第三章 自动线的辅助设备(2)

3.1.3步伐式输送装置步伐式输送装置是组合机床自动线上典型的工件输送装置。在加工箱体类零件的自动线以及带随行夹具的自动线中，使用非常普遍。步伐式输送装置的类型步伐式输送装置棘爪步伐式输送装置回转步伐式输送装置抬起步伐式输送装置托盘步伐式输送装置1、棘爪式步伐输送装置棘爪步伐式输送装置棘爪式输送带输送带的传动装置（1）棘爪式输送带1输送带；2挡销；3销轴；4棘爪；5弹簧；6工件；t251634输送带的支承滚子1棘爪式输送带2滚子；3工件；4限位板；5支承板；棘爪式步伐输送带结构1中间棘爪；2首端棘爪；3末端棘爪；4侧板；5联接板；棘爪式输送带的结构，如图所示，它由若干个中间棘爪1、一个首端棘爪2和一个末端棘爪3装在两条平行的侧板4上所组成。由于整个输送带比较长，考虑到制造及装配工艺性，一般都把它做成若干节，然后再用联接板5联成整体。输送带中间的棘爪，一般都做成等距离的，但根据实际需要，也可以将某些中间棘爪的间距设计成不等距的。自动线的首端棘爪及未端棘爪，与其相邻棘爪之间的距离，根据实际需要，可以做得比输送步距短一些，但首端棘爪的间距至少应可容纳一个工件。大连组合机床研究所设计的通用输送带，中间棘爪之间的距离采用350～1600毫米，首端棘爪的间距不小于310毫米，末端棘爪的间距不小于155毫米。棘爪的联系尺寸H1525l15275l2811l31821l6790设计输送带应注意之处①在一节输送带上，最好只安装一台机床加工工位的棘爪。为了便于调整工作，可以采用微调棘爪。②联接板一般固定在前一节输送带上，在制造单位安装调试后，联接板与后一节输送带在中间打一个定位销，运到使用单位时须重新调整，调好后再另打两个定位销。为了调整方便，在设计各节输送带的长度时，应该注意到使输送带向前到达终点的时候，联接板恰好处于机床间的空位上。③调整输送带时，输送带向前到达终点，工件应比规定的定位安装位置滞后0.3～0.5毫米。④由于棘爪式输送带不便于在工件的前方设置挡块，所以向前输送速度一般不宜大于16米／分，并且应在行程之末实现减速，以防止工件因惯性前冲而不能保证位置精度。一般推荐在终点前30～60毫米处开始减速。棘爪微调机构1棘爪；2销；3调节螺钉；步伐式输送带的调整位置示意图（2）输送带的传动装置步伐式输送带的传动，可以采用机械驱动或者液压驱动。下图所示，是一种机械驱动的输送装置。它由通用的机械滑台传动装置1及输送滑台3组成。工作时，快速电动机5起动，通过丝杆、螺母驱动滑台3，带动输送带2前进，接近终点时，快速电动机5停止而慢进电动机4起动，使工件准确到位。待工件定位夹紧之后，快速电动机5起动反转，使输送带快速返回。这种传动装置，纵向长度大，占地面积多，但结构简单，通用化程度高，一般多用于输送行程较短、不采用液压传动系统的自动线上。采用液压驱动的输送装置，可以得到较大的驱动力和输送速度，实现缓冲比较容易，调整也方便。加以目前绝大多数的自动线中都具有液压传动系统，所以液压驱动的输送装置得到了广泛的应用。1传动装置;2输送带;3滑台;4慢进电动机;5快速电动机;2、回转步伐输送装置棘爪步伐输送装置虽然动作简单（因而其传动机构简单），但当输送速度较高时，工件在到达终点时往往因惯性作用向前超程而不能保证位置精度。此外，由于切屑掉入，偶尔也有棘爪卡死、输送失灵的现象。为了提高输送速度及输送工作的可靠性，可以采用回转步伐输送装置。回转步伐输送装置例11输送带；2拨爪；3工件；回转步伐输送装置例21、T形导轨；2、随行夹具；3、活塞；4、卡板；5、输送带；回转步伐输送装置例31.圆杆；2.回转机构；3.回转接头；4.活塞杆5.油缸；6.缓冲器；7.支承滚轮；工作原理整个输送带由若干节圆杆l组成，两节的接合处采用了配合，然后用两个互成90°的销子固定。圆杆直径有40、50、60、70毫米几种，其相应的端部小头直径为25、35、40、45毫米。输送带的支承滚轮7一般做成腰鼓形。输送带的往复运动大多数采用液压油缸驱动。为了让输送带回转，活塞杆4与输送带之间采用能相对转动的回转接头3联接。为使行程未端不发生冲击，油缸5两端设有缓冲器6。输送带的回转运动是由专用的回转机构2实现的。3、抬起式步伐输送装置抬起式步伐输送装置输送时，先把工件抬起一个高度，向前移动一个步距，将工件放到夹具上或空工位的支承上，然后输送带再返回原位。用这种方式，可以输送缺乏良好输送基面的工件以及需要保护基面的有色金属工件和高精度工件。气缸体精加工自动线的抬起式步伐输送器1、齿条；2、齿轮；3、轴；4、凸轮；5、顶杆；6、支承滚轮7、输送带8、滑台曲轴自动线的抬起式步伐输送器1、曲轴；3、输送带；2、V形块；5、油缸；6、齿条；7、支承滚轮；8、V形支承块4、托盘步伐输送装置1步伐式输送带；2步伐式输送带；3、导向滚轮；4、支承滚轮；5、托盘；6、托盘；7、半圆块；8、侧限位块；9、定位销；10、侧限位块；5、步伐输送带—机械手输送装置1－导轨2－输送带3－定位油缸4－夹紧油缸5－活动夹具6－工件7－机械手工作过程（1）输送带2向前移动一个步距，将载有工件6的活动夹具5牵引至下一工位。接着定位油缸3动作使定位销插入活动夹具的定位孔中，夹紧油缸4动作使顶料棒顶紧工件。然后进行加工。（2）加工完毕后，夹紧油缸4松开，机械手7下降，将工件6抓紧并提起。（3）定位油缸3向下拔出定位销，输送带和空着的活动夹具返回原位。（4）上料工位及其工位的机械手7下降，将工件放在活动夹具上，然后上升返回，并开始下一个工作循环。3.1.4随行夹具的退回装置在组合机床自动线中，对于某些形状复杂、缺少可靠输送基面的工件或有色金属工件，常常采用随行夹具作为定位夹紧和自动输送的附加装置。随行夹具可以做出一个很可靠的输送基面，并采用“一面两孔”的典型定位方式在自动线的工位上安装，从而使某些原来不便于在组合机床自动线上加工的工件成为可能，扩大了自动线的应用范围。为了使随行夹具能在自动线上循环工作，当工件加工完毕从随行夹具上卸下以后，随行夹具必须重新返回原始位置。所以在使用随行夹具的自动线上，应具有随行夹具的返回装置。1、随行夹具的返回方式随行夹具的返回方式水平返回方式上方返回方式下方返回方式（1）、水平返回方式框形布置的自动线（2）、上方返回方式1、主输送带；2、随行夹具；3、提升装置；4、返回输送带；5、下降装置；随行夹具从后上方返回1、主输送带；2、返回输送带；（3）、下方返回方式1、输送油缸；2、随行夹具；3、回转鼓轮；4、步伐式返回输送带；5、回转鼓轮；2、升降装置1、油缸；2、升降台；3、杠杆；4、滑架；5、导柱；6、钢绳；7、滑轮；8、限位开关；9、挡铁；10、限位开关；11、限位开关；3、返回输送带返回输送带与机床没有严格的互锁要求，为了减少随行夹具在返回输送带上的停留时间，加快随行夹具的周转，减少随行夹具的数量，返回输送带应该使用较高的输送速度或采用连续的运动形式。返回输送带有步伐式、滚道式和链条式等几种。当随行夹具从上方返回且自动线较短时。多采用滚追式，靠随行夹具的自重沿倾斜滚道自行滑回。滚道的倾斜度视其结构及随行夹具大小等情况而定，当滚道采用滚珠轴承滚子时，其倾斜度一般取1.5/100～3.5／100，当随行夹具从下方返回，或随行夹具从上方返回而自动线较长时，一般采用强制输送的步伐式返回输送带。此时为了减少随行夹具数量，返回输送带常常是连续动作几次，直至一个随行夹具被送至自动线始端的升降装置后，返回输送带才停止在终端；当随行夹具在水平面返回时，返回输送带多采用连续运动的链条式结构。链条式返回输送带链条式返回输送带，一般由三段链条，即自动线始端的横向链、纵向链及末端横向链所组成。三段链条可以由各自的传动装置分别传动，也可以用锥齿轮将三段链条联接起来由一个传动装置集中传动。采用分散传动的方案时，各段链条运送工件的棘爪不要求有严格的相互位置，但必须控制三条链条依次动作。采用集中传动的方案时，横向棘爪与纵向棘爪的相互位置必须正确安排，保证一定的传动关系，以免链条在运转的过程中出现纵向棘爪与横向棘爪同时挂上随行夹具的干涉现象。链条式返回输送带传动示意图集中传动链条式返回输送带棘爪相互位置示意图返回工作循环返回工作循环开始时，自动线的装卸料工位上没有随行夹具，行程开关XK1处于释放状态；自动线末端的工位上有随行夹具，行程开关XK2被压下，因而发出信号令返回输送带运行。于是随行夹具2和4放开行程开关XK3和XK2继续返回，当运行到终点状态时，随行夹具l返回到装卸料工位，压下XK1。随后，随行夹具3也运行到纵向链的中点位置，压下XK3，发出信号令返回输送带停止运行，于是，一个返回工作循环完毕。由于棘爪位置安排得合理以及锥齿轮传动保证了它们的运动关系，所以能做到：随行夹具4到达3的位置时，横向棘爪A脱开后，纵向棘爪B才挂上；随行夹具2到达1的位置时，纵向棘爪B脱开后横向棘爪C才挂上，在整个工作过程中，三段链条的棘爪始终不产生于涉现象。而且每次工作循环完了时，三段链条的棘爪仍然处于开始状态时的位置。返回输送带的链条节数及锥齿轮传动比计算（1）、链条节数设同一段链条中的两个链轮大小相同，各段链条的节距相等，则横向链条的节数Wa和纵向链条的节数Wb可由下列两式分别算出：式中t——套筒滚子链条的节距（毫米）；la、lb——分别为横向链链轮的中心距及纵向链链轮的中心距（毫米），Na、Nb——分别为横向链链轮齿数和纵向链链轮齿数。链轮的齿数建议在20～40之间选取。为了通用化起见，横向链链轮和纵向链链轮最好相同。)(2)(2节节bbbaaaNtlWNtlW（2）、棘爪数和锥齿轮传动比横向链较短，一般布置1个棘爪，纵向链根据其长短一般可以等距布置1～4个棘爪。纵向棘爪取得较多时，可以较快地给装料工位供应随行夹具，但会在纵向链上积压随行夹具。为了使返回输送带在任意循环的原位时，各棘爪均能保持恒定的相对位置，要求横向棘爪A，C的运行圈数为纵向棘爪B运行圈数的K倍或K的整数倍（K为纵棘爪数）。abbaKnnzzi现设纵向棘爪B每运转1圈，横向棘爪A（或C）应运转K圈，则：式中i——锥齿轮传动比；Za——横向链锥齿轮的齿数；Zb——纵向链锥齿轮的齿数；na——横向棘爪A或C运转l圈时，横向链链轮所转过的转数；nb——纵向棘爪B运转1圈时，纵向链链轮所转过的转数。aaaNWnbbbNWnbaababbaNNKWWKnnzz因为所以