数控车床送（取）料机构的设计.docx

数控车床送（取）料机构的设计 摘 要:我们参考了已有的送取料机构，针对数控车床设计了一种结构简单的机构。该机构能实现棒料的分离，每工作一次送出一个棒料；此外，该机构有可调装置，可用于变截面棒料的送取。 关键词：送取料机构 物料分离 杠杆机构 变截面 气缸 背景：加工中心批量加工一种棒料，在全自动化或半自动化的生产线上，棒料零件的移动和安装由机械手来实现，所以有必要设计一种送取这种棒料机构，以方便机械手的夹取,提高生产效率。 主要参数：对象为直径30~60mm 长度为100~200mm的棒料 设计的要点：从一堆待加工的棒料中分离出一个棒料，以便机械手夹取 有哪些信誉好的足球投注网站“送取料机构/送料机构”，我们找到了一个机床上下料的机构，机构原理图如下： 待加工棒料零件不规则存放于料斗中，定向机构（具有一定宽度，其上端与挡板形成一个楔形空间），棒料由于重力作用会落入这个楔形空间。定向机构向上移动将物料送出，同时由剔除器将多余的棒料剔除，保证每次只送出一个。棒料经输送槽送至上料机构，由上料机构送入机床加工。 该机构的特点是能将不规则堆积的物料中每次送出一个物料，而且物料位置是规则的。 上述机构的特点正好满足我们的需求，但我们是送出由机械手夹取，故还要做一些改动。 设计方案一： 去除上料机构和输料槽，定向机构上端改成V型槽结构，既是定向机构又是上料机构，由它直接将物料送出。如图所示： 该机构的缺点：很多棒料挤压在一起，很容易出现卡死现象，上料装置不一定能顺利将棒料送出，另外上料装置形成很大，在上升的过程中与其它棒料发生摩擦，效率不是很高；同时这种装置也不适用与变截面的棒料（半成品）。 机构的改进 设计方案二： 考虑到棒料不一定是圆形截面，也有可能是半成品，所以会是变截面，对于这类棒料使用上述机构时就会发生倾斜，不便于机械手装夹，于是我们设计有两个支撑点的支架，同时一个支撑点是可以调整高度。由于是批量加工，我们可以根据棒料的尺寸事先调整好支架，使得棒料在上面能保持水平。 该可调支撑点采用螺纹的原理，类似于螺栓的旋进旋出。棒料最大直径为60mm，所以可调范围最多为30mm。 内螺纹转动 外螺纹平动， 用来调整一个支撑点的高度 左图为支架三维图 1—橡胶套 2—压板 上料机构1（支架）改为两个支撑点，该机构就不适合做定向机构，因此需要将上料结构和定向机构分离。改进后的机构简图如下： 1—支架 2—输料槽 3—滑块 4—杠杆机构 机构原理说明：整个装置由驱动装置驱动支架，当支架向下运动时，支架上的压板压下杠杆的一端，通过杠杆带动右面的滑块，滑块将棒料顶出，滑块上端有一定斜度，由于重力作用，棒料将沿着输料槽送向支架，然后驱动支架上升将棒料送出。 改进后机构的优缺点 优点：改进后的机构将定向机构和上料机构分离，定向机构3只需很小的行程，按照我们的设计要求为20mm,因此可以尽可能避免与其它棒料的接触（摩擦），增加了效率也避免卡死现象。增加了可调节装置，可以实现变截面棒料的送取，应用更加广泛了。利用杠杆机构，虽然增加了机构数，但动力源也只需一个。 缺点：针对变截面的棒料，在输送槽上运动时由于受力不均使得可能运动轨迹发生偏移，针对这种情况，可以考虑在输送槽上加导向板，或者尽可能减短输送槽的长度。 Solidworks三维建模以后工作示意图： 位置1： 位置2： 位置3 位置4 各部分三维视图： 杠杆 滑块 整体效果图（二维） 整体效果图（三维） 驱动的选择： 序号 机构名称 机构简图 优缺点 1 凸轮机构 机构简单，运动容易实现，但需要外加减速机构，使得结构冗繁 2 连杆机构 同上 3 气缸 机构较简单，且不需外加机构，能准确控制运动；在工厂中应用较广泛 通过比较，因此我们选用气缸作为驱动的机构。 一根直径为60mm长200mm的金属棒料质量大概在5KG左右，使用气缸能够满足要求。 气缸的控制：先计算出气缸的限位，用PLC电路控制（略） 总结：本机构结构较为简单，零件也不多，便于制造，与以往的结构相比，主要提出了用两个支撑点的支架，一个支撑点可调，这样便于装夹具有变截面的棒料，使应用更加广泛。 注：此题目是《产品开发》这门课程的我们小组完成的课程作业。其中的送料机构由我和同组王山伟同学共同完成。其它组员还有虞健、谢爱明、杨佐、沈子彧，特此注明 参考文献 [1] 璞良贵. 机械设计（第八版）. 北京：高等教育出版社. 2006. [2] 孙恒、陈作模. 机械原理（第七版）.北京：高等教育出版社. 2006. [3