一種自動化上料機的結構設計

谷振忠 郭建生 楊 輝

（陜西黃河集團有限公司，陜西 西安 710043）

一種自動化上料機的結構設計

谷振忠 郭建生 楊 輝

（陜西黃河集團有限公司，陜西 西安 710043）

本文主要介紹了一種為機床上下料服務的自動化上料機，主要闡述了這種設備的基本組織構架和動作原理，為從事專業化設備設計者提供參考。

自動化；上料機；設備

隨著科學技術的不斷發展與進步，工業自動化生產有了不斷提升，從而把人們從繁重復雜勞動中解放出來，提高了人們的生活質量。在自動化生產中往往會看到一些機械手臂代替人在從事著復雜的工作，而本文所介紹的是一種為機床上下料服務的機械手臂，由于這種機械手臂結構簡單，成本低，穩定性好，專業化強，所以本文稱它為自動化上料機。

1 自動化上料機的結構

1.1 自動化上料機的適用范圍

圖1 自動上料機

a、適用于大批量生產的軸類零件加工。

b、適用于有自動裝夾定位功能的車床、銑床、磨床、高頻淬火機床等。

1.2 自動上料機的基本結構

圖 2 自動上料機剖切圖

如圖1和圖2所示，自動上料機主要由輸料滾道、轉載器、機械臂夾爪、氣缸、支架和步進電機等功能件所組成。

輸料滾道是由一定長度的長方形管料制成，其一端焊接在固定板上；輸料滾道下方是轉載器，如圖1和圖2的序號3所示，轉載器是一個內部有“∽”形軌道的部件，它可以沿一定方向旋轉，將內部的“∽”形軌道變化為“S”形，如圖5所示。機械臂夾爪是簡化版的機械手臂，它的傳動結構如圖3所示，它的拉桿和氣缸連接，在氣缸的作用下拉桿受力，再經凸輪將機械力傳遞給彈簧夾套，夾套受力變形可達到加持工件的作用。機械臂夾爪可成對也可單獨使用，它安裝于支架上并由步進電機驅動旋轉來完成上料動作。

圖 3 機械臂夾爪傳動結構圖

2 自動上料機的動作原理

從傳送帶運來的材料首先到達這里，輸料軌道利用原材料的自身重力為驅動力，將材料一個一個的送到轉載器內“∽”形軌道上，以備“取走”。需上料時，機械臂夾爪逆時針旋轉如圖4所示，當轉到一定位置時，機械臂夾爪會壓迫轉載器順時針旋轉，轉載器在旋轉過程中其內部的“∽”形軌道向“S”形轉變，如圖5所示，在“∽”形軌道上的原材料順勢滾出，并落入機械臂夾爪的“掌心”，夾爪再加緊原材料后順時針旋轉，旋轉過程中壓迫轉載器歸位，歸位后又有下一個原材料落入轉載器中，如圖6所示，以備下次取料。這時機械臂夾爪順時針轉到機床的加工中心，以待機床夾具自動夾緊，如圖7所示，當機床夾具自動預加緊零件時，機械臂夾爪會“松手”并歸位，以待下次上料。

3 自動上料機的控制

自動上料機的電器控制對象為氣缸和步進電機，控制氣缸的主要電子元器件有：電磁閥、繼電器、傳感器和邏輯控制器，而步進電機的控制元器件主要為電機驅動單元、傳感器件和邏輯控制器。其控制流程圖如圖8所示：

圖4

圖5

圖6

圖7

圖8 控制流程圖

4 結語

本自動上料機來自于一種需要大批量生產的軸類零件的車削、高頻淬火、外圓磨的自動流水線生產工藝中，在實際中應用了兩臺這樣的上料機，就可以完成車、淬火、磨三種工藝的自動化流水線生產作業，為提高生產能力貢獻了一定的力量。

TB47

A

1671-0037（2014）09-70-2

谷振忠（1963-），男，本科,工程師，研究方向：非標設備設計和工藝制造。