小型自動推料裝置的設(shè)計與實現(xiàn)

王俊豪 周微 史東麗 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械工程學(xué)院

1 引言

××有限公司生產(chǎn)線改造，原先通過工人手工搬運的方式，現(xiàn)企業(yè)計劃使用機器代替人工，完成兩工序間的物料傳送。

生產(chǎn)線中的零件為金屬制品，在上一道工序加工后需要傳遞給下一道工序，因為兩道工序的加工設(shè)備高度不同、位置不同，故需要一種裝置完成自動推料。傳統(tǒng)的方法為人工傳遞，效率低，成本高，容易出錯，故需設(shè)計一種裝置完成生產(chǎn)線的自動化。具體要求如下：

（1）兩個設(shè)備之間的距離為220mm，高度差為150mm；

（2）零件為金屬制品，尺寸12*12*8mm；

（3）每個零件的生產(chǎn)頻率為個/3s。

2 總體設(shè)計方案

料倉送一個物料在操作臺上，接近開關(guān)傳感器檢測到工件后發(fā)出信號給控制裝置，控制裝置接受到信號后對其處理，給電機發(fā)出控制信號，電機旋轉(zhuǎn)帶動曲柄滑塊運動，滑塊將工件推入滑道，進(jìn)如另一個工序。

利用曲柄滑塊結(jié)構(gòu)完成傳動。用曲柄和滑塊來實現(xiàn)轉(zhuǎn)動和移動相互轉(zhuǎn)換地平面連桿機構(gòu)。曲柄滑塊機構(gòu)中與機架構(gòu)成移動副地構(gòu)件為滑塊,通過轉(zhuǎn)動副聯(lián)接曲柄和滑塊地構(gòu)件為連桿，如圖2-1所示，由曲柄1作為主動件，滑塊作為從動件，由曲柄的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為滑塊的直線往復(fù)運動。利用曲柄滑塊這種功能，將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，使停留在料板上的工件被滑塊頂下滑道，完成工件的輸送。

圖2 -1 曲柄滑塊示意圖

3 零件設(shè)計

3.1 曲柄滑塊及連桿設(shè)計

依據(jù)實際要求，實際曲柄最大直徑φ50mm，曲柄高度29mm，因為需要與電機連接并低速轉(zhuǎn)動，故需要設(shè)計中心孔，中心孔直徑φ10mm。與電機連接中采用螺栓的固定方式，故需要設(shè)計螺紋孔，設(shè)計三角形螺紋M10-1.5。曲柄上部需要與連桿連接，故需要設(shè)計凸臺，凸臺直徑φ10mm，高度6mm。

因為曲柄滑塊機構(gòu)低速運動，故行為公差要求不高，但是曲柄與滑塊是滑動摩擦，故軸和孔的配合要求較高，表面質(zhì)量要求較高，設(shè)計凸臺和孔的表面粗擦度Ra1.6,其余Ra3.2。

根據(jù)曲柄尺寸設(shè)計兩個連桿的尺寸。連桿1長度為40mm，因需要與曲柄及連桿2連接，故設(shè)計兩個孔，大小均為φ10mm，厚度4mm。連桿2長度60mm，因需要與曲柄連接，故設(shè)計一個圓柱形凸臺，直徑φ10mm，凸臺高度6mm。

3.2 箱體設(shè)計

設(shè)計曲柄滑塊的箱體時，能夠容納曲柄滑塊機構(gòu)并且其轉(zhuǎn)動時不能產(chǎn)生干涉，故設(shè)計箱體尺寸為100×100mm，偏心孔φ10mm，并具有4個M4螺紋孔。

3.3 數(shù)控加工

數(shù)控加工工序一般采用工序集中方式，既一次安裝盡可能完成多個加工內(nèi)容，曲柄一次安裝后需連續(xù)完成端面、外輪廓、內(nèi)輪廓等表面的加工。根據(jù)內(nèi)外交叉、先粗后精的原則，先進(jìn)行內(nèi)外表面的粗加工再進(jìn)行內(nèi)外表面的精加工，內(nèi)外表面交錯進(jìn)行加工。

4 結(jié)論

曲柄滑塊結(jié)構(gòu)能將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，且結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，適合于低速運動。運用車、銑、鉆等加工方法，選擇適合的刀具，編制數(shù)控程序完成零件加工。