第2章 上料自动化1

2024/1/23武汉理工大学机电学院1/40一、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2024/1/23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。2024/1/23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料仓式上料装置料斗式上料装置

两大类2024/1/23武汉理工大学机电学院4/40料仓式料斗式定义将人工整理好的零件（已定向状态）贮存于贮料器后进行供料的装置将零件杂乱地（未定向状态）贮存于贮料器后，能使零件自动定向进行供料的装置特点工件靠人工定向排列，然后靠机构自动送装到夹具工件成批地倒入料斗，从定向排列到送装至夹具地点全部自动完成适用范围用于产量大，但因重量、尺寸及几何形状特点难于自动定向排列的工件曲轴、连杆或单件工序时间长工件形状简单、重量不大、批量很大、生产率很高、工序时间很短的工件紧固件、轴承、仪表、五金等件料自动上料装置的类型2024/1/23武汉理工大学机电学院5/402024/1/23武汉理工大学机电学院6/40料仓与料斗2024/1/23武汉理工大学机电学院7/402024/1/23武汉理工大学机电学院8/402024/1/23武汉理工大学机电学院9/40自动上料装置的组成

表2-2自动上料装置的组成名称主要作用料仓式料斗式1、装料容器存储散乱的坯件无有2、抓取定向机构使散乱的坯件定向排列无有3、二次定向机构对坯件进行补充定向无可能有4、料槽将坯件由料斗或料仓传送到上料机构有有5、料仓贮存已定向的坯件有可能有6、上料机构将已定向的坯件按生产节拍送往机床夹具有有7、隔料器使坯件逐个地由料仓中放出有有8、搅拌器搅动坯件增加完成定向的机率和消除坯件堵塞可能有有9、剔除器将定向不正确或过多的坯件抛回料斗无可能有10、驱动机构为自动上料装置提供动力有有11、检测机构检测坯件状况，控制自动上料装置工作可能有可能有12、安全机构发生故障或供料过多时自动停车或消除堵塞可能有有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2024/1/23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2024/1/23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2024/1/23武汉理工大学机电学院13/40管式料仓2024/1/23武汉理工大学机电学院14/40槽式料仓2024/1/23武汉理工大学机电学院15/40多杆式料仓2024/1/23武汉理工大学机电学院16/40单杆式料仓2024/1/23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2024/1/23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2024/1/23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2024/1/23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2024/1/23武汉理工大学机电学院21/40BZF+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

2024/1/23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2024/1/23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10～20分钟。对于中、小型坯件 约为30～60分钟。2024/1/23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δ

对于工作条件欠清洁的料仓

取IT7～IT13

对于工作条件清洁的料仓

取IT7～IT8

2024/1/23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。2024/1/23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。2024/1/23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δ的影响，应用下式校核：2024/1/23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。

2024/1/23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。2024/1/23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。2024/1/23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2024/1/23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。2024/1/23武汉理工大学机电学院33/40连续式送料器2024/1/23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2024/1/23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2024/1/23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。2024/1/23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