【正文】 le production. Key words: plate material feeding。 Correction methods。 Tape feeder. 1 引 言 論文研究的作用和意義材料的輸送、機(jī)床上（下）料、整機(jī)的裝配等自動(dòng)化是現(xiàn)代制造自動(dòng)化領(lǐng)域里的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。系統(tǒng)的給料裝置的自動(dòng)化程度將直接影響設(shè)備的利用率和產(chǎn)品的產(chǎn)量。尤其是單件物品的自動(dòng)給料裝置在設(shè)計(jì)中比較復(fù)雜。自動(dòng)供料裝置和工業(yè)機(jī)器人，就是為了實(shí)現(xiàn)這些工序的自動(dòng)化而設(shè)計(jì)和采用的。工件較大或形狀復(fù)雜難以進(jìn)行自動(dòng)定向的，則由人工定向后，再由供料機(jī)構(gòu)送到工作位置。為了提高生產(chǎn)率、減輕體力勞動(dòng)、保證安全生產(chǎn)，采用自動(dòng)化供料裝置是行之有效的方法。它集中了機(jī)械工程、電子工程、計(jì)算機(jī)工程、自動(dòng)控制工程以及人工智能等多種學(xué)科的最新研究成果，代表了機(jī)電一體化的最高成就，是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一，也是我國(guó)科技界跟蹤國(guó)際高技術(shù)發(fā)展的重要方面。雖然工業(yè)機(jī)器人在諸多一些場(chǎng)合得到應(yīng)用，但是其配套性較差、使用效率較低、不能適應(yīng)工作級(jí)作業(yè)變化以及因其為多體結(jié)構(gòu)而造成的工作精度較低，也是選用工業(yè)機(jī)器人時(shí)要考慮的重要因素。下面對(duì)于自動(dòng)供料裝置的分類、特點(diǎn)以及應(yīng)用作簡(jiǎn)要的介紹。從供給物料的連續(xù)性上看，可以分為間歇式給料系統(tǒng)和連續(xù)式給料系統(tǒng)；從供給物料的方式上看有體積式給料系統(tǒng)和質(zhì)量(重量)式給料系統(tǒng)：從給料器的工作原理上分可以分為失重式給料和增重式給料；從供給物料的特性上看可以分為粉料、粒料(固態(tài))、液體、混合體的給料。按供給物料的連續(xù)性分類，可以分為間歇式給料系統(tǒng)和連續(xù)式給料系統(tǒng)。按給料器的工作原理分類，可分為失重式給料和增重式給料。以件料供料裝置為例，該裝置可分為料斗式自動(dòng)供料裝置和料倉(cāng)式自動(dòng)供料裝置之分。表11 自動(dòng)供料裝置的組成及其作用組成主要作用料斗式料倉(cāng)式料斗接受、儲(chǔ)存成堆散亂的工件必有無(wú)定向機(jī)構(gòu)使散亂的工件定向排列必有無(wú)料道靠自重將工件自定向機(jī)構(gòu)運(yùn)送到儲(chǔ)料倉(cāng)、或作工序間運(yùn)送工作有可能有料倉(cāng)儲(chǔ)存已定向的工件、調(diào)劑供求平衡有必有隔料器隔離單個(gè)零件，使之逐件給料有有上料機(jī)構(gòu)把已定向的工件按一定的生產(chǎn)節(jié)拍和位置送裝到工作地點(diǎn)去必有必有剔除器剔除定向不正確或多余的工件可能有無(wú)攪拌器攪拌工件、增加定向率或工件堵塞可能有一般無(wú)安全裝置當(dāng)發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)停車(chē)保障安全、或當(dāng)定向儲(chǔ)存的工件過(guò)多時(shí)，自動(dòng)停車(chē)減少損耗可能有一般無(wú)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)定向機(jī)構(gòu)或其他部分運(yùn)轉(zhuǎn)有有 件料供料裝置特點(diǎn)和應(yīng)用范圍⑴ 料斗式自動(dòng)供料裝置特點(diǎn)：散亂的工件成批倒入料斗，從定向排列到工作地點(diǎn)全部自動(dòng)完成。2 料倉(cāng)式自動(dòng)供料裝置特點(diǎn)：工件靠人工排列然后才靠機(jī)構(gòu)自動(dòng)送到工作地點(diǎn)。 自動(dòng)供料裝置使用要點(diǎn)1 供料裝置的構(gòu)造應(yīng)可能簡(jiǎn)單可靠，并避免因夾緊位置不正確或送料長(zhǎng)度不足等原因產(chǎn)生廢品或發(fā)生事故。對(duì)于棒料供料機(jī)構(gòu)應(yīng)能根據(jù)加工工件的直徑和長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，件料供料機(jī)構(gòu)應(yīng)能適應(yīng)一定尺寸范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)相似的工件。 本論文任務(wù)和章節(jié)安排本論文的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)加工板片形狀零件的自動(dòng)供料系統(tǒng)，主要包括振動(dòng)上料器的整體設(shè)計(jì)及其相關(guān)的零部件?！窀鱾€(gè)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的軌道設(shè)計(jì)，在第三章中實(shí)現(xiàn)?！癖菊撐牡慕Y(jié)論和展望，在第五章中實(shí)現(xiàn)。尤其是鑰匙加工，鑰匙毛坯料的自動(dòng)理料是解決用量大、排列形態(tài)強(qiáng)的零件的重要環(huán)節(jié)。正如粉狀、粒狀等固態(tài)物料的實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)計(jì)量一直是固態(tài)給料領(lǐng)域的難題一樣，定量和定向問(wèn)題也一直是困擾異型板片零件理料的難題。在國(guó)內(nèi)外的自動(dòng)給料裝置種類很多。它廣泛應(yīng)用在冶金、煤炭、電力、化工、建材、輕工和糧食等行業(yè)中, 與其他設(shè)備配套, 實(shí)現(xiàn)給料、喂料、配料、定量包裝和流程自動(dòng)化作業(yè)。從上個(gè)世紀(jì)七十年代開(kāi)始已經(jīng)向更高的、全面的自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。即利用行進(jìn)中的零件通過(guò)電子識(shí)別技術(shù)來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品分類；另一種采用的是多工位連續(xù)加工技術(shù)。這些方法要求設(shè)備技術(shù)化高，投入量大。故而，綜合國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r以及我國(guó)自身的情況，在實(shí)際加工過(guò)程中，還是要選擇機(jī)械振動(dòng)給料裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)板片原料的自動(dòng)供料。圖21 振動(dòng)式料斗給料機(jī)目前，輕工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的電振機(jī)主要有直線料槽往復(fù)式[圖22(a)]和螺旋料斗扭動(dòng)式[圖22(b)]兩種形式。 1料斗 2銜頭 3主振彈簧 4振殼體 5線圈 6彈簧圖22 電磁振動(dòng)給料機(jī)這兩種類型的電振機(jī)都由三個(gè)主要部分組成：⑴ 槽體部分：包括料槽或料斗銜鐵主振彈簧3。⑶ 減振器部分：包括心座支撐彈簧或懸掛彈簧6。⑵ 供料速度可調(diào)，可適應(yīng)多種物料，調(diào)整方便。⑷ 電振機(jī)是在近共振狀態(tài)下工作的，所需激振力較小、節(jié)能。電振機(jī)具有下述缺點(diǎn)：⑴ 不適合處理黏性較大或帶有油污、水漬的輕薄片狀物料。3 各動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的軌道設(shè)計(jì) 對(duì)于某型號(hào)的鑰匙加工零件，簡(jiǎn)圖如圖31(a)中所示，詳細(xì)的尺寸圖則如圖31(b)所示，材料為鋁合金。其中前5道工序之間都需要把前一工序加工后的制品，經(jīng)整理后為下一道工序供料。 (a)簡(jiǎn)圖 (b)尺寸圖 圖31 鑰匙零件該零件的各工序之間的供料要求是一樣的情況：前一工序完工后退出的零件都是雜亂無(wú)章的，進(jìn)入下一道工序時(shí)則要求必須是排列整齊、同一方向、同一正反且裝入集料器，以備下一工序使用。這類零件的理料裝置設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題就在于工件的定向軌道的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)總方案中，將4道整理工序分別設(shè)計(jì)。要達(dá)到能夠使零散的工件實(shí)現(xiàn)定向有序排列，關(guān)鍵的是用于工件定向的鑲片中形孔的設(shè)計(jì)。 單列、單層的軌道對(duì)于鑰匙零件這類的板片料實(shí)現(xiàn)單層、單列行進(jìn)排列比較容易。其結(jié)構(gòu)如圖32所示。其結(jié)構(gòu)如圖33所示。根據(jù)工件大小端不對(duì)稱、重心偏大端的特性，選擇整理后工件大端在前的方案。大端在前是經(jīng)過(guò)推算和實(shí)驗(yàn)而得出的。掉頭整理軌道采用上下層變軌的翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。 (a)大端前行整理 (b)小端前行整理 圖34 掉頭整理其工作原理：當(dāng)大端前行時(shí)遇到缺口，由于重心位置及重力作用自行滑入下層軌道；如果是小端在前行進(jìn)，受重力平衡影響，小端將搭上缺口的上斜面繼續(xù)前行。因?yàn)槎诬壍佬枰褂蒙舷聦樱识摱诬壍涝O(shè)計(jì)為上下兩層。實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)的原理同樣利用工件的重心，同時(shí)充分利用工件上突起的定位鈕。本道整理設(shè)定“反面”向上為通過(guò)的“正確”姿態(tài)。當(dāng)處于“正面”的工件行進(jìn)到該形口上時(shí)，由于重力影響以及其外形與形孔相吻合，工件通過(guò)形孔口失去平衡下落進(jìn)入下層軌道。翻轉(zhuǎn)孔形口結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是整機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵和難點(diǎn)。該部分軌道采取正角，取，如圖35(c)所示；形孔口與大端對(duì)應(yīng)的圓弧部分通過(guò)鉗工手工擴(kuò)孔，略成橢圓形，長(zhǎng)度比工件大端的圓直徑長(zhǎng)約1mm；小端部的形孔口也作長(zhǎng)度方向擴(kuò)伸，便于工件下落；在上下層之間設(shè)置的弧形姿態(tài)扶板的作用是利于工件滑入下層軌道而不產(chǎn)生跳躍，該部位的下層軌道尺寸略為寬一些。實(shí)驗(yàn)表明形孔口修整合適，兩層就可以了。因?yàn)槎诬壍酪残枰褂蒙舷聦?，故而該段軌道也設(shè)計(jì)為兩圈。而且在工件整理的4道工序中，各道工件的形態(tài)要求也是基本相同的。因此對(duì)于翻轉(zhuǎn)形孔口的形狀和大小，根據(jù)它們的不同工序的實(shí)際狀態(tài)作相應(yīng)的休整，在試車(chē)時(shí)修正確定。下面就上述各參數(shù)的選擇和計(jì)算問(wèn)題進(jìn)行討論。它的優(yōu)點(diǎn)是噪聲小，對(duì)易碎性物料有較好的適應(yīng)性，缺點(diǎn)是工作面較易磨損。物料做拋擲運(yùn)動(dòng)時(shí)物料和槽體工作面接觸時(shí)間很短，大部分時(shí)間呈跳離狀態(tài)，所以它的優(yōu)點(diǎn)是工作面磨損較小，并能獲得較高的輸送速度，缺點(diǎn)是當(dāng)出現(xiàn)較強(qiáng)烈的拋擲時(shí)物料容易被損壞，而且提高