裝紙片上料機構

這種紙片上料機構的優(yōu)點是：能保證每次送出一張包裝紙片(因為底面第二頁紙片的右端被針尖拉住，不可能一起跟出來)，因而工作可靠、平穩(wěn)，其結構比較簡單，使用也較方便。它的缺點是在每張紙片的尾端上都有被針尖拉破的痕跡，這就限制了它的使用范圍。只有在這種拉破的痕跡可以被遮蓋時(如煙包為貼花所遮蓋而不為消費者所發(fā)覺)，或者它不影響使用效果時(如新聞報紙等)才被應用。

圖5-10中螺釘6與針尖5固聯(lián)，因此螺釘6可以調節(jié)針尖5的高度，使它處于最佳位置。

圖5-11是氣吸式紙片上料機構示意圖。圖5-11氣吸式紙片上料機構如前所述，為使紙片在上料過程中不留下被撕破的痕跡，可采用氣吸式紙片上料機構。其上料過程如下：固聯(lián)在擺桿5前端的吸咀3，通以真空而將料倉2中最下面的一張紙片吸住，然后一起隨擺桿5下擺到虛線位置。當紙片的左端被吸出料倉時，正好對著滾輪6的缺口，因此紙片左端順利地到達圖示狀態(tài)，接著滾輪6、7閉合，吸咀3與真空隔斷，紙片被滾輪(依靠摩擦力)全部拉出料倉，并送至包裝工位。

為使紙片上料過程順利進行，擺桿5和帶缺口的滾輪6的相對位置以及氣吸咀的啟閉時間有嚴格的程序要求。

2．板(條)料上料機構

在金屬制品生產部門中，廣泛采用效率極高的沖壓工藝，以使零件成形。而這些零件的坯料大多采用厚度為0.3～2?mm的金屬板條。下面介紹幾種工廠常見的板(條)料上料機構。

圖5-12是連桿—鉤式板(條)料上料機構。這種板料上料機構的工作原理不難從圖上看出。實際上，它是利用板料的沖剪余邊作定位依據(jù)的，由拉鉤5將板料向右拉出一定長度，達到預期的送料目的。拉鉤5的動作是由沖頭3的上下運動再經過連桿4帶動的。拉鉤5的起始和終點位置可根據(jù)工件所需的尺寸進行調節(jié)。

這種機構的特點是結構簡單，使用方便。但第一個工件要有人工定位。圖5-12連桿—鉤式板(條)料上料機構圖5-13是斜面—鉤式板料上料機構。這種機構的工作原理和特點與圖5-13基本相同。圖5-13斜面—鉤式板料上料機構1—下模體；2—拉鉤；3—固定導軌；4—滑移體；5—拉鉤壓簧；6—彈簧；7—滾子；8—斜面體；9—沖頭圖5-14是沖床上使用的縱橫向板料上料機構。

這種板料上料機構多數(shù)用于薄板料沖孔或落料中。為了節(jié)省原材料，采取交錯沖切方法。這在相同的條件下可多出工件數(shù)，減少邊角余料。由圖可知，在曲軸驅動沖頭上下運動的同時，通過偏心輪和棘輪機構，一方面經過錐齒輪使?jié)L輪轉動，實現(xiàn)板料的縱向間歇送進；另一方面經過圓柱齒輪使曲軸轉動，曲軸通過連桿滑塊機構使整個滾輪送料機構作橫向間歇往復送進運動，以實現(xiàn)沖切孔位的交錯排列，即加工程序如圖中所示的①→②→③……圖5-14縱橫向板料上料機構1—沖頭滑塊；2—曲軸；3—偏心輪；4－棘輪機構；5—縱向送進滾輪；6—橫向送進曲軸5.5振動式供料器振動式供料器多數(shù)采用圓筒形料斗，螺旋形料道做在圓筒體的內壁上，在電磁振動器的作用下，圓筒作扭轉式振動，促使坯件沿螺旋形料道上升，坯件在上升運動過程中自行整理，排列定向。定向正確的坯件從料斗上部的出料口進入輸料槽，然后由送料機構將坯件送至加工位置。圖5-15是板彈簧振動式供料器的外形圖。圖5-15板彈簧振動式供料器1—底座；2—懸支板彈簧；3—筒形料斗；4—電磁鐵圖5-16是圓柱形彈簧振動式供料器的結構圖。

振動料斗的底盤做成錐形，目的在于使工件向四周運動，有利于坯件走上料道。在懸支料斗中，沿切線方向傾斜安裝的彈性元件(如板彈簧或圓柱彈簧等)一般有三個，沿周向均布。銜鐵與鐵芯的間隙應調節(jié)適當，一般為0.4～1?mm。

在電磁線圈通電(交流電)后，由于電磁力和懸支料斗的彈性元件的配合作用，迫使圓筒料斗產生既有上下升降又有周向扭轉的振動運動。促使料斗底部的坯件沿料道逐步升至出料口并進入輸料槽。

為防止料斗的振動傳給整臺機器，在基座7和底板4之間裝有三個壓縮彈簧3，并且用芯軸6使整個料斗定心。圖5-16圓柱形彈簧振動式供料器1—上夾持塊；2—圓柱彈簧桿；3—減振彈簧；4—底板；5—下夾持塊；6—芯軸；7—基座；8—線色；9—鐵芯；10—料斗底；11—料斗錐盤；12—帶螺旋形料道的筒形料斗；13—銜鐵；14—隔磁塊5.6步進傳送機構步進傳送機構在輕工機械中是用來實現(xiàn)適時把坯料送到加工位置上去的自動執(zhí)行機構。它也是實現(xiàn)單機自動和建立生產自動線的基本條件之一。5.6.1棘輪步進傳送機構的形式及其特點圖5-17是由曲柄擺桿驅動的棘輪步進傳送機構。圖5-17棘輪步進傳送機構1—主動輪；2—螺母滑塊；3—調節(jié)絲桿；4—具有左右螺紋的連桿；5—擺桿；6—棘輪；7—棘爪；8—從動輸出軸；9—止退棘爪如圖所示，和均可改變棘輪的轉角大小，改變連桿的長度，可以在一定范圍內改變機構的動停時間比，同時還可調節(jié)棘爪的起始或終止位置。輸出軸可以和回轉工作臺相連接，使工件作間歇回轉運動；也可以和鏈輪或皮帶輪機構相接，從而使工件在工作臺上作間歇直線移動。

這種步進機構的特點是：結構簡單，運動可靠；但它在工作中有噪音，定位精度較低，一般應用于要求不高的步進傳送場合。

圖5-18是液壓驅動的棘輪步進傳送機構。圖5-18液壓驅動的棘輪步進傳送機如圖所示，油缸活塞桿的往復運動，推動棘輪機構使圓盤工作臺作間歇回轉運動。設計時，應注意棘輪齒面、棘爪及定位部位必須淬火，以提高耐磨性能。油缸應采用耳環(huán)式(如圖所示)，活塞行程應留有余量。由于一定要定位，因此棘輪的齒數(shù)應按分度數(shù)設置?；钊\動速度應根據(jù)需要調整。

圖5-19是回轉電磁鐵、搖臂驅動的棘輪步進傳送機構。圖5-19電磁鐵棘輪步進傳送機構l—回轉電磁鐵；2—擺桿；3—止退棘爪；4—進給棘爪；5—棘輪；6—限位擋塊如圖所示，回轉電磁鐵1的擺動，經擺桿2推動棘輪機構，使棘輪5的輸出軸作間隙回轉。進給棘爪4的擺桿2的擺動角度，可以通過調節(jié)回轉電磁鐵位置和角度而得到調整(即棘輪的一個節(jié)距到兩個節(jié)距)。

這種機構的特點是：動力源方便，結構簡單；但工作平穩(wěn)性較差，故應用于要求不高的回轉或直線步進傳送場合。

圖5-20是氣動棘輪步進傳送機構。

如圖所示，氣缸通過齒條、齒輪、棘輪機構、鏈輪鏈條等使工件得到間歇直線移動。LS1和LS2是氣缸活塞的限位擋塊。考慮傳送時的慣性，在棘輪軸上應設有制動器。圖5-20氣動棘輪進步傳送機構5.6.2槽輪步進傳送機構的特點和形式

槽輪機構在多工位自動機中應用極廣。槽輪機構的種類很多，最常用的是外槽和內槽輪，球面槽輪和非正外槽輪則應用不多。

槽輪機構的特點如下：

(1)結構簡單、緊湊；

(2)轉位迅速、定位精度較高；

(3)與棘輪機構相比，效率較高；

(4)槽輪轉位時間與靜止時間之比為定值；

(5)槽輪的角速度不是常數(shù),因而在轉位起始和終結時有沖擊;

(6)制造與裝配的精度要求較高。由于槽輪機構具有上述特點，因而廣泛應用于多工位自動機中工件的步進傳送工序中。

圖5-21是日用化學品廠灌裝冷霜的多工位自動機中的回轉型步進傳送機構。

如圖所示，這臺自動機有上空盒、灌冷霜、貼錫紙、蓋盒蓋、成品出口等五個工位。槽輪機構帶動回轉工作臺使工件(冷霜盒)作步進傳送運動(即間歇回轉)。

這種類型的槽輪步進傳送機構，在輕工自動機上應用極廣，如各種形式的糖果自動包裝機、回轉型香煙包裝機、牙膏自動灌裝機、手表主夾板多工位自動機等的工位間的工件輸送，均采用此類步進傳送機構。圖5-21冷霜灌裝槽輪步進傳送機構1—冷霜料斗；2—冷霜定量泵；3—泵口；4—灌裝工位；5—貼錫紙工位；6—蓋盒蓋工位；7—成品；8—回轉工作臺；9—槽輪；10—曲柄；11—凸輪驅動的冷霜盒頂桿；12—由偏心傳動的冷霜定量泵的連桿槽輪機構的槽輪一般為六槽，也有用四槽或八槽的。槽輪機構的曲柄銷數(shù)一般只有一個。槽輪的平均轉速，主要受自動機各工位工藝時間的制約，或受圓盤工作臺慣性矩的影響，多數(shù)自動機的槽輪平均轉速為10～30?r/min。如以六槽計算，自動機的生產率約為60～180?Pc/min。在R500型糖果包裝機中，槽輪(六槽)的平均轉速為83?r/min，其生產率為500?Pc/min。

圖5-22是直線型槽輪步進傳送機構。圖5-22直線型槽輪步進傳送機構如圖所示，由槽輪機構帶動齒輪和鏈輪，使工作作間歇直線移動。

這種步進傳送機構應用于直線型多工位自動機中或生產流水線中，使工件由一個工位移向下一個工位。工件所需要的步進行程是鏈輪齒數(shù)、齒輪速比的計算依據(jù)(在槽輪槽數(shù)確定的情況下)。

圖5-23是錄音磁帶盒自動包裝機中使用的內槽輪步進傳送機構(回轉型)。圖5-23內槽輪步進傳送機構1—磁帶盒彈簧夾；2—輻式回轉盤；3—齒輪；4—內槽輪；5—曲柄；6—定位槽盤；7—定位銷如圖所示，由內槽輪機構帶動齒輪3，使回轉盤2作間歇回轉，使磁帶盒在不同工位上完成不同的包裝工序。

這種步進傳送機構的特點是：結構比較緊湊，槽輪的轉向時間大于停歇時間，動力特性比外槽輪機構的好，曲柄和內槽輪轉向相同。5.7輕工機械中的其他機構由于輕工業(yè)有40多個行業(yè)，因此輕工機械中的其它機構應用非常廣泛，本節(jié)只作簡單介紹，各種其它機構的具體原理、結構在第6章中介紹。5.7.1物料計量機構物料計量是包裝機的重要問題之一，計量精確與否將直接影響包裝質量。物料計量一般分為三類，即數(shù)量計量、容積計量、重量計量。例如香煙(20支)、藥片(100粒)是計量包裝；而啤酒、汽水、牛奶、藥水、火柴等是計容包裝；對于味精、奶粉、砂糖、食鹽、洗衣粉、爽身粉等散裝物料則要求計重包裝。一般說來，粉狀或細顆粒等松散物料的計量比其他類型產品的計量來得困難，因為這類物品的計量與它們的物理化學特性直接有關(例如，這類物料的視重比不夠穩(wěn)定，有容易吸潮、粉塵易飛揚、易與接觸材料粘附等特性，這些特性給計量及包裝帶來一定的困難)。

在設計時，對物料計量機構的基本要求是：有較高的計量精度和速度，機構結構要簡單，并能根據(jù)計量要求進行調整或自動調節(jié)。一般來說，計容、計數(shù)機構的結構比計重機構的結構簡單些，計量速度比較快，造價也較低，但計量精度較差。計容法適用于小重量的粉料包裝，以及視重比比較穩(wěn)定的液體、粉狀、散粒狀產品的包裝。輕工機械中的物料計量機構主要類型有：

(1)容積計量機構。容杯式計量機構有固定容杯式和可調容杯式兩種。

(2)轉鼓式計量機構。轉鼓式計量機構的容腔容積有固定式和可調式兩種。

(3)螺桿式計量機構。螺桿式計量機構是利用螺桿槽的容腔來計量的。由于每個螺距具有一定的理論容積，只要精確地控制螺桿的轉數(shù)，就能獲得較正確的計量。這種機構在制藥、日化、食品等行業(yè)的粉末物料或細粒散料的定量包裝中得到廣泛應用。

(4)稱重計量裝置。有些粉狀或細顆粒物料，如洗衣粉、味精、飲料粉等，具有容易受潮、結塊、其視重比變化幅度大等特點，如采用容積法計量，就很難滿足精度上的要求。容積法計量的精度一般為±3%～±5%，若采用稱重計量法，結構雖然較容積法復雜，速度亦較慢，但計量精度可達±0.2%～0.4%，甚至可達±0.1%。因此，對品位高、價格貴的物料可用稱重法計量。稱重計量裝置包括供料器、計量秤和控制器等三部分。

供料器的作用是將料斗中的物料輸送到計量秤中，應有良好的可控性能，即根據(jù)秤上要求先作粗加料，后再作細加料，一旦到達計量要求立即停止加料。

計量秤的作用在于精確計重，常用等臂天平秤和不等臂杠桿秤兩種，也有用復式杠桿秤和彈簧秤的?？刂破鞯淖饔迷谟诋敺Q重達到要求時(即秤桿尾端徐徐升起并到達平衡時)，立即發(fā)出信號，控制供料器停止供料?？刂破鞯撵`敏度直接影響計量精度?？刂品椒ㄒ话愣加秒姎饪刂疲娍仄骷杏|點控制、無觸點光電控制、差動變壓器控制及開關控制等，其中數(shù)光電控制應用較廣。

在自動包裝機中，稱重計量裝置有天平稱量裝置和連續(xù)稱重計量裝置——電子皮帶秤。5.7.2自動上料整列機構

自動上料整列機構廣泛應用于大批量小型零件生產中。

1．自重整列上料機構

圖5-24所示的是螺釘自動上料整列機構。未加工的螺釘無規(guī)則地盛放在料盤中(圖中未畫出料盤)，當左邊的運料槽上下運動時，螺釘通過物料的自重進行整列(未進入運料槽的螺釘仍掉入料盤中)