第三章自動線輔助設(shè)備

1、第三章自動線輔助設(shè)備2.2 自動線上的夾具 n 自動線上所采用的夾具，可歸納為兩種類型，即固定式夾具與隨行夾具。這些夾具在定位原理與主要設(shè)計原則上與一般機床夾具是類似的，但由于自動線工作要求的不同，其所用的夾具還是有些特點，下面通過典型例子加以介紹。 第三章自動線輔助設(shè)備3.2.1固定式夾具固定式夾具n 所謂固定式夾具，即夾具附屬于每一加工工位，不隨工件的輸送而移動，或安裝于機床的某一部件上，或安裝于專用的夾具底座上。這類夾具亦分為兩種類型，一種是用于鉆、鏜、銑、攻絲等加工的夾具，工件安裝到夾具中以后在加工過程中固定不動；另一種是工件和夾具在加工時尚須作旋轉(zhuǎn)運動。前者多用于箱體、殼體、蓋、板等

2、類型的零件加工或組合機床自動線中，后者多用于旋轉(zhuǎn)體零件的車、磨、齒形加工等自動線中。 第三章自動線輔助設(shè)備3.2.1固定式夾具固定式夾具固定式夾具固定式夾具鉆、鏜、銑、攻絲鉆、鏜、銑、攻絲等加工的夾具等加工的夾具車、磨、齒形車、磨、齒形等加工的夾具等加工的夾具第三章自動線輔助設(shè)備1、鉆、鏜、銑和攻絲加工用夾具、鉆、鏜、銑和攻絲加工用夾具 鉆、鏜、銑、攻絲等加工的夾具，工件安裝到夾具中以后在加工過程中固定不動，多用于箱體、殼體、蓋、板等類型的零件加工或組合機床自動線上。下面以135柴油機缸蓋自動線中固定式夾具為例說明。 第三章自動線輔助設(shè)備135柴油機缸蓋自動線中固定式夾具柴油機缸蓋自動線中固定

3、式夾具n1、夾具體；n2、鉆模板；n3、輸送帶； n4、定位板；n5、蓋板；n6、定位銷；n7、油缸；n8、壓緊塊；n9、側(cè)導(dǎo)向板n10、油缸；n11、推桿；n12、杠桿；n13、擋塊盤；n14、配油器；n15、潤滑泵；n16、支承滾輪 ；n17、滾輪支架； n18、杠桿；n19、連桿；n20、杠桿； 第三章自動線輔助設(shè)備柴油機缸蓋自動線中固定式夾具工作原理n 該夾具用于從氣缸蓋兩端面進行擴孔和鉸孔，每個夾具內(nèi)安裝兩個工件。氣缸蓋由步伐式輸送帶 3 送進夾具以后，用側(cè)導(dǎo)向板9導(dǎo)向，支承在定位板 4上。每一工件用兩個定位銷6定位（一個圓柱銷，一個菱形銷 ），四個定位銷通過油缸 10，推桿 11、

4、杠桿12、18、連桿19、杠桿20使軸I和軸II產(chǎn)生聯(lián)動，同時撥動定位銷自上而下插入工件的定位孔內(nèi)。通過兩個油缸7和壓緊塊8，將兩個工件壓緊在定位板4上。定位和夾緊油缸都安裝在鉆模板2的蓋板5上。n 第三章自動線輔助設(shè)備n 在定位銷的控制軸 II上，安裝著擋塊盤13，在定位銷進入孔中定位和全部拔出的位置時，兩個擋塊分別壓合行程開關(guān)，發(fā)出連鎖控制信號。這一套定位銷的傳動和控制機構(gòu)在組合機床夾具中已經(jīng)典型化和標準化。為了定時潤滑夾具中各運動部分，設(shè)有潤滑泵15，潤滑油經(jīng)過配油器14通過b、c分往各處潤滑。 第三章自動線輔助設(shè)備設(shè)計注意事項n1） 當步伐式輸送帶需從夾具中通過時，必須在結(jié)構(gòu)上留出相應(yīng)

5、的位置，并在夾具體上設(shè)置輸送帶的支承滾輪，如圖中的17為滾輪支架，16系支承滾輪，當夾具沿自動線縱向的尺寸較長時，夾具體 l 的兩頭都安裝支承滾輪以增加輸送帶的支承剛性。n 為了保證工件輸送的可靠性，夾具上的水平定位支承板（如圖中的4 ），通常做成連續(xù)的，側(cè)導(dǎo)向板也應(yīng)做成連續(xù)的，當必須間斷時，其間斷距離也不能大。第三章自動線輔助設(shè)備n2） 定位、夾緊機構(gòu)應(yīng)全部自動化，并應(yīng)保證工作的可靠性。例如當夾具定位機構(gòu)設(shè)在工件下方時，有時由于工件輸送的不準確，會造成定位銷不能順利地插入，以致將工件抬起。這時也會發(fā)出定位插銷的信號，而工件實際上沒有定位。因此對于這類固定式夾具，常在工件的上方設(shè)置擋鐵之類的機

6、構(gòu)（約離開工件頂面23毫米），以防止工件抬起誤發(fā)信號。定位、夾緊動作與自動線其它動作的連鎖是很重要的 ,只有在確認定位、夾緊的情況下才能啟動機床加工；只有確認松開拔銷后才能輸送工件等。第三章自動線輔助設(shè)備n（3）夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證定位元件不受殘留切屑的影響，夾具體要便于排屑。對于切屑量較大的工序尤屬重要。如圖的夾具體1在定位板4的附近做成空的，以便切屑下落到切屑輸送帶上。n（4）前已述及，步伐式輸送帶將工件運送到終點時，應(yīng)使定位孔滯后于定位銷0.30.5毫米，以便定位銷插入孔中時將工件向前拉到準確位置。為此，在布置夾具上的兩個定位銷時，最好將圓柱銷安排在工件前進的前方。第三章自動線輔助設(shè)備2、車

7、、磨和齒形加工用夾具、車、磨和齒形加工用夾具 在旋轉(zhuǎn)體零件的車、磨和齒形加工等的自動線中，常采用頂尖、彈性夾頭、心軸、自動卡盤和無心式夾具等來裝夾工件。如果所加工的是形狀特殊、要求定向裝卸的工件，則還須采用主軸定向停車機構(gòu)。 第三章自動線輔助設(shè)備（1）、梅花頂尖n1、梅花齒爪盤 2、彈簧 第三章自動線輔助設(shè)備(2) 撥爪頂尖 第三章自動線輔助設(shè)備（3）、液壓自動卡盤n1、盤體； 2、球形傳動機構(gòu)； 3、杠桿； n4、卡爪； 5、拉桿； 6、拉管；第三章自動線輔助設(shè)備3.2.2隨行夾具隨行夾具n 隨行夾具適用于結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜的工件，這類工件缺少可靠的輸送基面，在組合機床自動線上較難用步伐式輸送

8、帶直接輸送。此外，對于有色金屬工件，如果在自動線中直接輸送時其基面容易磨損，因而也須采用隨行夾具。第三章自動線輔助設(shè)備轉(zhuǎn)向器殼體自動線上的隨行夾具 n1、鋼板；2、定位滾子；3、螺母；4、螺桿 ；n 5、螺母；6、螺桿齒條；7、齒輪；8、V形壓板；第三章自動線輔助設(shè)備結(jié)構(gòu)特點及工作原理 n 在上料工位時，由上料機械手將工件送到隨行夾具的一對定位滾子 2上，機動扳手旋動螺母5，使螺桿齒條6左移，通過齒輪7，帶動V形壓板 8下降，壓在工件搖臂軸孔外圓弧面上，從而使工件實現(xiàn)自動對中。與此同時，機動板手將四個螺母 3旋轉(zhuǎn)，使螺桿4帶動鉤形壓板9左移，由于壓板的套筒開有螺旋槽，所以在壓板移動過程中，能同

9、時完成轉(zhuǎn)動動作，使壓板壓在工件的指定部位。第三章自動線輔助設(shè)備n 隨行夾具的底面上，鑲有淬硬的鋼板 1，其上開有一個縱向槽，槽的右部用作輸送基面，左部為定位基面。相應(yīng)地，機床上固定夾具的定位塊，和機床之間的供滑移隨行夾具用的支承板，也錯開布置。這樣將輸送基面和定位基面分開的目的是為了長期保持定位精度。n 隨行夾具的底面上，有兩對定位銷孔20D，加工工件上的軸承孔時用其中一對定位銷孔；轉(zhuǎn)位90后，加工搖臂軸孔時用另一對定位銷孔。在底面上還有一對孔18D，是供隨行夾具在自動線上抬起轉(zhuǎn)位時定位用的。第三章自動線輔助設(shè)備活塞自動線的隨行夾具 n1、隨行夾具板 ；n2、定位銷 ；n3、定位套 ；n4、蓋

10、子 ；第三章自動線輔助設(shè)備叉子耳自動線的隨行夾具示意圖 第三章自動線輔助設(shè)備設(shè)計隨行夾具的注意事項n（1）由于采用隨行夾具使工件的定位尺寸鏈環(huán)節(jié)增加，從而使定位誤差增加，為了保證加工精度，應(yīng)對隨行夾具提出較高的精度要求。對于加工精度要求很高的工件，又必須采用隨行夾具時，應(yīng)當認真分析能否保證加工精度，必要時應(yīng)提高工件定位基面和隨行夾具的精度要求。n（2） 由于隨行夾具常年累月在自動線中循環(huán)使用，而且在許多情況下隨行夾具的輸送基面就是定位基面，因此必須注意盡可能減小其磨損。一般可以采用下列一些辦法：在隨行夾具的底面上鑲裝淬硬鋼或耐磨金屬以作輸送基面；采用滾道輸送，或在隨行夾具的底面上安裝滾子；將隨

11、行夾具上的輸送基面與定位基面分開，避免定位基面磨損。第三章自動線輔助設(shè)備n（3） 工件在隨行夾具上的夾壓方式，目前大多采用螺紋自鎖夾緊機構(gòu)。因為這類夾壓機構(gòu)簡單，在輸送過程中不易松壓，并可以采用機械、氣動或液壓扳手實行目動化操作。在少數(shù)情況下，也有采用液壓夾緊的。這時，應(yīng)注意密封的可靠性，以防在工作過程中因泄漏而產(chǎn)生松壓的現(xiàn)象。n（4） 隨行夾具在固定夾具上的夾壓，多采用鉤形壓板的方式，在加工工位上，是由四個鉤形壓板將隨行夾具的底板壓緊在固定夾具上的。這種方式，敞開性好，便于調(diào)整及觀察工作，而且鉤形壓板還有防止隨行夾具在插銷定位時可能被頂起的作用。但由于夾緊機構(gòu)設(shè)在夾具的底座內(nèi)，故設(shè)計時要充分

12、注意維修的方便。 第三章自動線輔助設(shè)備3.2.3定位夾緊裝置的傳動方式定位夾緊裝置的傳動方式n1、機械傳動方式、機械傳動方式n2、液壓和氣動傳動方式、液壓和氣動傳動方式第三章自動線輔助設(shè)備集中傳動裝置示意圖 n1主分配軸 ； 2擺軸； 3、4、5、6圓錐齒輪 ；7楔塊； 8碟形彈簧； 9擋塊； 10撥叉 ； 11凸輪 ；12拉桿； 13杠桿； 14蝸輪； 15蝸桿 ； 16凸輪； 17保護開關(guān) ； 18擺桿；19離合器 ；20保護開關(guān)； 21擋鐵盤第三章自動線輔助設(shè)備集中傳動裝置工作原理n 主分配軸1由一個具有雙向超越離合器的減速器（圖中未示出）通過蝸桿蝸輪15、14傳動，它可以n0.435轉(zhuǎn)

13、分和 n=2轉(zhuǎn)分的轉(zhuǎn)速作同向正轉(zhuǎn)，也可以2轉(zhuǎn)分的轉(zhuǎn)速反轉(zhuǎn)。n 當以2轉(zhuǎn)分的轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)時，經(jīng)凸輪11、擺桿18、離合器19帶動擺軸 2旋轉(zhuǎn)一個角度，固定在擺軸上的撥叉10 就能迫使機床上的夾具定位銷實現(xiàn)定位和拔銷。通過凸輪16、杠桿13、拉桿12和固定在拉桿上的擋塊9，可使套在拉桿上的楔塊7移動，以實現(xiàn)夾具的夾緊。碟形彈簧8是用來補償夾具誤差和保持恒定夾緊力的。 第三章自動線輔助設(shè)備定位和夾緊裝置的液壓原理圖 1第三章自動線輔助設(shè)備液壓符號第三章自動線輔助設(shè)備定位夾緊裝置的液壓原理圖2 第三章自動線輔助設(shè)備3.3 轉(zhuǎn)位裝置 n 工件在加工過程中，有時需要翻轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)位以改換加工面。在通用機床或?qū)Ｓ脵C床

14、自動線中加工中小型工件時，其翻身或轉(zhuǎn)位常常在輸送過程或自動上料過程中完成。在組合機床自動線中，則需設(shè)置專用的轉(zhuǎn)位裝置，這種裝置可用于工件的轉(zhuǎn)位，也可以用于隨行夾具的轉(zhuǎn)位。 第三章自動線輔助設(shè)備回轉(zhuǎn)裝置類型n 繞水平軸回轉(zhuǎn)裝置n n回轉(zhuǎn)裝置類型 繞垂直軸回轉(zhuǎn)裝置n n 復(fù)合回轉(zhuǎn)裝置第三章自動線輔助設(shè)備3.3.1繞垂直軸回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)位裝置 n1、油缸n2、轉(zhuǎn)臺n3、軸承n4、齒輪軸n5、操縱桿n6、擋鐵n7、行程開關(guān)第三章自動線輔助設(shè)備繞垂直軸回轉(zhuǎn)的標準轉(zhuǎn)位臺工作原理n 轉(zhuǎn)臺2與齒輪軸4固定聯(lián)接，雙活塞油缸1中的活塞桿齒條和齒輪軸4嚙合，當活塞桿齒條移動時，就使轉(zhuǎn)臺2轉(zhuǎn)位。更換不同長度的活塞桿可使轉(zhuǎn)位

15、臺回轉(zhuǎn)90或180。回轉(zhuǎn)終點的準確位置靠油缸兩端的螺釘調(diào)整。油缸活塞的運動速度推薦為12米分。兩端油缸蓋上設(shè)有液壓緩沖器，使轉(zhuǎn)位臺回轉(zhuǎn)到終點時避免沖擊。當齒輪軸4轉(zhuǎn)動時，驅(qū)使操縱桿5移動。并帶著擋鐵6壓合行程開關(guān)7，發(fā)出與輸送帶連鎖的動作信號。 第三章自動線輔助設(shè)備抬起式轉(zhuǎn)位裝置n1、轉(zhuǎn)臺；n2、定位銷；n3、支承銷；n4、轉(zhuǎn)軸；n5、齒輪套；n6、油缸；n7、凸塊；n8、杠桿；n9、凸輪；n10、滾子；n11、齒條桿；n13、小齒輪；n14、單齒撥爪；第三章自動線輔助設(shè)備齒輪套結(jié)構(gòu)圖第三章自動線輔助設(shè)備要求n1、隨行夾具如何進入回轉(zhuǎn)裝置？n2、回轉(zhuǎn)盤抬起過程n3、回轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)過程n4、回轉(zhuǎn)盤的

16、定位n5、動作協(xié)調(diào)方法第三章自動線輔助設(shè)備工作原理n 轉(zhuǎn)臺1上有四個支承銷3和兩個定位銷2作隨行夾具轉(zhuǎn)位時定位之用。轉(zhuǎn)臺1裝在轉(zhuǎn)軸4上，轉(zhuǎn)軸4的外面有一個齒輪套5，其中部的齒輪與油缸 6 所驅(qū)動的齒條11嚙合，在它的下部為一單齒撥爪14，此撥爪與固接于轉(zhuǎn)軸4上的凸塊7相鄰。n 齒條桿11在互相垂直的方向上開有兩個齒條，其中一個與齒輪套5的齒嚙合，另一個齒條則與小齒輪13嚙合。在小齒輪13的同一軸上裝著凸輪9，當小齒輪13帶動凸輪9回轉(zhuǎn)時，壓在滾子10上使杠桿8逆時針方向擺動，杠桿8的另一臂端部的叉子便將軸4連同轉(zhuǎn)臺1向上抬起。n 在正對凸塊7上下兩個極限位置的地方，互成90地布置著兩個帶斜面的

17、彈簧銷16和17（見圖b中DD）。n 第三章自動線輔助設(shè)備n 轉(zhuǎn)位過程如下：當隨行夾具帶著工件運動到轉(zhuǎn)位裝置上以后，隨行夾具上的定位套孔正對著轉(zhuǎn)臺1上的銷2。在油缸 6的活塞處于最右邊原始位置時，凸輪 9與滾子10，以及齒輪套上的撥爪14與凸塊7的相對位置如圖c中所示?；钊苿育X條桿11向左移動時，帶動齒輪套5和凸輪9同步轉(zhuǎn)動。當凸輪回轉(zhuǎn)90后，如圖c位置所示，凸輪即將開始壓住滾子10使轉(zhuǎn)臺向上抬起，而此時撥爪14并未與凸塊 7的邊緣相遇，因而轉(zhuǎn)臺不會轉(zhuǎn)動。齒條11繼續(xù)向左移動，使凸輪又轉(zhuǎn)過 90之后，如圖 c中位置所示，滾子已位于凸輪最大回轉(zhuǎn)半徑處，即轉(zhuǎn)臺1已完全抬起（如圖a中點劃線所示），

18、并且兩個定位銷 2 完全插入隨行夾具的定位孔中，此時撥爪 14 開始接觸凸塊7的邊緣。第三章自動線輔助設(shè)備n當齒條繼續(xù)左移，使凸輪再回轉(zhuǎn)90時，轉(zhuǎn)臺仍在抬起位置，而撥爪14帶動凸塊7，通過鍵聯(lián)接使轉(zhuǎn)軸4帶著轉(zhuǎn)臺1回轉(zhuǎn)90。轉(zhuǎn)臺1回轉(zhuǎn)到終點位置時，凸塊7上的定位鍵15被彈簧銷16鎖住，使轉(zhuǎn)臺定位。轉(zhuǎn)位完成后，油缸6的活塞反向右移，凸輪9和撥爪14順時針方向回轉(zhuǎn)，按照圖c的逆過程從進行。在位置上，轉(zhuǎn)軸4與轉(zhuǎn)臺1下降到最下位置，一方面隨行夾具下降后支承在輸送導(dǎo)軌上，定位銷2從定位套孔中退出；另一方面凸塊7上的定位鍵15也下降而脫開定位銷16的限制，因此從位置到時轉(zhuǎn)臺1能夠反轉(zhuǎn)90復(fù)位，同時定位鍵15被下面的彈簧定位銷17鎖住而定位。n 在小齒輪13的軸端裝有擋塊盤12，用以發(fā)