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冲床 自动 送料机

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内容简介：

机械制造与研究 通用型 自动送料装置的结构设计与运动分析 机械制造与自动化 2 0 o 1 年第5 期 通用型 自动送料装置的结构设计与运动分析 周明晰 盐城工学院 机捕 系 江苏 盐城 2 2 4 0 0 3 摘要 ： 根据带料冲压工艺的特 点， 介绍一种通用型 自动送料装置。该装置运用 曲柄机构和凸 靶机构 实现 自动控制和协调动作 ， 在送料步距 、 宽度和厚度上， 可根据需要进行调节。其结构 紧凑， 安全可靠， 具有一定的通用性和先进性。文中对运 动分析较详细， 对结构设计也作 了一 定介 绍 。 关键词： 通用型； 送料装置 ； 设计 与分析 中图分类号 ： T G 3 8 6 ； T P 2 3 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 7 7 6 0 X( 2 0 0 1 ) 0 5 - 0 0 0 9 - 0 2 Th e S t r u c t u r a l De s i g n a n d M o t i o n An a l y s i s o f Uni v e r s a l Au t o ma t i c Fe e d i n g Ac t u a t o r Z HOU M i n g x i f D e p a r t me n t o f Me c h a n i c a l E n g i n e e r i n g o f Y a n c h e n g I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y - J S Y a n c h e ng 2 2 4 0 0 3 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： B a s e d o i 1 t h e c h a rac t e r i s t i c s o f s t r i p r o l l i ng， t h i s p a p e r i n t r o d u c e s a s o r t o f u n i v e r s a l a u t o ma t i c f e e d e r wh i c h r e a l i z e s a u t o ma t i c c o n t r o l a n d c o o r d i n a t e o perat i o n b y u s i ng c r a n k me c h a n i s m a n d c a m me e h a n i s m I t s f e e d i ng s t e p wi d t h a n d t h i c k n e s s a r e a d j u s t a b l e a c c o r d i o n t o t h e r e q u i r e me n t I t s p e r f o r ma n c e i s u n i v e r s a l a n d a d v a n c e d I t s s t r u c t u r e i s compa c t a n d r e l i a b l e Th e pape r a n a l y z e s t h e mo t i o n i n d e t a i l a n d a l to i n t r o d u c e s i t s s t r u c t u r a l d e s i g n Ke y wo r d s ： u n i v e r s a l t y p e ；f e e d i n g a c t u a t o r ；d e s i g n a n d a n a l y s i s 在带料冲压工艺中， 为了提高生产率和减轻工 人劳动强度 ， 一般根据具体零件的特点 ， 设计专用 的 自动送料装置。这些装置的通用性、 可靠性相对 来说较差。本装置是根据带料冲压的特点， 运用曲 柄机构的原理， 结合凸轮机构而设计的一种冲床 自 动送料装置。它在带料的宽度、 厚度和送料步距上 均可调节。具有一定的通用性， 其结构紧凑， 方便 安全 ， 运动可靠 1 传动原理 如图 1 所示 ， 由原动力带动 固定侧 凸轮转动 ， 使固定侧 凸轮随动机构 上下 移动， 从 而使 固定侧 上 、 下夹爪将材料夹紧、 放松 。与此同时， 固定侧槽 轮中的偏心销( 可调) 与连杆构成转动副， 带动连杆 驱动移动侧机构 回来滑动 。而移动侧 机构 内的摆 动凸轮随连杆中的摆转副而摆动 ， 从而推动移动侧 随动机关上 、 下 移动 ， 使移动侧夹爪在运动过程 中 将材料夹紧、 放松。通过曲柄滑块机构将带料自动 送进 收稿 日期 ： 2 0 0 1 0 7 - 3 0 为了保证该机构在运动过程中准确、 可靠 ， 当固定 侧凸轮在上极点位置时， 移动侧凸轮一定要在下极 点位置， 此时的滑枕是后退的。 固定 r r r = 巴 夹 爪 5 it r 、 r 一 随动 机构， r 佳 丫 = - | 堑 # 行 程 囤 1 送料装置的传动机构 9 维普资讯 机械制造与研究 通用型 自动送料装置的结构设计与运动分析 机械制造与自动化 2 o 0 1 年第5 期 反之 ， 当固定侧凸轮转至下极点位置时， 移动侧 凸轮一定要在上极点位置 从而使夹爪夹起材料随 滑块前进 怎样循环往复 就可实现间歇送料运动 机构对材料的夹持 与分离是依靠凸轮机构来 协调动作的 在固定侧有定时凸轮、 夹持凸轮和分 离凸轮 ， 以控制固定侧夹爪的夹持和分离的时间 移动侧 的摆动凸轮 ， 通 过连杆 中的摆转副 运 动 ， 在送料时凸摆转至上升程顶点 ， 夹持材料 将所 需长度送至位置 待冲床上模冲下后 凸轮摆转至 下回程位置， 夹爪分离， 随滑枕返回。 送料长度是通过调整固定侧槽轮与连杆连接 的转动副偏心距 L来实现的 送料厚度是通过调 整机构的压缩夹紧装置来实现的。送料宽度是通 过调整送料支架中的定位块加以限制和固定 2 运动分析 本机构在以下范围内对固定侧夹爪 的夹持和 分离的时间可以进行调整： 控制分离的开始角度是 曲柄在 1 2 2 。 1 5 2 。 之间， 终止控制角度在 2 0 8 左 右 如图 2所示 控制分离运动的结构如图 3 所 示。其左侧有三块凸轮合并为一个整体 ， 中间为固 定凸轮 ， 两侧 为可凋凸轮。通过调整两侧 凸轮的凸 部角度位置 ， 控制开始分离 的角度； 通过随动机构 凸轮的凸部使夹爪夹持材料 ， 凸轮凹部使夹爪与材 料分离。 图 2 控制分 离角度 囝 3 控制分 商运 动的结构 固定侧夹爪与材料分离的时间 可以通过阔整 分离凸轮的凸部位置角度 来实现。根据要求可 以 分别在 1 2 2 。 1 5 2 。 、 1 5 2 。 1 8 0 。 、 1 0 6 。 1 2 2 。 范围内 调整开始分离的时间 图4 ( a ) 为在 1 2 2 。 1 5 2 。 控制分离角度时凸轮 的位置。 1 0 图 4 ( b ) 为在 1 5 2 。 1 8 8 。 控制分离角度时凸轮 的位置。调整至该位置时， 曲柄需正传 2 O 。 后， 再 进行调整 因为要考虑到送科与冲床滑枕同步。 图 4 ( c ) 为在 1 0 6 。 1 2 2 。 控制分离角度时凸轮 的位置。调整至该位置时， 曲柄需正传 1 6 。 后再进 行橱整 。这也是考虑到送料与冲床滑枕同步 图 4 ( d ) 为控制分离角度不需要调整时凸轮 的 位置 。 f d J 周 4 分离凸轮的位置 必须保证冲床运动与机构曲柄转动协调同步 机床动力在带动滑枕实现上下运动时， 通过其它附 件带动曲柄来实现上述运动。整个装置运动必须 按图5的要求保证协调和同步。 、 返回 料 J 返 ， 厂 、 丹离 、丹离 I 生 持 l 止持 、 扦 离 ， 8 6 P一 一 兜持 图 5 装置 的运动要求 ( 下转第 1 4页】 维普资讯 机械制造与研究 数控铣削刀具参数的优化 机械制造与自动化 2 o 0 1 年第5 期 3 2 试验结果 a )粗铣外形 。 输入允许值： R =6 3 g m； P c T =6 0 h ：5 0 0 0 N ， 粗铣外形的试验结果列于表 2 。 表 2 粗 铣外形试验结果 及相应的数据库； 更改对应的公式及参数极限数据 就可以通过计算机优化， 获得最佳铣削参数。 3 0 k W ； 参考文献 ： 主轴转避 进结 切削宽崩切削深度 R 丁 状态 I r rai n ) 【 mm r ma ram ram f l m AW h 初姑值 2 5 0 0 1 2 0 0 2 0 6 6 2 1 4 I 9 6 优化值 3 5 0 0 1 0 0 0 2 0 1 0 5 6 2 3 6 7 2 ( 最大效率) 优化值 3 0 0 0 踟0 2 0 1 0 5 2 2 0 8 5 ( 最小成本) 1 泉俊优化方法程序库 O P B 1 M 北京： 机械工业出版 。社 ， 1 9 8 9 3 5 6 8 2 R a 。 S S 工程优化原理厦应用 M 祁载康 等 译， 北京： 北京 理工太学出版社， 1 9 9 0 ： 2 0 8 1 3 艾兴， 肖 诗纲切削用量简明手册 M 北京： 机械工业出 版社 ， 1 9 9 4 4 Gr e f e r s t e t t e l J Op d mi mt i o n o f C o n t rol P R r a me t r G e n e t ic A I g o r i t h m s E J ： I E E ET m r t s 【 x l S MC ， 1 9 8 6 ， 1 6 ( ： 1 2 2 1 2 8 2 b ) 半精铣外形。 ( 上接第 1 0页) r 人 允 i午 = 。 2 = 。 0 k w = 3 结 构 设 计6 0 h T ： ； J = 5 0 0 0 N。 。 一 半精铣外形的试验结果列于表 3 。 表 3 半精铣外形试验结果 主轴 转建 进给 啪削宽度 四削深度 丁 状奄 I r r s m) u 蜘 k W h 初始值 2 5 0 0 5 ( 1 0 2 5 3 1 3 6 1 0 7 优化值 ( 最太技率) 3 5 o 0 7 0 0 2 5 2 2 6 4 1 8 2 优化值 ( 最小成本) 3 0 0 0 6 0 0 2 5 2 9 3 9 9 3 3 3 试验结 果分析 比较以上数据 ， 可发 现初始值的选取 比较 保 守， 机床、 刀具、 表面粗糙度的余度比较多， 因此还 不合理 同时采用不同的目 标函数时， 优化出的结 果也有差异： 当采用最小成本为目标函数时， 刀具 的耐用度较高， 此时成本最低， 但效率并不是最高。 因此 ， 在实际应用中， 当工作任务较重时， 可采用最 高效率的优化参数； 而对时间没有特殊的要求时， 应采用最经济的切削参数。 4 结论 基因算法是以进化论为理论基础的数学优化 方法 ， 能在定义空间 内进行启发性探索 ， 其优化效 率明显高于已有的传统优化方法。它适用于复杂 的多约束条件下的多参数、 多目标化问题的求解。 利用本文建立的模型， 可自动选出现有条件下的 最佳铣削参数， 且计算机确定参数的速度快而全面。 对于其他各种铣削加工工艺， 可建立类似的数学模型 1 4 结构如图6