带肩轴类零件多层储料设备的设计

2018-04-24赵雷张华杨川

现代制造技术与装备 2018年3期

赵雷张华杨川

（重庆机电职业技术学院，重庆 402760）

目前，带肩轴类零件的生产基本都靠人工盛料，使用专门的盛具将带肩轴类零件一个一个摆放整齐，或者是利用自动插料装置进行盛料，先将零件收集起来，然后一个一个依次插入放置好的储料盘中。但是，每个储料盘只能装几十个零件，装满后就需要换下一个储料盘。先拿下装满零件的储料盘，然后再放下一个空盘，中间的间隔时间较长，并且放置空盘的时候需要调整好位置，以便插料装置准确插入带肩轴类零件。当收料装置上的分料部分放下一个零件，插料装置夹持住零件插入盛料装置孔内时，分料部分才会放下一个零件，中间间隔时间较短。如果拿下满的收料盘，又要放入且调整好下一个空盘，工作人员会因为操作不及时、不准确而导致设备出现差错，并且在设备运转的情况下人为调动储料盘比较危险，容易造成工伤。如若装满一个后按下停止键，待更换新的储料盘后再启动设备，这样就会耽误工时，工作效率大大降低。

鉴于现有技术中存在的问题，本文设计了一种带肩轴类零件多层储料设备，可快速调整定位更换储料盘，节约工时，准确高效，避免给操作人员带来危险。

1 整体设计方案

图1（a）为带肩轴类零件多层储料设备整体结构，图1（b）为带肩轴类零件多层储料设备的Z轴传动结构和储料盘架的装配立体结构。只需使带肩轴类零件的杆部向下，肩部朝上的方式滑入收料装置，以一定时间自由下滑至插料装置6，并在插料装置6的夹持作用下，通过X轴传动装置3和Y轴传动装置5的驱动协同作用，使插料装置6在储料盘17孔正上方时，插料装置6夹持部分迅速而准确地将零件插入储料盘17中，从而完成一个零件的盛料工作，依次循环作用，直到一个储料盘17插满所有零件，当前盛料板15上的储料盘17被盛满后，作业人员取走，后盛料板16上升用推盘装置18将空储料盘17推到前盛料板15上，底部卡进凹槽内固定，插料装置6就进行下一轮零件的装盘。

3 关键技术要点

机构采用X轴、Y轴和Z轴三联动方式，采用PLC进行电气和气动控制方式。优选的驱动装置为电气控制的驱动电机，驱动电机带动X轴传动装置和Y轴传动装置沿着横向和纵向运动，以完成储料盘横向纵向排列的插孔，并结合点位控制闭环伺服系统来运行。Z轴传动装置用来运输补充储料盘，后盛料板可重叠放置多个储料盘，滚珠丝杠在驱动电机带动下使后盛料板上下移动，前盛料板固定在插料装置的正下方，上面放置储料盘盛放插进来的零件。当装满后从盛料柜前方取走，取走后就从后盛料盘上补充空的，如此循环，这样不用停止设备来调整空的储料盘，可以节约工时，提高效率，而且从后方补充安全性也能得到保证，能快速更换，精确定位到插料装置之下。

图1 带肩轴类零件多层储料设备整体结构和局部结构

前盛料板和后盛料板的上平面设有两条凹槽，两条凹槽的距离宽度与储料盘底座的宽度一样，使得储料盘固定在上面不让其左右滑动，保证能准确地放置在插料装置下面。

盛料柜上端面的后侧设有推动储料盘的推盘装置，该推盘装置主要由驱动气缸构成，所述驱动气缸与控制装置连接，在盛料柜上端面设有一个能并排放置储料盘的矩形孔，当前盛料板上的一个储料盘装满时，从前侧取走，后盛料板上的空储料盘就被驱动气缸推到插料装置的正下方；或者在盛料柜的内部前侧也设有Z轴传动装置，前盛料板固定在该Z轴传动装置上的滑块上由控制系统带动上下运动，那么前盛料板上的一个储料盘装满后就被前侧的Z轴传动装置带动下降一层，后盛料板上的空储料盘就被驱动气缸推到插料装置的正下方，进一步实现全自动化。

直线光轴的两端在固定轴承座的内侧设有行程开关，控制滑块的行程，避免前盛料板和后盛料板撞上盛料柜的顶部或底部，给设备带来损坏，当撞上行程开关的时候，控制装置就使整套设备停止运转，保护操作安全。