机械装备上料装置

1、硬质合金棒料上料装置方案 前言 在自动化加工、装配生产线中，能自动完成将 工件向加工或装配机械供给并上料的装置，称 为自动上料装置。上料装置广泛应用于生产实 践，其所涉及的范围有：石化、化工、电力、 冶金、建材、制药、轻工业、铁路、机械制造 业、食品加工业等等诸多行业。自动上料装置 应用于生产实践，不仅能大大的提高生产力， 减轻工人劳动强度，保障生产安全，而且对提 高产品质量，降低成本，促进产业结构的合理 化起到积极的作用。 设计要求 本课题根据被加工零件（气缸体毛坯件）的尺寸，以 及机床、翻转装置以及工作节拍的要求，查阅相关的 工程技术手册并进行相关的数据计算，设计了自动上 料装置。该装置投

2、入生产有很大的现实意义。 毛胚 自动上料装置配置形式概述 自动上料装置根据行业的不同以及输送的物料的状态 的不同，其形式也是多种多样。在煤矿、食品加工业、 制药、建筑行业，则主要利用电力拖动、皮带传送、 用振动装置、抖料装置、机械手装置等控制实现运动 机构按预期得要求运动，实现自动上料。机械制造行 业中的零件加工多采用支架滑道搭起平台，利用PLC控 制，通过启动液压缸、气压缸、电机、伺服电机、控 制各种机构（如：连连杆机构、凸轮机构、滚滚珠丝 杠、齿轮机构、间歇机构等等）按运动的要求运动， 实现上料装置的自动化或半自动化。 机床上料装置的设计原则 上下料时间要符合生产节拍的要求，缩 短辅助时间

3、，提高生产率。 上下料工作力力求平稳，尽量减少冲击， 避免工件产生变形或损坏。 上下料装置尽可能结构简单，工作可靠， 维护方便。 上下料装置应有一定的适用范围，尽可 能的满足多种不同工件的上下料要求。 前期步骤 料仓的作用是储存毛胚。料仓的大小取决于毛 胚的尺寸及工作循环长短 主要有1直线式料仓2曲线式料仓3螺旋式料仓 4管式料仓5料斗式料仓6料斗-料箱式料仓，为 了使工人同时看管多台机床，毛胚的储存量应 能保证机床连续工作1030min 用于单件坯料，分为料斗式和料仓式两种。 料斗式上料装置 主要由料斗、输料槽和上料机构 等组成（图1）。工件任意堆放 在料斗内，由定向机构按一定方 向顺序送入

4、输料槽中，然后由上 料机构送到机床上的加工位置。 有的料斗上还装有剔除器，用以 防止定向不正确的工件混入输料 槽中。料斗式上料装置适用于形 式简单、重量不大而批量很大、 工序时间较短的工件，如紧固件、 轴承环、钟表零件等。 料仓式上料装置 主要由料仓、输料槽和上料机构 等组成（图2）。有的料仓还设 有搅动器以免工件卡住。工件由 人工定向排列装入料仓，然后经 输料槽由上料机构送到机床上的 加工位置。料仓式上料装置适用 于形状较复杂、尺寸和重量较大 而难于自动定向排列的工件，或 不允许损伤表面和工序时间较长 的工件，如轴、齿轮、连杆、壳 体等。 组成件料上料装置的主要 组成部分有料斗、料仓和上料机

5、 构等。 2隔料 隔料器的作用是把待加工的毛胚从料仓中的许 多毛胚中隔离出来，使其自动地进入上料器， 或由隔料器直接将其送到加工位置，即隔料兼 有上料器的作用 主要有1由上料器兼作隔料器2杆式隔料器3 鼓轮式隔料器 杆式隔料器 采用杆式隔料器：隔料器作 往复直线运动或往复摆动， 每一次往复运动，从料槽中 分离出一个毛胚，由上料器 将其送走。采用杆式隔料器， 毛胚的重力不再压在上料器 上。大多应用在中等生产率 的情况下，即5070件/min。 缺点:当生产率更高时，隔料 器每次往复的时间很短，工 作因其惯性有可能进不了隔 料位置，工作就不可靠了 方案一 滚道上的光电开关检测到有毛坯件通 过，滚道

6、经过一个由电机带动经减速 器减速的链传动来带动，使各辊子以 相同的速度转动，拖动棒体毛坯件向 前运动到挡料器并被挡住，摆角装置 的气缸动作启动输送装置上的推杆卡 住棒体，摆角装置发出信号控制挡料 器下行，放开棒体毛坯件。伺服电机 启动经同步带传动带动滚珠丝杠运动 ，使滚珠螺母在导向杆的导向下推动 推杆向前运动并带动棒体毛坯件向前 运动。推杆运动到一定的位置将已经 加工好的棒体推出，使被卡住的棒体 毛坯件运动到加工位置。运动到加工 位子以后，摆角装置动作松开毛坯件 ，伺服电机反转将输送装置退回初始 位置。此时棘爪装置接收来自输送装 置的控制信号运动进行上料，如此反 复，完成自动上料。整个过程全由

7、 PLC控制，以行程开关为触发元件， 实现自动化。 方案二 该装置的动动作路线为气缸将带 有棘爪的缸芯伸出，从与辊子相 水平的翻转装置上将棒体拉入滑 道。滑道经过一个由电机带动经 减速器由链传动来带动，使各滚 子以相同的速度转动，拖动棒体 向前运动到一定的位置，由挡料 器挡住，此时棒体在曲柄连杆滑 块机构的左极限位置。摆角装置 上的液压驱动经齿轮机构带动摆 角旋转升起，伺服电机驱动经过 同步带带动曲柄连杆滑块机构运 动到左极限位置，摆角装置上的 液压驱动经齿轮机构带动摆角旋 转落下，卡住棒体，伺服电机再 次驱动将气缸件推入加工位置， 并顶出已经加工好的棒体。 加工位置在曲柄连杆滑 块机构的右极

8、限位置。 此时摆角装置上的液压 驱动经齿轮机构带动摆 角旋转升起，伺服电机 驱动将曲柄连杆滑块机 构退回到中间某一固定 的位置。当机床加工完 一个气缸件以后发出信 号，运动重复，完成上 料。整个过程全由PLC控 制，以行程开关为触发 元件，实现自动化。 方案对比及可行性分析 两个方案的不同之处在于在推动棒体从挡料装置运动到加工位置的时候 方案一采用的是伺服电机驱动的滚珠丝杠在导柱的导向下向前运动；方 案二设置双导轨在支架上，以伺服电机启动经过同步带传动带动曲柄连 杆滑块机构运动到准确的位置；方案一的摆角装置固定不动由液压驱动 ，经导向键滑动，其导轨安装在机床本体上，导向键较长。方案二中将 摆角装置安装在滑块上，以液压驱动摆角装置，在伸出活塞上加工出齿 ，与摆角的末端齿轮咧合，从而驱动摆角装置。方案二的不足之处在于 曲柄连杆滑块机构在整个运动的过程当中，速度变化较大，由于棒体的 本身质量较大，容易造成惯性冲击，减少了伺服电机的寿命，又行程比 较大，实际的曲柄连杆滑块机构的尺寸比较大，为满足传动精