自动化上下料装置 PPT课件
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第三章 零件上下料装置自动化3
武汉理工大学机电学院
6
机械手的传动
气压传动
动作速度高，惯性较大， 容易引起冲击和送料不 准。 ——必须设置缓冲装置。 （液压缓冲）
主要用于工件的装卸、装 配、输送的夹持，以实现 机床作业自动化和工位间 输送工件。
2020/7/1
武汉理工大学机电学院
7
机械手的传动
主要用于工件的装卸、装 配、输送的夹持，以实现 机床作业自动化和工位间 输送工件。
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机械手的手部是结构型式最多的部分 它既决定于被抓起的工件的结构形状、尺寸和重量，同时其夹爪 的传动方式要与臂部和腕部的传动方式相适应
传动方式
机械 气动 液压。
2020/7/1
武汉理工大学机电学院
15
内圆磨床装卸料机械手
2020/7/1
武汉理工大学机电学院
16
专用自动车床机械手
2020/7/1
武汉理工大学机电学院
1
机械手的运动分析
主要用于工件的装卸、装 配、输送的夹持，以实现 机床作业自动化和工位间 输送工件。
机械手为了完成装卸工件的各个动作，必须具有一定的自由度。 ——机械手在工作空间中，所具有的沿三个坐标轴移动或绕轴转动的独立
运动数。
手部
用来抓起和夹持工件。 其结构和形状取决于工件的形状和大小。 一般不计在机械手的运动自由度之内
装卸料机械手
三大类
专用机械手 通用机械手 架空式机械手
主要用于工件的装卸、装 配、输送的夹持，以实现 机床作业自动化和工位间 输送工件。
专用机械手
与一般自动上料装置一样，是附属于机床的辅助装置。 为特定的作业需要而设计制造的，与机床的工作循环相 配合，由机床控制系统进行控制。 自由度较少，结构不太复杂。
精密机械自动上料机构ppt课件
多工位回转台 倾斜刮 板
永久磁 铁
工件
圆柱形
工工工件件至件工置2加2件通工分道位选定位工排件列纽定定扣位向形工排落工件U列形料件进工入排件列
工件定位排列
至加工位 置通道
25/03
3
2.自动化上料基本条件
自动化上料对产品外形有标准、统一的 要求，为提高运行稳定性，输送对象还应满 足部分基本条件。
（1）设计工件结构的对称化 （2）在工件上适当部位作定向标记或平面 （3）工件结构不易相互缠绕，容易分离 （4）必要时可多件成组处理上料
精密——工件精度、滚道表面质量较好：
α=5°-7°
一般：工件精度、滚道表面质量一般：
α=7°-11°
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11
●滑动式
滑动式导槽参数设计与滚动式类似， 区别在于：
最小鞍形倾通角道以工件自由滑动的槽最形大通静道摩 擦角为不选同滑择道依摩据擦，系一数般μ不大同于25°；
曲线传动时弯道负半压径进料与长度有关。 相关气压参通数道选择按高简压单出料的几何公式计算， 并根据精度、表面粗糙度进行修正上。挂通道 见P118：图4-8
上料器同步，的常其形状、运动方式取决于工件、 料仓、上料器见形等因素。
由于隔料与式 送料紧密相连，通常由一个构 件实现，两功能合一。
25/20
20
（1）直线往返式
气缸直线运动 高压气直接吹动
隔料送料 一体装置
高压气源
隔料送料 一体装置
隔料送料 分离装置
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21
（2）摇摆式隔离 此类机构相对直线式效率高，工作节奏
25/04
4
3.上料机构的基本类型 上料装置适用于绝大多数作业场合，根据
输送对象属性的不同，结构有很大差异。
自动化生产线安装与调试项目一自动供料机设计与运行PPT课件
1）满足自动线工作循环要求并尽可能简单。 2）控制系统的构件要可靠耐用，安装正确，调整、维修方便。 3）线路布置合理、安全，不能影响自动线整体效果和自动线工 作。应在关键部位，对关键工艺参数（如压力、时间、行程等）设置 检测装置，以便当发生偶然事故时，及时发讯、报警、局部或全部停 车。
16
项目构思
3
驱动技 术
网络技 术
机械技术
自动线 综合技术
人机接 口技术
传感技 术
控制技 术
4
项目一 自动供料机设计与运行 主讲人：杜丽萍
教授/工程师
5
项目一 自动供料机设计与运行
项目名称 项目导入
项目目标
自动供料机设计与运行
参考学时
14学时
项目来源于某日用品生产企业，要求为灌装线改进供料机构，将外包圆柱形瓶 体推到传送带上，完成供料。随着机电一体化技术的不断发展，应用到轻工业 的生产线的生产效率不断提高，企业为提高灌装线的生产效率不断改进原有设 备。原有供料机构由人工摆放推送物料，浪费资源，需进一步改进。
激活电动机。 ④ 单向阀： 阻止压缩空气反方向流动。 ⑤ 储气罐： 贮存压缩空气。 ⑥ 压力表： 显示储气罐内的压力。 ⑦ 自动排水器：无需人手操作，排掉凝结在储气罐内所有的水。 ⑧ 安全阀：当储气罐内的压力超过允许限度，可将压缩空气排出。 ⑨ 冷冻式空气干燥器：将压缩空气冷却到零上若干度，以减少系统中的
8．正确设计电气控制回路图的能力；
9．正确设计气路控制回路图的能力；正确解读技术文件的能力； 10．正确查阅相关技术手册的能力。
6
项目一 自动供料机设计与运行
项目名称
自动供料机设计与运行
参考学时
14学时
完成自动供料机的设计与安装调试，项目具体要求如下： 1.完成自动供料机零部件结构测绘设计； 2.完成自动供料机气动控制回路的设计； 项目要求 3.完成自动供料机电气控制回路的设计； 4.完成自动供料机PLC的程序设计； 5.完成自动供料机的安装、调试运行； 6.针对自动供料机在调试过程中出现的故障现象，正确对其进行维修。
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项目构思
3
驱动技 术
网络技 术
机械技术
自动线 综合技术
人机接 口技术
传感技 术
控制技 术
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项目一 自动供料机设计与运行 主讲人：杜丽萍
教授/工程师
5
项目一 自动供料机设计与运行
项目名称 项目导入
项目目标
自动供料机设计与运行
参考学时
14学时
项目来源于某日用品生产企业，要求为灌装线改进供料机构，将外包圆柱形瓶 体推到传送带上，完成供料。随着机电一体化技术的不断发展，应用到轻工业 的生产线的生产效率不断提高，企业为提高灌装线的生产效率不断改进原有设 备。原有供料机构由人工摆放推送物料，浪费资源，需进一步改进。
激活电动机。 ④ 单向阀： 阻止压缩空气反方向流动。 ⑤ 储气罐： 贮存压缩空气。 ⑥ 压力表： 显示储气罐内的压力。 ⑦ 自动排水器：无需人手操作，排掉凝结在储气罐内所有的水。 ⑧ 安全阀：当储气罐内的压力超过允许限度，可将压缩空气排出。 ⑨ 冷冻式空气干燥器：将压缩空气冷却到零上若干度，以减少系统中的
8．正确设计电气控制回路图的能力；
9．正确设计气路控制回路图的能力；正确解读技术文件的能力； 10．正确查阅相关技术手册的能力。
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项目一 自动供料机设计与运行
项目名称
自动供料机设计与运行
参考学时
14学时
完成自动供料机的设计与安装调试，项目具体要求如下： 1.完成自动供料机零部件结构测绘设计； 2.完成自动供料机气动控制回路的设计； 项目要求 3.完成自动供料机电气控制回路的设计； 4.完成自动供料机PLC的程序设计； 5.完成自动供料机的安装、调试运行； 6.针对自动供料机在调试过程中出现的故障现象，正确对其进行维修。
瑞士Gudel公司自动化产品自动上下料简介-PPT课件
1984 GÜDEL 德国 1988 GÜDEL 法国 1989 GÜDEL 比利时 1992 GÜDEL 英国 1994 GÜDEL 韩国, GÜDEL 台湾 2019 GÜDEL 美国 2019 GÜDEL 印度 2019 GÜDEL 中国
History Mission Facts Components Modules Robotics Systems Services
部件 模块 机械手 机器人 系统
世界各地的工厂
GÜDEL瑞士工厂
GÜDEL德国工厂
GÜDEL美国工厂
GÜDEL韩国工厂
GÜDELቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ度工厂
History Mission Facts Components Modules Robotics Systems Services
部件 模块 机械手 机器人 系统
。
2019年度 销售额: 140 EURO(Mio.) 2019年度雇员数:842
History Mission Facts Components Modules Robotics Systems Services
部件 模块 机械手 机器人 系统
公司早期
1954 1960 1980 Alfred Güdel 在瑞士 Langenthal 创建 GUDEL 公司 在线性传输领域确立产品 开发线性传送系列产品
History Mission Facts Components Modules Robotics Systems Services
部件 模块 机械手 机器人 系统
机械手&机器人在项目中的应用(缸体线)
• 北京现代
•
• •
东风雪铁龙
东风康敏斯 上汽股份SAIC
History Mission Facts Components Modules Robotics Systems Services
部件 模块 机械手 机器人 系统
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GÜDELቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ度工厂
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部件 模块 机械手 机器人 系统
。
2019年度 销售额: 140 EURO(Mio.) 2019年度雇员数:842
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部件 模块 机械手 机器人 系统
公司早期
1954 1960 1980 Alfred Güdel 在瑞士 Langenthal 创建 GUDEL 公司 在线性传输领域确立产品 开发线性传送系列产品
History Mission Facts Components Modules Robotics Systems Services
部件 模块 机械手 机器人 系统
机械手&机器人在项目中的应用(缸体线)
• 北京现代
•
• •
东风雪铁龙
东风康敏斯 上汽股份SAIC
第三章零件上下料装置自动化2
定向机构
杆、销、钩子
适用零件
带孔的套类、碗状、环状零件
安全离合器
料槽饱和的时候，机构 停止工作
2020/9/28
武汉理工大学机电学院
3
根据毛坯的内表面抓起定向 钩式定向机构
作用原理
利用运动着的定向机构抓起工件的某些表面——孔、凹 槽等，使之从成堆的杂乱工件中分离出来并定向排列。
定向机构
杆、销、钩子
基本结构
圆筒形； 工件存放在料斗底部； 在微小振动作用下，沿圆筒内壁 上的螺旋形料道向上移动，定向 正确的工件从圆筒顶部的出料口 进入输料槽中。
一种连续上料装置
2020/9/28
武汉理工大学机电学院
11
振动式料斗装置
一种连续上料装置
作用原理 主要优点
局限性
依靠振动器使料斗产生50-60赫兹振动，在惯性力和摩 擦力的综合作用下，使工件沿斜面作上升运动，并在 上升过程中自动定向。
适用零件
带孔的套类、碗状、环状零件
弹性环节
把多余的毛坯引向料斗
2020/9/28
武汉理工大学机电学院
4
根据毛坯的外表面抓起定向 扇块式料斗
作用原理
使毛坯落入抓起机构的沟槽或缝隙中实现定向
定向机构
槽隙定向，作往复直 线运动、摆动或旋转 运动
适用零件
螺钉、螺帽、圆环等各种 有带头部的毛坯
2020/9/28
定向机构
槽隙定向，作往复直 线运动、摆动或旋转 运动
适用零件
螺钉、螺帽、圆环等各种 有带头部的毛坯
2020/9/28
武汉理工大学机电学院
7
外表面抓起并按表面特征和重心位置定向
作用原理 定向机构
数控车床自动上下料系统
数控车床自动上下料系统数控车床自动上下料机械手，又称CNC机械手、自动送料机械手，是指对数控车床的加工件进行自动上下料、自动装夹、自动吹屑、并将完工件自动送回料仓等连续性动作的自动化装备，代替了人工操作，很大程度节省人力资源，是“机器换人”的成熟产品。
机床自动上下料产品优势：1.“机器换人”的成熟产品：数控车床机械手历经了多年的研发及应用考验，产品不断完善与技术创新，成熟可靠;2.高性价比：实现规模化批量生产，优化成本控制，产品价格具有较好的市场竞争力;3.个性化订制：技术团队可根据用户不同的产品及工艺要求，快速量身订制自动化解决方案;4.通用性强：机械手的料盘与夹具进行通用性设计，不仅满足“小品种大批量”工件的自动化生产，也适用于“多品种小批量”的应用需求;5.使用寿命长6.低维护成本数控车床机械手主要由手部和运动机构组成。
手部是用来抓持工件(或工具)的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。
运动机构，使手部完成各种转动(摆动)、机械手配件移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。
运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为数控车床机械手的自由度。
为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。
自由度是自动化机械手设计的关键参数。
自由度越多，自动化机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。
一般专用自动化数控车床机械手有2-3个自由度。
在设计数控车床机械手的时候，对数控机床机械手的使用功能方面的要求实现冲压上下料机械手预定的使用功能是机械设计的基本的要求，好的使用性能指标是设计的主要目标。
另外冲压机械手操作使用方便、工作安全可靠、体积小、重量轻、效率高、外形美观、噪声低等往往也是机械设计时所要求的。
数控车床机械手手臂上面有一段被加工成齿条，与齿轮啮合。
当手臂伸缩缸人推动活塞杆作往复运动时。
齿轮在固定齿条上滚动，从而带动手臂以二倍于杆的速度作伸缩动作。
三孔承压螺母自动上下料装置方案PPT
谢 谢！
广西科技大学
提
纲
项目 背景 项目方案介绍 下一步工作计划
二.方案设计
2
项目组成员
气缸向左推动送料机构, 推送到液压夹头,同时 尾座顶往前顶出,将工件推送到液压夹头,液压夹头动装 夹工件,实现自动下料. 此部分简单的PLC控制电路即可完成。同样可参考视频。
下步工作计划
• 对方案1气缸推动进行设计计算。
结束语
改进目标：1.缩短上下料的时间！ 2.降低工人劳动强度！
数车工位改善
工位问题改善
数车
数车
数车
数车
由原来的一人操作1台设备减少为一人操作两台设备，减少人员投入， 和铣工序连接起来，缩短了工序间的流转距离。提高了流转效率，同时也减少了 斗子的投入。
工位问题改善
粗车工位 装夹改善
改善前
改善后
改善目标
提高加工效率。使用液压卡盘进行装夹，操作者只需进行上下料及清 理铁屑及进行质量检验。
电动马达在运 转中会产生电 火 花，所以长
时间高频率的 操作起子容易 发烫。
机械制动， 采用压缩气 且气源压力 体作动源， 的变化会影 空气管路部 响起子的扭 置合理，相 力稳定，所 对更加节能 以误大些 环保。
电动起子采 用电子制动 相对气动能 所以精度更 耗高 高
只需要 6s
需要23s
通过对比：优先选用方案Ⅰ作为改进方案。
三孔承压螺母机加工方案评审
提
纲
项目 背景 项目方案介绍 下一步工作计划
项目背景
由于铁路市场的回暖，2013年产量相对2012年有所回升，且有赶超2011年之势， 且DSM15-3-2的需求量是DSM15-4-2的3倍左右。
2013年生产情况分析
广西科技大学
提
纲
项目 背景 项目方案介绍 下一步工作计划
二.方案设计
2
项目组成员
气缸向左推动送料机构, 推送到液压夹头,同时 尾座顶往前顶出,将工件推送到液压夹头,液压夹头动装 夹工件,实现自动下料. 此部分简单的PLC控制电路即可完成。同样可参考视频。
下步工作计划
• 对方案1气缸推动进行设计计算。
结束语
改进目标：1.缩短上下料的时间！ 2.降低工人劳动强度！
数车工位改善
工位问题改善
数车
数车
数车
数车
由原来的一人操作1台设备减少为一人操作两台设备，减少人员投入， 和铣工序连接起来，缩短了工序间的流转距离。提高了流转效率，同时也减少了 斗子的投入。
工位问题改善
粗车工位 装夹改善
改善前
改善后
改善目标
提高加工效率。使用液压卡盘进行装夹，操作者只需进行上下料及清 理铁屑及进行质量检验。
电动马达在运 转中会产生电 火 花，所以长
时间高频率的 操作起子容易 发烫。
机械制动， 采用压缩气 且气源压力 体作动源， 的变化会影 空气管路部 响起子的扭 置合理，相 力稳定，所 对更加节能 以误大些 环保。
电动起子采 用电子制动 相对气动能 所以精度更 耗高 高
只需要 6s
需要23s
通过对比：优先选用方案Ⅰ作为改进方案。
三孔承压螺母机加工方案评审
提
纲
项目 背景 项目方案介绍 下一步工作计划
项目背景
由于铁路市场的回暖，2013年产量相对2012年有所回升，且有赶超2011年之势， 且DSM15-3-2的需求量是DSM15-4-2的3倍左右。
2013年生产情况分析
机械制造自动化技术-物料供输自动化 ppt课件
各种自动上下料实例
PPT课件
41
机床自动供料典型装置实例
机械手冲床自动送料
PPT课件
将在料斗中未能完成定向的工件（例如一些外形复 杂的工件）在料斗外的输料槽中实现二次定向 。
钩 子
工件
适用于重心偏置的工件，只有当 工件较重端朝下才能落入输料槽
适用于一端开口的套类工件，只 有开口向左的工件才能被钩子改 变方向落入输料槽，开口向右的 工件推开钩子自行落入输料槽
PPT课件
32
二次定向机构
结构比较简单，工作可靠性较强， 需要拱形消除机构：仓壁振动器或搅拌机；防止料
斗中的工件形成拱形面而阻塞
PPT课件
18 18
料仓的结构形式
由于工件的重量和形状尺寸变化较大，因此料仓结构设 计没有固定模式。一般我们把料仓分成自重式和外力作用式 两种结构。
自重式
螺旋式
料斗式
外力式
重锤垂直压送式
PPT课件
d回转运动连续式供料与隔离机构 用于短轴、环、小球类工件。
PPT课件
36
机床自动供料典型装置实例
案例一 螺纹机床的自动供料
上料机械手顺时针摆动触发到挡 块2时，机械手上的夹持器9张开 ，机械手继续顺时针摆动一定角 度，机械手上的摆杆1压下碰杆4 ，隔料器5转动，工件滚入机械手 夹持器中。 与此同时，下料机械手转至机床 加工位置，夹持已完成的工件。
PPT课件
12
零库存也就是追求一种无库存，或库存达到最小的 生产系统。具体而言，在这种管理方式下，由最后 一道工序开始，依次向上一道工序传递信息、领取 零部件，而每一道工序只生产补充下道工序所领取 的相同数量的零部件。 每道工序不能出现废品
零库存生产方式以准时生产为出发点，首先暴露 出生产过量和其他方面的浪费，然后对设备、人 员等进行淘汰、调整，达到降低成本、简化计划 和提高控制的目的。
自动上下料机械手.精品PPT课件
机械手系统工作流程
气动回路图
机械手的手指、手腕、手臂的运动示意图
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
14
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
设计构思
• 选取机械手的座标形式和自由度 • 设计机械手的各执行机构，包括手部、手
腕、手臂等部件的设计。 • 设计出机械手气压传动系统，包括气动元
件的选取，气动回路的设计，并绘出气动 原理图和电子—控制图。
机械手的标型式与自由度
• 按机械手手臂的不同运动形式及其组合情况，其座标型 式可分为直角标型式、圆柱标型式，球标型式和关节标 型式。由于本机械手在上下料时具有升降、收缩及回转 运动，因此，采用圆柱标型式。相应的机械手具有三个 自由度，为了弥补升降运动行程较小的缺点，增加手臂 摆动机构，从而增加一个手臂上下料摆动的自由度。
• 1、介质提取和处理方便。 • 2、阻力损失和泄露较小，能源可储存，而且工作环境适应性好。 • 3、动作迅速，反应灵敏。气动系统一般只需要0.02s-0.3s即可以建
立起所需要的压力和速度。也能实现过载保护，便于自动控制。
• 4、成本低廉。由于气动系统工作压力较低，因此降低了气动元、辅 件材料和加工精度要求，制造容易，成本较低。
手臂结构设计
• 按照抓取工件的要求，本机械手的手臂自由度，即手臂 的伸缩、左右回转和升降运动。手臂的回转和升降式通 过立柱来实现的，立柱的横向移动即为手臂的横移。手 臂的各种动作由气缸实现。
机床上下料装置
效化。
关键技术与特点
精准定位技术
采用先进的定位算法和 传感器技术，确保工件 在加工过程中的精准定
位。
快速抓取技术
采用高速、高精度的夹 具设计，实现工件的快
速抓取和固定。
高效传输技术
优化传送带设计和电机 控制算法，提高工件的
传输效率。
智能实现上 下料过程的智能化和自
工作流程与原理
上料过程
传送带将待加工工件输送到指 定位置，夹具抓取工件并将其
固定在加工区域。
加工过程
机床对固定好的工件进行加工 ，如切削、钻孔等。
下料过程
加工完成后，夹具释放工件， 传送带将加工好的工件输送到 下料区域。
自动化控制
控制系统根据传感器信号控制 传送带、夹具等部件的动作， 实现上下料过程的自动化和高
结果分析
通过对实验数据的统计分析，计算装 置的上下料效率、定位精度等性能指 标，并绘制相应的性能曲线图。
改进方向及优化建议
提高上下料效率
优化装置结构，减少不必要的动作和等待时间；提高装置的驱动速度 和加速度。
提高定位精度
采用更高精度的传感器和控制系统；优化定位算法，减小定位误差。
增强稳定性
选用高品质、耐磨损的零部件；加强装置的维护和保养，确保长时间 稳定工作。
电线电缆是否破损。
定期保养
根据设备使用情况，制定定期保养 计划。通常包括清洗液压系统、更 换液压油、清洗气动元件、检查传 感器等。
特殊保养
在设备长时间停用或维修后，需要 进行特殊保养。例如，对设备进行 全面检查、调整、试运行等。
常见故障处理与预防措施
常见故障
机床上下料装置常见故障包括电气故障、机械故障、液压故障等 。例如，电机不启动、传送带跑偏、液压油泄漏等。
关键技术与特点
精准定位技术
采用先进的定位算法和 传感器技术，确保工件 在加工过程中的精准定
位。
快速抓取技术
采用高速、高精度的夹 具设计，实现工件的快
速抓取和固定。
高效传输技术
优化传送带设计和电机 控制算法，提高工件的
传输效率。
智能实现上 下料过程的智能化和自
工作流程与原理
上料过程
传送带将待加工工件输送到指 定位置，夹具抓取工件并将其
固定在加工区域。
加工过程
机床对固定好的工件进行加工 ，如切削、钻孔等。
下料过程
加工完成后，夹具释放工件， 传送带将加工好的工件输送到 下料区域。
自动化控制
控制系统根据传感器信号控制 传送带、夹具等部件的动作， 实现上下料过程的自动化和高
结果分析
通过对实验数据的统计分析，计算装 置的上下料效率、定位精度等性能指 标，并绘制相应的性能曲线图。
改进方向及优化建议
提高上下料效率
优化装置结构，减少不必要的动作和等待时间；提高装置的驱动速度 和加速度。
提高定位精度
采用更高精度的传感器和控制系统；优化定位算法，减小定位误差。
增强稳定性
选用高品质、耐磨损的零部件；加强装置的维护和保养，确保长时间 稳定工作。
电线电缆是否破损。
定期保养
根据设备使用情况，制定定期保养 计划。通常包括清洗液压系统、更 换液压油、清洗气动元件、检查传 感器等。
特殊保养
在设备长时间停用或维修后，需要 进行特殊保养。例如，对设备进行 全面检查、调整、试运行等。
常见故障处理与预防措施
常见故障
机床上下料装置常见故障包括电气故障、机械故障、液压故障等 。例如，电机不启动、传送带跑偏、液压油泄漏等。
自动化上下料装置 PPT课件
状特点难于自动定向排列的工件
产率很高、工序时间很短的工件
曲轴、连杆或单件工序时间长工件 紧固件、轴承、仪表、五金等
分析组成料仓式上料装置的各种基本结构 工件的各种定向方法和料斗的结构
08.04.2020
武汉理工大学机电学院
4
料仓式上料装置
料仓
贮存工件
料仓 输料器 隔料器 上料机构 卸料机构
根据加工零件的形状特征、贮存量的大小、上料机构的配合 方式——有不同的结构形式
将人工整理好的零件（已定向状态）贮 将零件杂乱地（未定向状态）贮存于
存于贮料器后进行供料的装置
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 工件成批地倒入料斗，从定向排列到
送装到夹具
送装至夹具地点全部自动完成
实用 范围
用于产量大，但因重量、尺寸及几何形 形状简单、重量不大、批量很大、生
8
料仓式上料装置
料仓
贮存工件
料仓 输料器 隔料器 上料机构 卸料机构
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
08.04.2020
武汉理工大学机电学院
自动上下料装置的类型和特点 料仓式上料装置 料斗装置及自动定向方法 装卸料机械手
08.04.2020
武汉理工大学机电学院
1
自动上下料装置的类型和特点
工作内容
将工件自动地安装到机床夹具上 加工后从夹具上卸下工件
重要部分 自动上料过程所用的各种机构和装置
通用机械设备(8)自动供料装置和工业机器人
图8-6 转盘型孔式定向机构 1—圆盘 2—圆环 3—转筒 4—料斗 5—柱套 6—工件 7—轴 8—带轮 9—储料槽
图8-7 带径向槽的二次定向机构 1—料斗内壁 2—带缺口的圆盘 3—径向内槽 4—搅拌叶片
二、料斗
料斗是盛装工件的容器，但生产中也常见能完成工件 定向的带有定向机构的料斗。
图8-8 料斗的形状 a)斜放的圆柱形 b)锥形 c)矩形
2.夹持式手部的结构
(1)夹持式手部的类型 1)按运动形式可分为回转式和平移式。 2)按手指关节可分为无关节型、固定关节型和自由关 节型。 3)按指端形状可分为V型、平面型和其他形状。 4)按指面形状可分为光滑型、齿型和柔性型。 (2)夹持式手部的常见结构 1)回转式
① 滑槽杠杆式结构 图8-44所示为滑槽杠杆双支点回 转式手部，杠杆形手指5的一端为V形指，另一端开有 长滑槽，驱动杆2上的圆柱销3套在滑槽内。当驱动杆 连同圆柱销作往复直线运动时，即可带动手指绕其支 点销轴4，作相对转动，实现手指的夹紧与松开。滑 槽杠杆式手部结构简单，制造容易，可得到较大的开 闭角，其定心精度主要受滑槽的制造精度影响，机构 无自锁性能，需靠外力锁紧，一般用于夹持中小型工 件。
一、工业机器人的构成
工业机器人的机械结构是指其握持工具(件)，完成各 种操作和运动的机械部分，是工业机器人的执行部件。
图8-42 工业机器人系统的组成 1—机座 2—控制装置 3—操作机
二、手部
1.手部的功能和分类
图8-43 机械夹持式手部 a)单支点回转型 b)双支点回转型 c)平移外夹型 d)回转内撑型
(5)智能机器人 它是最高水平的机器人，它除了具有 感知环境和简单的适应环境功能外，还具有较强的识 别理解环境功能，决策规划功能以及功能完备的人— 机接口，即具有人的某些智能。 3.按机器人运动控制方式分类 (1)点位控制机器人 在预定点处准确控制机器端部的 位置和姿态，完成预定操作要求。 (2)连续路径控制机器人 其端部在作业空间的运动过 程都是处于精确控制之下，不仅可以使得手部位置沿 着任意形状的空间曲线进行运动，而手部沿曲线轨迹 上各点的姿态也可以通过腕关节的运动得到控制。 4.按坐标形式分类(见图8-39)
第七章 上料自动化
扇 型 板 式 定 向 机 构
径向槽转盘式定向机构
管式定向机构
摩擦盘式定向机构
二、料斗式上料装置的分类
料斗式上料装置若按定向机构的传动方式可分为：机械 传动、电磁传动、气压传动和液压传动等。 若按毛坯定向方法可将料斗式上料装置分为抓取法定向、 槽隙法定向、型孔选择法定向和重心偏离法定向四类，其具 体分类情况和技术特性见下表所列。
链带式料斗装置适用在连续运动时堆放在料斗中的工件被销子挂住后被带向上顺次进入输料槽上的销子仍带着工件向输料槽中挤入于是输料槽弯曲部分的弹簧盖门被压开多余的工件落入另外的料箱径向槽转盘式定向机构管式定向机构摩擦盘式定向机构二料斗式上料装置的分类料斗式上料装置若按定向机构的传动方式可分为
第七章 上料自动化
自动上料装置原理图
1—料道 2—送料器 3—送料杆兼隔料器 4和9—驱动机构 6—剔除器 7—定向机构 8—料斗或料仓
三、自动上料装置的基本组成
各种上料装置，虽然在结构上千差万别，但它们都是由一些基本职能机构所组成。 包括： (1)料斗：用来接受、贮存成堆散乱的工件(料仓式无料斗)； (2)定向机构：用来使散乱的工件按一定方位定向排列起来(料仓式不需要此机构)； (3)料仓：储存已定向的工件，调剂供求平衡； (4)料道：靠自重将工件自定向机构运送到贮料仓或工序间运送工件； (5)隔料器：把待上料的工件与其余工件分离开，使之单个工件给料(有些上料器兼 有隔料作用)； (6)上料器：把已定向的工件，按一定的生产节拍和方位送到机床上； (7)卸料器：从工作地点取走工件； (8)搅拌器：搅动工件，增加定向率或防止工件架空堵塞； (9)剔除器：剔除定向位置不对的或多余的工件，使之返回料斗中； (10)安全保险机构：当发生卡料等事故时，能使上料装置自动停车或保险机构打 滑(常用安全离合器或摩擦传动机构等)，防止损坏机构。
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前三种上下料装置由于坯料形状简单、 结构单一，已成为冲压设备、自动机 床的组成部分
件料自动上下料装置
根据工作特点和自动化程度的不同
料仓式 料斗式
半自动上料装置 自动化上料装置
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自动上下料装置的类型和特点
定义
料仓式
料斗式
自动上下料装置的类型和特点 料仓式上料装置 料斗装置及自动定向方法 装卸料机械手
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自动上下料装置的类型和特点
工作内容
将工件自动地安装到机床夹具上 加工后从夹具上卸下工件
重要部分 自动上料过程所用的各种机构和装置
卷料自动上下料装置 棒料自动上下料装置 板料自动上下料装置
槽式料仓
直槽 弯槽 Z槽 螺旋槽
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料仓式上料装置
料仓
贮存工件
料仓 输料器 隔料器 上料机构 卸料机构
根据加工零件的形状特征、贮存量的大小、上料机构的配合 方式——有不同的结构形式
槽式料仓
转盘式料仓
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
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°
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料仓式上料装置
输料器 将工件从料仓输送到上料机构中
滑道式输送
V形输料槽 管形输料槽 轨道式输料槽
料仓 输料器 隔料器 上料机构 卸料机构
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将人工整理好的零件（已定向状态）贮 将零件杂乱地（未定向状态）贮存于
存于贮料器后进行供料的装置
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 工件成批地倒入料斗，从定向排列到
送装到夹具
送装至夹具地点全部自动完成
实用 范围
用于产量大，但因重量、尺寸及几何形 形状简单、重量不大、批量很大、生
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料仓式上料装置
料仓
贮存工件
料仓 输料器 隔料器 上料机构 卸料机构
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
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料仓式上料装置
输料器 将工件从料仓输送到上料机构中
料仓 输料器 隔料器 上料机构 卸料机构
滑道式输送
V形输料槽 管形输料槽 轨道式输料槽
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。
形状设计底部结构
08.04ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2020
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料仓式上料装置
输料器 将工件从料仓输送到上料机构中
料仓 输料器 隔料器 上料机构 卸料机构
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。
长杆状零件—— 头部作成闭式。
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料仓式上料装置
料仓
贮存工件
料仓 输料器 隔料器 上料机构 卸料机构
根据加工零件的形状特征、贮存量的大小、上料机构的配合 方式——有不同的结构形式
槽式料仓 转盘式料仓
圆筒形料仓
斗式料仓
贮存量大，适应于圆柱、圆盘、圆 环类零件
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料仓式上料装置
料仓
贮存工件
根据加工零件的形状特征、 贮存量的大小、上料机构的配合 方式——有不同的结构形式
槽式料仓 转盘式料仓 圆筒形料仓
圆筒装在鼓轮上 作周期性间歇回 转，或用链条带 动送料器进行连 续或间歇式送料。
料仓 输料器 隔料器 上料机构 卸料机构
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料仓式上料装置
料仓
贮存工件
料仓 输料器 隔料器 上料机构 卸料机构
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
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料仓式上料装置
输料器 将工件从料仓输送到上料机构中
料仓 输料器 隔料器 上料机构 卸料机构
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。
第三章 零件上下料装置自动化
零件自动上下料装置是自动机床不可缺少的辅助装置。 当机床实现了加工循环的自动化后，还只是半自动机床——当完 成一个加工循环后必须停车，由工人进行装卸工件，再次启动，才能 进行下一次循环。 当配备了自动上下料装置后，由于机床在完成一个加工循环后自动 装卸工件，整个加工能够连续完成，构成全自动加工系统。
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料仓式上料装置
输料器 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
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。
料仓 输料器 隔料器 上料机构 卸料机构
滚道式输送 滑道式输送
蛇形料槽——倾斜角很大，减 缓工件下落速度，避免产生冲 击。
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料仓式上料装置
输料器 将工件从料仓输送到上料机构中
料仓 输料器 隔料器 上料机构 卸料机构
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。
阶梯形零件——可
箱式截面输送器——圆柱形、盘状、环状零件
根据工件具体结构
状特点难于自动定向排列的工件
产率很高、工序时间很短的工件
曲轴、连杆或单件工序时间长工件 紧固件、轴承、仪表、五金等
分析组成料仓式上料装置的各种基本结构 工件的各种定向方法和料斗的结构
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料仓式上料装置
料仓
贮存工件
料仓 输料器 隔料器 上料机构 卸料机构
根据加工零件的形状特征、贮存量的大小、上料机构的配合 方式——有不同的结构形式