《通用机械设备 教学课件 ppt 作者 郑祖斌 主编 第八章 自动供料装置和工业机器人》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通用机械设备 教学课件 ppt 作者 郑祖斌 主编 第八章 自动供料装置和工业机器人（85页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、通用机械设备,主编郑祖斌,第八章 自动供料装置和工业机器人,第一节 自动供料装置概述 第二节 自动供料装置结构 第三节 工业机器人概述 第四节 工业机器人的机械结构 第五节 工业机器人的应用,第一节 自动供料装置概述,图8-1 自动供料装置 1料斗 2定向机构 3料道 4料仓 5隔料器 6上料机构 7剔除器 8传动装置,第一节 自动供料装置概述,一、自动供料装置的分类和组成 按工件的种类及结构分类，可分 棒料供料装置； 件料供料装置； 卷料供料装置； 板料供料装置。,表8-1 自动供料装置的组成及其作用,第一节 自动供料装置概述,二、件料供料装置特点和应用范围 1.料斗式自动供料装置 2.料仓
2、式半自动供料装置 三、自动供料装置使用要点 1)供料装置的构造应尽可能简单可靠，并避免因夹紧位置不正确或送料长度不足等原因产生废品或发生事故。 2)供料装置应有一定的调整范围。 3)满足工件的一些特殊要求，例如对一些轻薄零件或易碎的零件，其夹紧卡爪应采用较软的材料且夹紧力应能进行调整，以保证被夹持工件变形小和不破碎。,第二节 自动供料装置结构,一、定向机构 1.定向机构的工作方法 (1)抓取法 定向机构通过运动抓取工件的一些特殊表面如凸肩、内孔、凹槽等，使之定向排列。 (2)型孔选取法 利用定向机构上一定形状尺寸的孔穴进行筛选分离，只有与型孔位置及形状一致的工件，才能通过而获得定向排列。 (3
3、)剔除法 在工件的运行过程中，利用工件尺寸外形差别或重心位置不同来剔除定向不正确的工件。 2.常用定向机构,第二节 自动供料装置结构,图8-2 钩子式定向机构 1受料管 2转盘 3钩子 4隔板,第二节 自动供料装置结构,图8-3 链板式定向机构 a)抓取圆柱类工件 b)抓取圆片、圆环类工件 c)抓取螺钉类工件 1储料仓 2工件 3取料链板,第二节 自动供料装置结构,图8-4 转筒滑槽式定向机构 1取料板 2转筒 3工件 4定向滑槽 5棘轮剔除器,第二节 自动供料装置结构,图8-5 径向槽式定向机构 1带径向槽的转盘 2受料槽 3挡板,第二节 自动供料装置结构,图8-6 转盘型孔式定向机构 1圆
4、盘 2圆环 3转筒 4料斗 5柱套 6工件 7轴 8带轮 9储料槽,第二节 自动供料装置结构,图8-7 带径向槽的二次定向机构 1料斗内壁 2带缺口的圆盘 3径向内槽 4搅拌叶片,第二节 自动供料装置结构,二、料斗 料斗是盛装工件的容器，但生产中也常见能完成工件定向的带有定向机构的料斗。,图8-8 料斗的形状 a)斜放的圆柱形 b)锥形 c)矩形,第二节 自动供料装置结构,图8-9 直槽式的振动上料装置 1料槽 2工件 3弹簧片 4电磁铁 5基座,第二节 自动供料装置结构,1.振动式料斗,图8-10 振动式料斗自动上料装置 1圆筒 2筒底 3、5连接块 4板弹簧 6底盘 7导向轴 8弹簧 9、
5、10支架 11支座 12支承盘 13调节螺钉 14铁心线圈 15衔铁,第二节 自动供料装置结构,图8-11 杯状工件的定向结构,第二节 自动供料装置结构,图8-12 带肩工件的定向结构(一),第二节 自动供料装置结构,图8-13 带肩工件的定向结构(二),第二节 自动供料装置结构,图8-14 带台阶工件的定向结构,第二节 自动供料装置结构,图8-15 回转式料斗 a)滚筒式 b)磁力式,第二节 自动供料装置结构,2.回转式料斗 3.往复滑块式料斗,图8-16 往复滑块式料斗,第二节 自动供料装置结构,图8-17 喷油搅拌式料斗,4.喷油搅拌式料斗,第二节 自动供料装置结构,5.喷气式料斗,图8
6、-18 喷气式料斗,第二节 自动供料装置结构,三、料仓 当单件工件的尺寸较大、形状比较复杂难于自动定向时采用料仓上料机构。,图8-19 靠工件自重送进的料仓 a)直线式 b)曲线式 c)螺旋式 d)料斗式 e)辅助料箱装置,第二节 自动供料装置结构,图8-20 强制送进的料仓 a)重锤式 b)弹簧式 c)摩擦式 d)链式 e)轮式,第二节 自动供料装置结构,2.强制送进的料仓 四、搅动器,图8-21 挂料现象和具有竖直壁的料斗 a)拱形堵塞 b)单竖直壁料斗 c)双竖直壁料斗,第二节 自动供料装置结构,图8-22 拱形消除器 a)杠杆式 b)凸轮式 c)电磁振动式 d)棘齿式 1拱形消除器 2
7、料仓 3工件,五、剔除器 剔除器的作用是剔除从料斗到送料槽中一些定向不正确的工件，保证进入送料槽的工件定向方位正确。,第二节 自动供料装置结构,六、分路器 分路器是把运动的工件分为两路或多路，分别送到各台机床，用于一个料斗同时供应多台机床工作的情况。,图8-23 扇块式料斗,第二节 自动供料装置结构,七、送料槽 送料槽是输送工件的通道，要求工件能,图8-24 剔除器 a)杠杆式 b)棘轮式 c)扇形遮板式 d)扇形滑动式,第二节 自动供料装置结构,图8-25 分路器 a)自重式 b)外力式 c)电磁式 d)滑块式,第二节 自动供料装置结构,图8-26 滚道 a)开式 b)闭式 c)可调式,第二
8、节 自动供料装置结构,图8-27 滑道 a)、b)V形 c)、d)圆形 e)半圆形,八、隔料器,第二节 自动供料装置结构,图8-28 导轨式滑道 a)、b)双轨式 c)单轨式,第二节 自动供料装置结构,图8-29 槽形滑道 a)闭式 b)开式,第二节 自动供料装置结构,图8-30 滚子道 a)轮式 b)辊式 c)轴承式,第二节 自动供料装置结构,1)具有往复运动的隔离器(图8-31a、b、c)。 2)具有摇摆运动的隔离器(图8-31d、e)。 3)具有回转运动的隔离器(图8-31f、g、h)。,图8-31 隔离器的结构形式 a)、b)、c)往复运动隔离器 d)、e)摇摆运动隔离器 f)、g)、
9、h)回转运动隔离器,第二节 自动供料装置结构,九、上料器 上料器的结构形式很多，按运动特性可分为四类。 1.往复运动的上料机构,图8-32 车床用直线往复式上料机构 1床身 2工件 3上料手 4料仓 5气缸,第二节 自动供料装置结构,图8-33 自重式直线上料机构,第二节 自动供料装置结构,图8-34 滚丝机用摇摆式上料机构 1滚丝轮 2工件 3压板 4摇摆式上料机构,2.摆动运动的上料机构,第二节 自动供料装置结构,图8-35 间歇旋转运动上料机构 1顶尖 2料槽 3间歇旋转圆盘 4料仓 5工件,第二节 自动供料装置结构,3.旋转运动上料机构,图8-36 旋转运动上料器,第二节 自动供料装置
10、结构,图8-37 复合运动上料机构 a)主轴上料装置 b)用六角刀架作上料装置 1料仓 2工件 3夹料器 4主轴,第二节 自动供料装置结构,图8-38 弹簧 夹持上料器,4.复合运动上料机构,第三节 工业机器人概述,一、机器人技术的发展及工业机器人定义 机器人是近三十多年来迅速发展起来的应用技术。 1.机器人发展概况 2.工业机器人的定义 二、机器人的分类 目前世界各国没有统一的分类标准，从不同的角度出发，可以有各种工业机器人(以下或简称机器人)的分类方法。 1.按“代”分类 (1)第一代工业机器人 包含可编程序机器人、固定程序(即上下料机)机器人，以及示教再现式工业机器人。 (2)第二代工业
11、机器人 具有视觉、触觉等传感器和摄像机、计算机组成的“手眼”协调系统。,第三节 工业机器人概述,(3)第三代工业机器人 即所谓“智能机器人”。 2.按机器人功能分类 (1)顺序控制型机器人 采用顺序控制器，按事先编制的指令完成预定的动作序列。 (2)示教再现型机器人 操作人员示范地“教”机器人完成某项作业的全过程，机器人的记忆装置(如磁盘、磁带或随机储存器)按一定速度记录下机器人沿轨迹运动时经过点的全部位置姿态信息和操作内容。 (3)数据机器人 它以机器人语言为工具。 (4)自适应型机器人 是在计算机控制的基础上，采用了环境感觉(如视觉、触觉等)反馈。,第三节 工业机器人概述,(5)智能机器人
12、 它是最高水平的机器人，它除了具有感知环境和简单的适应环境功能外，还具有较强的识别理解环境功能，决策规划功能以及功能完备的人机接口，即具有人的某些智能。 3.按机器人运动控制方式分类 (1)点位控制机器人 在预定点处准确控制机器端部的位置和姿态，完成预定操作要求。 (2)连续路径控制机器人 其端部在作业空间的运动过程都是处于精确控制之下，不仅可以使得手部位置沿着任意形状的空间曲线进行运动，而手部沿曲线轨迹上各点的姿态也可以通过腕关节的运动得到控制。 4.按坐标形式分类(见图8-39),第三节 工业机器人概述,(1)圆柱坐标型(回转)机器人 如图8-39a所示，这种运动形式的工业机器人，臂部不仅
13、能沿X、Z坐标直线移动，同时能绕Z坐标回转，运动范围是以Z轴为轴线的空心圆柱体。 (2)直角坐标型(直移)机器人,图8-39 工业机器人的坐标系 a)圆柱坐标型 b)直角坐标型 c)极坐标型 d)关节型,第三节 工业机器人概述,(3)极坐标型(球坐标)机器人 如图8-39c所示，这种运动形式的工业机器人，臂部由一个直线运动和两个回转运动组成，其运动范围是一个空心球体。 (4)关节型机器人 如图8-39d所示，关节型工业机器人，臂部由大、小臂组成，具有人手臂的某些特征。 三、工业机器人的主要特性表示方法 国家标准GB/T126442001工业机器人 特性表示给出了机器人的各种特性，用这些特性来表
14、示工业机器人的作业性能、结构、控制和规格等基本技术参数。 1.坐标系,第三节 工业机器人概述,图8-40 工业机器人的坐标系,第三节 工业机器人概述,图8-41 6轴机器人的工作空间,2.机械结构类型 3.工作空间,第四节 工业机器人的机械结构,一、工业机器人的构成 工业机器人的机械结构是指其握持工具(件)，完成各种操作和运动的机械部分，是工业机器人的执行部件。,图8-42 工业机器人系统的组成 1机座 2控制装置 3操作机,第四节 工业机器人的机械结构,二、手部 1.手部的功能和分类,图8-43 机械夹持式手部 a)单支点回转型 b)双支点回转型 c)平移外夹型 d)回转内撑型,第四节 工业
15、机器人的机械结构,2.夹持式手部的结构 (1)夹持式手部的类型 1)按运动形式可分为回转式和平移式。 2)按手指关节可分为无关节型、固定关节型和自由关节型。 3)按指端形状可分为V型、平面型和其他形状。 4)按指面形状可分为光滑型、齿型和柔性型。 (2)夹持式手部的常见结构 1)回转式,第四节 工业机器人的机械结构, 滑槽杠杆式结构 图8-44所示为滑槽杠杆双支点回转式手部，杠杆形手指5的一端为V形指，另一端开有长滑槽，驱动杆2上的圆柱销3套在滑槽内。当驱动杆连同圆柱销作往复直线运动时，即可带动手指绕其支点销轴4，作相对转动，实现手指的夹紧与松开。滑槽杠杆式手部结构简单，制造容易，可得到较大的
16、开闭角，其定心精度主要受滑槽的制造精度影响，机构无自锁性能，需靠外力锁紧，一般用于夹持中小型工件。,图8-44 滑槽杠杆回转式结构 1支架 2驱动杆 3圆柱销 4销轴 5杠杆形手指,第四节 工业机器人的机械结构,图8-45 斜楔杠杆回转式结构 1杠杆形手指 2弹簧 3滚子 4楔块 5驱动器,第四节 工业机器人的机械结构, 斜楔杠杆式结构 图8-45所示为单作用斜楔杠杆回转式手部，楔块4向下运动，克服弹簧力，使杠杆形手指1装有滚轮的一端向外撑开，手指夹紧工件。楔块向上运动，在弹簧力作用下，手指松开。楔块杠杆式手部结构简单，制造方便，影响定心精度的主要因素是斜楔面的对称性，其承载能力比滑槽杠杆式大，一般用于夹持中小型工件。,第四节 工业机器人的机械结构, 连杆杠杆式结构 图8-46所示为双支点回转型连杆杠杆式手部，驱动杆1末端与连杆2由销铰接，连杆的另一端与杠杆形手指3铰接。当驱动杆作直线往复
