输料自动化ppt课件

1、第八章 输料自动化 .第一节 根本概念 一、输料自动化的意义 在机械制造工业中，工件的传输时间约占整个消费过程时间的80%90%，消费中的事故、缺点，约85%是出如今工件的传输过程中。因此，工件的自动保送系统是机械制造自动化系统中最重要的组成部分，它包括工件自动上下料安装、自动输料安装、自动转位安装、自动贮料安装、随行夹具的升降及前往安装、自动排屑安装等。 自动输料安装是将被加工工件从一个工位自动传送到下一个工位，从一台设备保送给下一台设备，从而为自动线按消费节拍延续地任务提供了条件；并从构造上把自动线的各台设备结合成为一个整体。因此输料安装的自动化程度直接影响着自动线的消费稳定性、消费效率、

2、总体规划和构外型式，所以它是自动线中最重要的辅助设备。尤其对于柔性制造系统来说，传输系统和加工系统的功能是不可分开的。. 二、自动输料安装的类型 自动输料安装的型式与工件的构造和尺寸特性、自动线中设备的类型和规划以及自动线工艺过程的特性等要素有关 。按其保送的方法和构造，可分为重力输料、强迫输料和步伐式输料 。 重力输料安装分为滚动输料槽和滑动输料槽，适用于外形简单的中小型回转体工件。构造简单，但并不非常可靠。 强迫输料安装又分为链条式保送带、链板式保送带、机械手直接传送及其他动力推料安装等，它适用于大中型回转体或畸形工件等外形较复杂工件的保送。当无法利用工件重力保送或为了保证保送可靠性时，常

3、采用强迫输料安装。 步伐式输料安装有弹簧棘爪式、摆杆式、抬起带走式和托盘式等，适用于加工箱体和杂件的组合机床自动线。.三、设计输料安装的根本要求 设计和选择输料安装时，除要思索构造简单，任务可靠和便于布置外，还应留意以下几点： 1.输料速度要高，以缩短自动线的附助时间，满足消费节拍的要求。 2.保送的位置精度要满足固定夹具或上料安装的定位要求。 3.保送过程中要严厉坚持工件预定的方向。为此要设导向板、导向杆、托盘、托架和限位块等机构。 4.输料安装中的工件限位和导向机构，在工件定位时，不应与固定夹具系统干涉，运动部分不应相碰。 5.理想的输料安装应具有供料的“缓冲性(兼有贮料作用)，以使输料安

4、装动作不用与机床任务坚持严紧的节拍性，可提高自动线的任务效。 .第二节 重力输料安装 一、重力输料安装的构外型式及特点 重力输料安装按其输料槽的构造方式，又分为滚动式输料槽和滑动式输料槽。 在大多数情况下，输料槽是靠工件的重力实现工件传送的，不需求其它动力源或特殊安装。只需在无法用重力保送或为了保证运送的可靠性时，才采用强迫保送的输料槽。同时，输料槽往往兼有贮料功能，在一些加工中小型回转体工件(如：盘、环、销及短轴等)的自动线中，经常被作为根本保送安装。 由于受工件外形和尺寸限制，输料槽传送的可靠性不高，容易出现工件阻塞，甚至跳出槽外等缺点。 . 滑动式输料槽多用于传送回转体工件，也可以传送非

5、回转体工件。但滑动式输料槽摩擦阻力比滚动式输料槽大，因此要求倾斜角较大，通常25。对于倾斜角较大的长型滑道，为了防止工件末速度过大产生冲击，可把滑道末段做得平些或采用缓冲减速器。在某些情况下，为了减少保送时的摩擦阻力，也可采用辊道式输料槽替代滑动式输料槽，但辊道式输料槽的构造较为复杂。 . 二、滚动式输料槽的设计 1.工件外形特性与槽宽的关系 工件外形特性(长度与直径之比，简称长径比)与槽宽的关系是影响滚动式输料槽任务性能好坏的一个重要要素。设计滚动料槽时，要根据工件的长径比来确定料槽内壁宽度B；对已有料槽要根据工件长径比和宽度来进展可经过性验算。 工件在料槽中滚动时，由于存在间隙S，能够因摩

6、擦阻力的变化或工件存在一定锥度误差而滚偏一个角度。当工件对角线长度C接近或小于槽宽B时，就能够出现卡住或完全失去定向作用。 当工件偏转到两个对角与料槽侧壁相接触时，其对角线C与垂直于侧壁的OM线之间夹角为。工件能在料槽内运动的条件是： 即 tgtg 式中：工件与侧壁的摩擦角； 工件于侧壁的滑动摩擦系数。 .料槽宽度：BLS式中：S间隙，mm； L任务长度，mm。 且 8-1根据三角函数的根本关系可知： 将不自锁条件tg 代入，得出不自锁的允许间隙： 8-2 上式阐明：允许的间隙SK与工件的长径比(L/D)和摩擦系数 有关。 要务虚际的最大间隙SmaxSK，工件才干在料槽中可靠地经过。否那么，不

7、能采用自重滚动式保送，而应改用其他方式保送。 . 工件偏转的程度还与其导向端面的外形有关，当工件的导向端面有倒角时，会偏转得厉害些。所以在运用上式时，应以计算直径Dj替代式中D。 )两端有倒角时，其计算直径DjD2a； b)两端为不同直径的阶梯轴时，其计算直径DjDa。 .2.输料槽内壁宽度 根据工件的外形特性与宽度关系的分析可知，料槽宽度不应太大。否那么，当实践间隙超越允许间隙SK时会卡料(自锁)或完全失去定向。但也不能太小，否那么，由于料槽构造不良和制造误差会使部分尺寸小于工件长度，也会产生卡料景象。 在实践确定料槽宽度B时，应思索料槽及工件的制造误差，其计算公式如下：LSmax B LS

8、min B L (mm) 8-3式中：Smax料槽与工件间的最大间隙； Smin为保证工件在料槽中滚送所必需的最小间隙，可以L为公称尺寸， 按H8/h8H11/h11级配合间隙选取； B料槽宽度的制造公差，mm； L工件长度公差，mm。 宽度B确定后，还应该用下式进展可经过性验算。即应满足：SmaxSK 8-4. 3.侧板高度 输料槽侧板的高度与产生的阻力有关，侧板愈高，在一定范围内那么阻力愈大。但也不能做得过低，否那么，假设工件在较长的输料槽中，以较大的加速度滚到终点碰撞前面的工件时，能够跳出槽外或产生歪斜而卡住后面的工件。普通引荐：(0.51)D 。 2. 4.输料槽的倾斜角 输料槽的倾斜

9、角愈是影响输料的稳定性和可靠性的主要要素之一。倾斜角过大时，工件滚动的速度愈大，易产生冲击、歪斜及跳出槽外等不良后果。同时也会引起机床间输料高度差增大，浪费能源，规划不合理。而倾斜角过小时，易出现停滞景象。特别是在料槽中贮满工件的情况下，工件相互挤压在一同，接触点处运动方向相反，产生较大的滑动摩擦阻力，因此易停滞不向下滚动。 倾斜角度的大小取决于料槽支承板和工件外表的质量。 假设支承板精度较高，工件经过精加工，普通57； 假设支承板精度普通，工件经过粗加工，取710； 假设支承板精度很低，工件为毛坯或外表有缺陷，那么取1015。.三、滑动式输料槽的设计 滑动式输料槽的截面外形有各式各样，其滑动

10、摩擦阻力各不一样。为了能运用与平面摩擦力类似的计算公式 F等W 来计算滑动摩擦阻力，这里引入了“等效摩擦系数的概念。 1.V型滑动输料槽 工件在V型滑槽中滑动，要比平底滑槽遭到更大的摩擦阻力。 设工件的分量为W，工件对V型槽边的正压力分别为N1和N2。. 工件与料槽之间的滑动摩擦系数为，那么每边的摩擦阻力为： 总的摩擦阻力为： (85) 为写成与平面摩擦力类似的公式，那么有： F等W (86) 由(85)式和(86)式求得： (87) 由力平衡关系式，可得： 求解出N1和N2代入(87)式，得V型滑槽的等效摩擦系数为： (88). 假设90(即V型槽对称线与地面垂直)，那么： (89) 由(8

11、8)式及(89)式可知，其半角愈小，等愈大，即滑动摩擦阻力愈大，工件保送稳定性愈好，定向精度愈高。通常取4560，重而大的工件取60；对轻小件可取45，即采用规范角铁制造。 V型输料槽的倾斜角料槽，普通应为等效摩擦系数所确定的摩擦角等的1.41.5倍，即：料槽(1.41.5)等 (810)式中：等等效摩擦角， 。.2.双轨滑动式输料槽 双轨滑动式输料槽可以看成是形输料槽的一种特殊方式，如下图。只需经过几何关系找出sin和sin，代入(88)式，即可求出等。 由几何关系得： 那么得： (811)式中：B两导轨间间隔，mm； h两导轨的高度差，mm； D工件直径，mm； d导轨的直径，mm。 假设

12、两导轨在同一程度面内，h0，那么： 8-12 . 用双轨滑道保送带肩部的工件时，为使工件在输料过程中，肩部不致相互叠压而卡住，应使：K1.1 (813)式中：工件肩部的高度。 假设使(813)式成立，必需尽量减小杆部倾斜角。为减小角，应尽能够增大S。由图b可知，两支承点间间隔S为：SBh (mm)式中：B两导轨内壁之间间隔，mm；h导轨板厚度(或圆导轨直径)，mm。 设d为杆部直径，普通取B1.1d，那么：S1.1dh (mm) 要减小L应增大S，所采取的方法不应该是增大B，因增大B易使工件失去导向而挤在内壁上，使滑动发生困难。而应使导轨板加厚，并使导轨板削成斜面，如图c所示。此外在料槽出口处

13、还应设置剔除器(图中d)。 . 当工件肩部较厚时，不应采用肩部重叠法传送，而应按并列法传送，此时不存在肩部叠压问题。为使柄部下滑中不发生较大的摇摆，可在肩部上方设置可调压板。.第三节 强迫输料安装 当无法采用自重滚动保送或为了提高输料的可靠性时，往往采器具有动力驱动安装的强迫输料安装。链条式保送带就是其中一种典型的强迫输料安装。本节以链条式保送带和链板履带式保送带为例，引见强迫输料安装的任务原理及构造特点。 . 一、链条式保送带1.链条式保送带的构造及任务原理 . 保送中小工件时，V形块应做成整块的，装在同一链节上；保送粗大工件时，将V型块分成两个半块，分装在跨链节上。也可采用一条长板开有等距

14、的V型槽口，它固定不动，而链条及拨爪运动，靠拨爪推开工件沿V型槽口逐渐前进。 对于沿工件径向传送工件的链带，其V型块间间隔应尽量小，以便能储存较多的工件。但必需思索上下料机械手抓放的张开位置。 对于沿工件轴向传送的链带，其V型块的间距t可由下式计算：t = (L+S)/2 (mm) 式中：L工件的长度，mm； S工件之间的间隙，mm。. 2. 链条式传送带的运动型式 1)往复运动型 兼有输料和贮料功能。它由电动机或液压马达驱动，链条可做往复运动。料道上设有料空、料满、前进、后退等多个行程开关，实现“步进贮料、“快进贮料、“快退接料和“步进供料等多种运动。 这种类型保送带，控制系统较复杂，但输料

15、效率高。 . 2)单向循环运动型 链条保送带作延续循环运动，不论保送带上有无工件，一直运动。仅用于传送工件，效率不高。 3)步进运动型 经过油缸、齿轮齿条及棘轮棘爪机构，驱动保送带作步进运动。这种类型保送带，多设在自动线的线首及线尾，或设在非经过式的中间料仓处，用于步进供料，或步进贮料。 . 二、链板履带式保送带 链板履带式保送带是由一节节带齿的链板组成。链板上外表磨光，靠其摩擦力传送工件。链板下面有齿，与驱动链轮相啮合，带动封锁式链板作单向循环运动。为防止链带下垂，用两条光滑托板支承起来。在链板带上面设置分路挡板机构，实现分料、合料、拨料、限位等运动。 链板履带式保送带构造简单，动作可靠，贮

16、料较多，容易实现“分料及“合料。其缺陷是磨损较快，需定期调整或改换。这种保送带属于自动流动式传送安装，通用性好。国外已把它定为规范传送安装之一。 .第四节 步伐式输料安装 步伐式输料安装是组合机床自动线的典型工件保送安装。在加工箱体类零件的自动线以及带随行夹具的自动线中，运用非常普遍。 一、步伐式输料安装类型及特点 常用的步伐式保送安装有弹簧棘爪式、摆杆式、抬起带走式及托盘式等四种。 1. 弹簧棘爪式保送带 2.摆杆式保送带 3.抬起带走式保送安装 4.托盘式保送安装 .1. 弹簧棘爪式保送带.弹簧棘爪式保送带设计时应留意以下几点： (1)在一节保送带上，最好只安装一台机床加工工位的棘爪。假设

17、在一节保送带上装有两台机床的棘爪，那么不但要求棘爪间具有准确的间隔，而且机床安装时的中心间隔要求也很严，这是不合理的。 (2)由于整个保送带比较长，思索到制造及安装工艺性，普通都把它做成假设干节，用结合板联成整体。结合板普通固定在前一节保送带上，安装调好后打销固定。保送带中间的棘爪，普通都做成等距的，爪间距为3501600mm。自动线的首端及末端棘爪，与其相邻棘爪之间的间隔，根据要求可做得比保送步距短一些，但至少可包容一个工件，普通首端棘爪间距不小于310mm；末端棘爪间距不小于155mm。 (3)调整保送带时，保送带向前到达终点，工件应比规定的定位安装位置滞后0.30.5mm。定位时以定位销

18、锥端引进锥孔，把工件拉到准确位置，以防惯性超距而影响精度。 (4)由于棘爪式保送带不便于在工件的前方设置挡快，所以向前保送速度普通不宜大于16m/min，并应在终点前3060mm处设行程节流阀减速，以防惯性前冲影响精度。.2.摆杆式保送带.3.抬起带走式保送安装 此种保送安装，动作与构造较复杂，驱动安装普通为两套，分别实现“抬起和“带走两种动作。 多用于不便采用直接保送的畸形件或软质资料工件，适宜狭长型工件的横置保送，可节省随行夹具。 要求固定夹具上下方向敞开，以便保送带及工件经过。 .4.托盘式保送安装 托盘保送也是一种步伐保送，但和普通步伐保送不同，工件不是在支承板上滑动，而是放在托盘中由步伐保送带运走。托盘中设有工件定位元件，但没有夹紧机构。托盘只起保送工件的作用，不影响工件加工精度，托盘精度要求不高；在构造上，托盘是固定在保送带上的。它可与保送带一同前往，不需另设前往安装，使自动线总体规划紧凑。 托盘保送适用于保送畸形工件、需求维护基面的软质工件与精加工工件。也