自动上料装置中几种机构的分析

自动上料装置中几种典型机构的分析

摘要在工件的加工装配过程中，充分利用自动化机构是十分有必要的；供料器、隔离机构及上料机构是自动上料装置最基本的三个组成部分；本文就这些机构选取了一些典型实例，对它们的结构和工作原理进行了分析。

关键词自动上料装置；供料器；隔离机构；上料机构

1引言

在自动化加工、装配生产线中，能自动完成将工件向加工或装配机械供给并上料的装置，称为自动上料装置。

统计表明，在工件的加工装配过程中，工件的供给、上料、下料及搬运等工序所需费用约占全部费用的1/3以上，所费工时约占全部工时的2/3以上，而且绝大多数的事故都发生在这些工序中。尤其是在成批大量生产的场合，当要求生产率很高且机动工时很短时，上下料是一项重复而繁重的作业。所以，为了担高生产率、减轻作业者的劳动强度，保证安全生产，实现上下料自动化是很有意思的。

自动上料装置通常由供料器、隔离机构、分路机构、合路机构、上料机构及输送机构等所组成。其中，供料器、隔离机构及上料机构是其最基本的三个组成部分。各机构之间的连接通常使用料道或其它输送机构。在实际应用中，上述各机构往往不是彼此独立的，有时一个机构既能将工件隔离又能将其分路，或既能将工件隔离又能上料。本文主要针对这三种机构选取一些典型进行分析。

2 几种典型机构

2.1供料器

供料器是一种能在一定时间内不断向加工或装配机械自动供给工件的装置。其构成一般为：驱动源、料斗、取料元件、定向排列元件、剔除器及排出料道。下图为一粉状物的定量供料器。

圆板9可作180 间歇转动，其上开有径向通孔，两端的口径略小，内装有可上下滑动的柱塞10。当圆板9位于图示位置时粉末物被注入，柱塞10自然下沉并封住粉末物的通路；待粉状物注满后圆板9旋转180 ，在柱塞10的作用下粉关物被全部排出；与此同时，粉状物又从另一侧的孔口注入圆板9。这样，圆板9每转动180 便可实现粉状物的定量供给。圆板9的旋转由从动带轮2通过磨擦盘3、4驱动；每旋转180 后的停顿则由与电磁佚8相连的定位杆7卡入定

位盘10来保证。

图1 粉状物的定量供料器。

1—带2—从动带轮3、4—磨擦盘5—轴6—定位盘7—定位杆

8—电磁铁9—圆板10—柱塞

2.2 隔离机构

定向排列好的工件被连续地送往加工或装配机械时，通常需要逐个或成组隔离。因此，一方面应根据各种工件的形状、料材、重量及表面状况适当选择隔离方式；另一方面还要按照整个机械的工作节拍确定隔离时间。在很多情况下，上料机构中的取料器同时兼有隔料器的作用。当工件较重时，为避免输料槽中的全部工件作用于取料器上的压力过大，应专门设置隔料器。下图为一步进转盘式隔离机构。

图（A）：工件从横向滑入转盘1圆周上的型槽中，转盘1作步进转动将工件逐个隔离。为了保证在转盘1的停顿时间内工件能完全滑入型槽，应使用供给料道3中保持足够数量的工件。

图（B）：工件由料仓2垂直落入转盘1端面上的型孔中。

图2 步进转盘式隔离机构

1—转盘2—支承板3—供给料道4—被隔离的工件

2.3 上料机构

工件的上料通常是指将定向羊列好的工件装入加工机械夹具中的作业，是自动上料装置中最为复杂的一环。上料机构的设计，关键在于根据工件的形状、重量、特性及加工机械的夹具等选择最适当的上料方法。

薄片工件的上料通常是较为困难的。首先必须保证薄片工件在料道中具有正确的姿势，避免重迭或倾倒；其次还必须解决如何夹持的问题。本图所示的机构是能有效地进行薄片工件上料的一例。

该机构的动作顺序是：（1）气缸1推动载有气缸3与料道5的滑座2向前运动，使工伯的中心位于上料杆6与弹簧夹头8的轴线上；（2）上料杆支座7左移，

当上料杆6接近工件时，气缸3动作将挡板4打开；上料杆6靠真空将工件吸附；

图4 薄片工件的上料机构

1、3—气缸2—滑座4—挡板5—料道6—上料杆

7—上料杆支座8—弹簧夹头

（3）上料杆支座7右移，取出工件之后，气缸3立即动作将挡板4关闭；（4）气缺缸1带动滑座2后退复位；（5）上料杆支座7再次左移，将工件插入弹簧夹头8；（6）上料杆支座7右移回到初始位置。

3 总结

在当今工业发达国家，自动上料装置在各类制造业中比比皆是，生产过程的自动化不仅大大提高了生产率，把人们从繁重的劳动中解脱出来；而且对提高产品质量，降低成本、促进产业结构的合理化起到了积极的作用。随着电子技术的发展，现在自动上料装置中已越来越多的采用传感器等电子设备，这样不仅能提高精度，而且能减小设备大小、降低成本，这已是未来的发展趋势。

参考文献

1黄越平，徐进进编. 自动化机构设计构思实用图例. 北京：中国铁道出版社，1993

2 姜文炳译. 自动化机构图例. 北京：北京工业大学出版社，1976

3 谢逸泉. 一套自动上料机构. 现代机械，2001；（2）