第2章上料自动化

2020/5/27,武汉理工大学机电学院,1,一、自动上料装置的类型和特点,二、料仓式上料装置,三、料斗式装置,四、振动上料装置,第二章上料自动化,五、上料机械手,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,2/40,人工上下料,劳动强度大；容易产生工伤事故；效率低；不能满足大批量生产的需求。使用自动上下料系统可以解决以上问题。,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,3/40,卷料自动上料装置、棒料自动上料装置、板料自动上料装置、件料自动上料装置（本课程仅研究件料）,一、自动上料装置的类型和特点,两大类,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,4/40,件料自动上料装置的类型,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,5/40,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,6/40,料仓与料斗,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,7/40,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,8/40,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,9/40,自动上料装置的组成,装料容器存储散乱的坯件,2抓取定向机构使散乱的坯件定向排列,3二次定向机构对坯件进行补充定向,4料槽将坯件由料斗或料仓传送到上料机构,5料仓贮存已定向的坯件,6上料机构将已定向的坯件按生产节拍送往机床夹具件,7隔料器使坯件逐个地由料仓中放出,8搅拌器搅动坯件增加完成定向的机率和消除坯件堵塞,9剔除器将定向不正确或过多的坯件抛回料斗,10驱动机构为自动上料装置提供动力,11检测机构检测坯件状况，控制自动上料装置工作,12安全机构发生故障或供料过多时自动停车或消除堵塞,改进坯件自动上料的结构工艺性,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,11/40,决定自动上料装置设计方案的主要因素,1生产规模及自动化程度。2坯件特点：坯件的形状、尺寸、重量、性质、表面质量要求及加工时间。机床布局及加工方法。加工节拍工件品种调整上料装置服务机床的数量经济合理,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,12/40,料仓式上料装置的组成：料仓输料器隔料器上料机构卸料机构,根据坯件在料仓中输送的方式，料仓分为：,自重输送料仓,二、料仓式上料装置,强制输送料仓,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,13/40,管式料仓,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,14/40,槽式料仓,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,15/40,多杆式料仓,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,16/40,单杆式料仓,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,17/40,工件存放于圆盘或端面上，圆盘作周期性间歇回转，与送料动作相配合,转盘式料仓,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,18/40,贮存量大，适应于圆柱、圆盘、圆环类零件,斗式料仓,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,19/40,工件在斗式料仓中整齐排列堆积时，常常会在内部相互挤压而形成拱桥，使下面的工件送出后，上部的工件被卡住不能下落。设置搅拌器，破坏拱桥。,齿形搅拌器杠杆式搅拌器菱形搅拌器凸块搅拌器电磁振动器,斗式料仓,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,20/40,斗式料仓,工件在斗式料仓中整齐排列堆积时，常常会在内部相互挤压而形成拱桥，使下面的工件送出后，上部的工件被卡住不能下落。设置搅拌器，破坏拱桥。,齿形搅拌器杠杆式搅拌器菱形搅拌器凸块搅拌器电磁振动器,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,21/40,BZF+ZFB+TZF+LZF仓壁振动器料仓防闭塞装置防止和消除料仓,料罐或料门内物料起拱,管壮通道,粘仓等闭塞现象的专用设备,以保证流料畅通,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,22/40,料仓的设计,1料仓的容量,2料仓的截形,3料仓的生产率,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,23/40,料仓的容量,料仓的贮料量应根据机床加工节拍及一次装料保证机床连续工作的时间来决定。一般对于大型坯件一次装料应至少保证机床连续工作1020分钟。对于中、小型坯件约为3060分钟。,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,24/40,料仓的截形,槽式料仓,坯件与料仓壁间有合适的间隙,对于工作条件欠清洁的料仓,取IT7IT13,对于工作条件清洁的料仓,取IT7IT8,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,25/40,最大间隙应满足条件：,坯件在料仓中转动的极限位置角度,摩擦角。,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,26/40,在极限情况下：,坯件直径(mm),坯件长度（mm),坯件与料仓壁间的摩擦系数。,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,27/40,考虑到料仓宽度公差和坯件长度公差对的影响，应用下式校核：,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,28/40,料仓的生产率,重力料仓的最大供料生产率受人工给料仓料装能力（一般一个中等劳动力每分钟能供料60件）和坯件自由落入上料器时间的限制。如不计坯件与料仓壁间的摩擦，重力料仓的最大生产率为：,坯件自由落下的高度(通常等于坯件的直径或长度)，m；,重力加速度，m/s2；,坯件自由落下的时间，s。,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,29/40,送料机构,直线往复式送料器摆动式送料器回转式送料器连续式送料器,作用：把坯件从料仓送到机床加工位置。,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,30/40,直线往复式送料器,结构特点：兼作隔料器，结构简单，坯件输送可夹紧或不夹紧。上料速度较低。,适用场合：适用于单工位机床，中小型轴类坯件上料。,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,31/40,摆动式送料器,适用场合：适用于单工位机床，盘、环、以及短轴类坯件上料。,结构特点：兼作隔料器，坯件夹紧输送。上料速度较高。占地少,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,32/40,回转式送料器,图示上料器中的圆盘朝一个方向连续旋转，毛坯从料仓送入圆盘的孔中，由圆盘带到加工位置。加工完毕后工件又被推出。圆盘式上料器的生产率较前两种高，广泛地应用于磨床上料，例如磨滚子或轴承环的端面。,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,33/40,连续式送料器,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,34/40,作用：将工件从料仓输送到上料机构中,外部形状,直线型曲线型螺旋型,工件运动状态,滚道式输送滑道式输送,输料器的具体型式和结构，与工件的形状、尺寸以及上料装置在机床上的配置情况有关。,隔离式料槽避免齿轮互相啮合而卡在料槽中。,设计时，主要是确定料槽的宽度、侧壁高度和倾斜角度。倾斜角度一般为5-15,输料器,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,35/40,滑道式输送,V形输料槽管形输料槽轨道式输料槽,输料器,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,36/40,滑动输送时，为了克服摩擦阻力，保证可靠输送，应有较大的倾斜角，一般不小于25。如结构不允许，可采用辊道式输送。,2020/5/27,武汉理工大学机电学院,37/40,作用：控制从输料槽进入送料器的工件数量。在比较简单的上料装置中，其作用由送料器完成。,利用直线往复式送料器的表面进行隔料气缸和弹簧传动的隔料器机械传动的销式隔料器旋转运动的隔料器,形