一种大容量盘类工件料库的设计和应用

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随着现代机械制造业 的飞速发展 ，人力成本 逐渐升高，使得 自动化加工单元 在针对零件批量 生产中的地位越来越重要 。而 随着工业用地费用 的不断增加 ，更使得-个结 构紧凑 占地少 ，定位准确 ，存 储容量大 的料库的存在为整个 自动化加工单元锦上添花 。在以往的自动化加工单元 中常用的料库有滚筒料库 、皮带式输送 机、链式料库 、托盘式料库等多种形式 ，但是这些传统形式的料库普遍存在着占地面积大，存储容量有限，存储零件尺寸和形式单-等缺点。

本文所 设计 的单 立柱 大容 量盘类 工件 旋转 料库，前侧为六工位凸轮分割器结构，后侧为单立柱双驱动提升结构 ，整体布局呈长方形结构 ，长度方向较长而宽度尺寸紧凑 ，非 常有利于桁架式 自动化 加工单元的布局 ，不但很好 的解 决了传统 自动化加 工单元料库的存储容量少 ，占地面积较大 的问题 ，而且反映迅速、定位 准确 、很大程度 的提高轴承环、刹 车盘等盘类零件的加工效率 ，并能合理有效 的利用 车间空间资源，使布局更加合理。

1 料库的设计1.1 单立柱双驱动提升机构与传统的内置料库提升机构不同，本文所设计收稿 日期 ：2012-11-23；修回 日期 ：2012-12-17作者简介：郭生(1979- )，男，沈阳人，沈阳机床股份有限公司沈-车床厂工程师，硕士研究生，主要研究方向为数控机床设计 ，(E-mail)gsheng- dq###126.corn；通讯作者：李进冬(1981-)，男，河北昌黎人，沈阳机床股份有限公司沈-车床厂工程师，硕士研究生，主要研究方向为数控机床设计，(E-mail)jindong-li###smtc1.tom。

2013年 3月 郭 生，等：-种大容量盘类工件料库的设计和应用 ·107·个托料盘 ，-个 法兰盘 和 三块压 块组成 ，如 图 6所示 。其中三块压块 的-端 固定在整个物料 系统 的支撑盘上 ，通过横 向向外拉动拉杆轴 ，能够使拉杆轴沿着托盘上的导向槽运动，同时迫使托盘旋转，托盘的旋转会作用于其他两根拉杆轴使它们向横向扩张，这样在实现了定位直径扩大的同时也保证较高的定心性精度。这-设计可 以将 内径较大的轴承环很牢固的装卡在到托盘上，当横 向向内推动拉杆轴时 ，则能够使得定位直径 减小 ，其原理 同增 大定位直径 的原理是-样 的，通过减小定位直径 可 以将盘类工件牢固的装卡在到托盘上。其 中定位杆结构可以满 足较大直径变化范围的调整需求，扩大了工件料库及自动化加工单元 的适用范围。

图 5 料库驱动部分 示意图图 6 工件定 位杆 机构图2 整个料库系统的工作原理大容量盘式工件旋转料库的工作过程主要分为上料进给 、下料存储 以及料库托盘转动三个过程。

2.1 上料工作原理当桁架的机械手 将毛坯件取走 时，系统 发给上料电机提升指令，电机带动丝杠就驱动托板上移-个工位 ，当上料 区高度 检测开关检测 到毛坯件到位时 ，系统发 给上料 电机停 止指令 ，整个上 料过 程结束。

2.2 下料工作原理下料控制过程 与上料类似 ，当桁 架 的机 械手将成品件放到下料托盘时 ，系统发给下料 电机下降指令 ，电机带动丝杠就驱动托板下移-个工位 ，当下料区高度检测开关检测 到成品件到位 时，系统发给下料电机停止指令，整个下料过程结束。

2.3 旋转料库工作原理当上料 或下料 丝杠 移动 到极 限位 置产生 信 号时 ，而高度检测开关检测不到信号时 ，自动运行料 库转动程序 ，此时上料 与下料 均带动料盘移动下极 限位置 ，上料与下料的两个托板上的气缸均退回，转位电机带动分 割器 实现托盘 60。转位。转位完成后 托板气缸均推 出，上料 与下料丝杠上移 到对应 的开关位置，上料到位与下料到位检测开关产生信号，完成料库转位动作。此时旋转料库配合机 械手 的取料和放料 ，依靠对射开关控制上 、下料提升机构 的 自动运行 。

2.4 整个料库 系统的工作流程图整个料库系统 的工作流程图如图 7所示。

图 7 整个料库 系统的工作原理 图3 产品的实际应用本文所设计的大容量盘式工件旋转料库 因为具有占地面积小 、料库容量大、工件适应范 围广、定位精度高等诸多优势，所以在市场上受到如轴承、刹车盘、带轮体 、齿 轮等盘类 产品生产加工企业 的青 睐，对本公司自动化加工单元的推广起到了重要的推动作用，目前本文设计的料库已经投产十几套并随 自动化加工单元-起交付客户使用。图 8为我公司为某轴承厂提供 自动化加工单元所应用的大容量单立柱盘式工件旋转料库的照片。 (下转第 110页)