自动送料机构的创新设计

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1、自动送料机构的创新设计摘要：本文介绍了一种在数控机床上应用的与机械手相配合的自动送料机构的设计。我们都知道，在自动化的生产中机械手能代替人完成简单但重复的动作，本机构的目的就是将棒料进行筛选，送到指定的位置供机械手抓取，机械手再将工件安装在机床上进行加工，从而完成机床的自动送料。本装置由汽缸驱动，带动上下运送棒料的Y型槽，再带动一个由杠杆制成的棒料分离机构。在相似的产品中结构相对比较简单，但完成了预定的工作目的。虽然没有制成实物，但作为与特定机械手配合的送料机构，还是有其应用的范围。关键词：送料机构设计杠杆Y型支架0.引言自动送取

2、料机构的创新设计是本学期产品开发管理课的大作业，由我们小组进行结构设计，产品建模，装配分析等。小组成员有六人：有李佳伟，虞健，杨佐，谢爱民，沈子彧和我。其他小组有做机械手的设计的，我们就做机械手的辅助机构。我们知道，机械手由程序控制，只能按指定的路径，方式来运动，所以我们制作的这个装置就是把棒料形式的工件举升到指定的位置供机械手抓取，再在数控机床上加工，我们也在网上找过资料，不过发现像我们这样的给机械手送料的机构比较少，大多数都是冲床、缝纫机等的送料机构，也都是专门的特定用途的送料机构。所以我们在吸取前人经验的基础上自己设计，并从

3、几个预选方案中选出了这个机构，相对来讲，在实现特定的目的的情况下其结构简单，并且我们在Y型槽上有创新，让其能够满足变截面棒料的送料要求。动力来源于汽缸，汽缸的动作控制和机械手相配合，可以满足加工生产过程的自动化，自动化是机械发展的一个必经阶段，包括机电一体化在内的自动化是我们要追求的目标，我们的自动送料机构正是在这个目的下的设计成果，在实际中有其应用意义。1.背景在接到这个题目的时候，我们首先想到了上网去查询资料，而且我们也在网上找到了类似的送料机构的结构图，如图1，图2.资料来源：http://metc.gdut.edu.cn/

4、jxzb/part3/part3-chapter3-301.htmll就是我们找到的机床送料机构的机构图。料斗式上料机枸：在料斗内由定向机构按一定方向和顺序将工件送入输料槽中。然后由上料机构送到机床上的加工位置。有的料斗上还装有剔除器。用以防止定向不正确的工件混入输料槽中。料仓式送料机构：如图2，有的料仓还设有搅动器以免工件卡住。工件由人工定向排列装入料仓。然后经输料槽由上料机构送到机床上的加工位置。除了上面两种送料机构外，我们还找到一些冲床等的送料机构。从中我们发现，大多数的机构都设有很巧妙的工件的分离机构，它们都能很好的将工件

5、一个一个分离开来。但它们都没有提到将工件送到机床的加工位置后怎样操作，而且我们还发现这些机构适用的工件比较单一，像图1，2所示的都只能输送圆柱形同一规格的棒料，对于变截面的棒料不是很好，对于不同尺寸的工件也不能很好的输送。这些地方可以尝试进行改进。0.正文所以在参考上述机构的基础上，结合我们组的设计要求，我们设计了如下图（图3）的与机械手相配合的自动送料机构。图3自动送料机构1、外壳箱体2、Y型槽3、汽缸4、弹簧5、杠杆6、输送工件斜面7、工件8、滑块9、储存工件斜面A、Y型槽顶部的下止点B、滑块顶部的上止点2.1工作过程简介汽缸

6、3在外部电路的控制下与机械手相互配间歇工作。在送完一个工件后，Y型槽2在汽缸3的带动下垂直向下运动，其突出端与杠杆5接触并将杠杆下压，从而另一端的滑块8将工件7顶起，滑块上表面做成有一定斜度的形状有助于将工件送到输送斜面6上，这时Y型槽2正好到达下止点，工件滚入槽中。汽缸再将Y型槽顶起，将工件送到指定的位置工机械手抓取。同时杠杆在弹簧的作用下恢复左端翘起，这时滑块8向下运动恢复原状，下一个工件滚到滑块8上。至此为一个工作周期。依次循环。2.2结构参数在上面的机构简图中我们很容易得知其活动构件数为3，低副数为4，高副数为0，故其自由

7、度的数目为3x3-2x4=1，满足运动的唯一性。我们设计的机构的各部分的参数由工件而定，工件参数是直径30mm～60mm，长度100mm～200mm。机构的主要尺寸见图4。图4送料机构主要尺寸2.3尺寸的确定计算斜面都选取，这样有助于工件的顺利滚动到Y型槽中。滑块宽取30mm，因为工件的直径在30mm～60mm之间，故要保证工件的最低点与滑块接触，滑块宽应至少30mm（当工件直径为60mm时恰好与其边缘接触，这时是临界最大的宽度），若大于30mm，当工件直径为30mm时滑块举升工件时容易顶住其他的工件如图5所示图5这样不仅使滑块的

8、上升阻力大增，而且容易造成后面工件的顺序紊乱。所以将其设计成宽为30mm。这样最适的工件直径为35mm～55mm。斜面的长度选取：考虑到工件可能是变截面的，如一端粗一端细的情况，这时若工件在斜面上滚动会一端运动的快，一端运动的慢，这样工件就会产生偏