自动线中的间歇送料机构

项 目 2.3自 动 线 中 的 间 歇 送 料 机构 间 歇 送 料 机 构 简 介 认 识 视 频 间 歇 送 料 机 构 是 实 现 自 动 生 产 线 各 工 位 上工 件 同 步 输 送 的 机 构 。 在 工 作 过 程 中 ， 根据 工 艺 要 求 ， 沿 输 送 方 向 以 固 定 的 时 间 间隔 、 固 定 的 移 动 距 离 将 各 工 件 从 当 前 位 置准 确 地 移 动 到 相 邻 的 下 一 个 位 置 ， 从 而 实现 多 工 件 同 步 输 送 。 主 要 有 棘 轮 机 构 、 槽轮 机 构 、 不 完 全 齿 轮 机 构 。 概 述 ： 在 机 器 工 作 时 ， 当 主 动 件 作 连 续 运动 时 ， 常 需 要 从 动 件 产 生 周 期 性 的 运 动和 停 歇 ， 实 现 这 种 运 动 的 机 构 ， 称 为 间歇 运 动 机 构 。 最 常 见 的 间 歇 运 动 机 构 有棘 轮 机 构 、 槽 轮 机 构 、 不 完 全 齿 轮 机 构和 凸 轮 式 间 歇 机 构 等 ， 它 们 广 泛 用 于 自动 机 床 的 进 给 机 构 、 送 料 机 构 、 刀 架 的转 位 机 构 、 精 纺 机 的 成 形 机 构 等 。 2.1 棘 轮 机 构2.1.1、 棘 轮 机 构 的 工 作原 理 棘 轮 机 构 是 一 种常 用 的 间 歇 机 构 , 主 要由 棘 轮 、 棘 爪 和 机 架 组成 。 棘 轮 机 构 是 一 种 常 用 的 间 歇 机 构 , 其 工 作 原 理 见图 2- 1。 棘 轮 3与 轴 用 键 连 接 , 弹 簧 5用 来 使 制 动 棘 爪 4和 棘 轮 3保 持 接 触 ， 驱 动 棘 爪 2与 连 杆 机 构 的 摇 杆 1组成 回 转 副 N。 摇 杆 空 套 在 轴 上 , 可 自 由 摆 动 。 当 摇 杆逆 时 针 摆 动 时 , 驱 动 棘 爪 便 插 入 棘 轮 的 齿 槽 中 , 推 动 棘轮 转 过 一 定 角 度 , 而 制 动 棘 爪 则 在 棘 轮 的 齿 上 滑 过 ；当 摇 杆 顺 时 针 摆 动 时 ， 驱 动 棘 爪 在 棘 轮 的 齿 上 滑 过 , 而 制 动 棘 爪 将 阻 止 棘 轮 作 顺 时 针 转 动 , 故 棘 轮 静 止 不动 。 因 此 , 摇 杆 作 连 续 的 往 复 摆 动 时 , 棘 轮 作 单 向 间歇 转 动 。 图 2 - 1 棘 轮 机 构 的 工 作 原 理 图 2 - 1 棘 轮 机 构 的 模 型 如 果 要 求 摇 杆 往 复 摆 动 时 都 能 使 棘 轮 向 同 一 方 向 转动 , 则 可 采 用 图 2 - 2所 示 的 双 动 式 棘 轮 机 构 。 驱 动 棘 爪可 制 成 钩 头 (见 图 2 - 2(a)或 直 头 (见 图 2 - 2(b)。 图 2 - 2 双 动 式 棘 轮 机 构 (a) 钩 头 双 动 式 棘 爪 ; (b) 直 头 双 动 式 棘 爪 图 2 - 2 双 动 式 棘 轮 机 构 模 型 (a) 钩 头 双 动 式 棘 爪 ; 2. 常 用 棘 轮 机 构 的 类 型 (1) 单 向 外 啮 合 棘 轮 机 构 ， 如 图 2 - 3所 示 。 其特 点 是 棘 轮 上 的 齿 做 在 棘 轮 的 外 缘 上 ， 作 单 向 间 歇 运动 。 图 2 - 3 (2) 内 啮 合 的 棘 轮 机 构 ， 如 图 2 - 4所 示 。其 特 点 是 棘 轮 上 的 齿 做 在 棘 轮 的 内 缘 上 ，作 单 向 间 歇 运 动 图 2 - 4 (3) 双 向 棘 轮 机 构 ， 如 图 2 - 5所 示 。 图 2 - 5(a)所 示 为 矩 形 齿 双 向 棘 轮 机 构 , 当 棘 爪 1处 于 实线 位 置 时 , 棘 轮 2作 逆 时 针 间 歇 转 动 ； 当 棘 爪处 于 图 示 虚 线 位 置 时 , 棘 轮 作 顺 时 针 间 歇 转 动 。图 2 - 5(b)所 示 为 回 转 棘 爪 式 双 向 棘 轮 机 构 。 图 2 - 5 双 向 棘 轮 机 构 (a) 矩 形 齿 双 向 棘 轮 机 构 ; (b) 回 转 棘 爪 双 向 棘 轮 机 构 图 2 - 5(a） 双 向 棘 轮 机 构 模 型 图 2 - 5(a） 可 变 向 棘 轮 机 构 模 型 5.1.2、 棘 轮 转 角 的 调 节 上 述 各 种 棘 轮 机 构 , 在 原 动 件 摇 杆 摆 角 一 定 的 条件 下 , 棘 轮 每 次 的 转 角 是 不 变 的 。 若 要 调 节 棘 轮 的 转角 , 则 可 改 变 摇 杆 的 摆 动 角 或 改 变 拨 过 棘 轮 齿 数 的 多少 。 如 图 2 - 6所 示 , 在 棘 轮 上 加 一 遮 板 , 变 更 遮 板 的位 置 , 即 可 使 棘 爪 行 程 的 一 部 分 在 遮 板 上 滑 过 , 不 与棘 轮 的 齿 接 触 , 从 而 改 变 棘 轮 转 角 的 大 小 。 图 2 - 6转 角 可 调 的 棘 轮 机 构 图 2- 6转 角 可 调 的 棘 轮 机 构 模 型 2.1.3、 棘 轮 机 构 的 特 点 与 应 用 棘 轮 机 构 结 构 简 单 , 加 工 容 易 , 改 变 转 角大 小 方 便 , 可 实 现 送 进 (如 图 2- 7所 示 )、 制 动 (如图 2- 8所 示 )及 超 越 (如 图 2 - 9所 示 )等 功 能 , 故 广泛 应 用 于 各 种 自 动 机 械 和 仪 表 中 。 其 缺 点 是 在运 动 开 始 和 终 止 时 , 棘 轮 和 棘 爪 间 都 产 生 冲 击 , 因 此 不 宜 用 在 具 有 很 大 质 量 的 轴 上 。 图 2 - 7所 示 的 牛 头 刨 床 工 作 台 的 横 向 进 给 机 构 利 用棘 轮 机 构 实 现 正 反 间 歇 转 动 , 然 后 通 过 丝 杠 螺 母 带 动 工 作台 作 横 向 间 歇 送 进 运 动 。 图 2 - 7 牛 头 刨 床 进 给 棘 轮 机 构 图所示为牛头刨床工作台横向进给机构， 当 曲 柄 1转 动 时 ， 经 连 杆 2带 动摇 杆 4作 往 复 摆 动 ； 摇 杆 4上 装有 图 74b所 示 的 双 向 棘 轮 机构 的 棘 爪 ， 棘 轮 3与 丝 杠 5固 连 ，棘 爪 带 动 棘 轮 作 单 方 向 间 歇 转动 ， 从 而 使 螺 母 6（ 工 作 台 ）作 间 歇 进 给 运 动 。 若 改 变 驱 动 棘 爪 摆 角 ， 可 以 调节 进 给 量 ； 改 变 驱 动 棘 爪 的 位置 （ 绕 自 身 轴 线 转 过 180o后 固定 ） ， 可 改 变 进 给 运 动 的 方 向 。 图所示的棘轮机构可以用来实现快速超越运动。 运 动 由 蜗 杆 1传 到 蜗 轮 2， 通过 安 装 在 蜗 轮 2上 的 棘 爪 3驱动 与 棘 轮 4固 联 的 输 出 轴 5按图 示 5方 向 慢 速 转 动 。 当 需要 输 出 轴 5快 速 转 动 时 ， 可 按输 出 轴 5转 动 方 向 快 速 转 动 输出 轴 5上 手 柄 ， 这 时 由 于 手 动转 速 大 于 蜗 轮 转 速 ， 所 以 棘爪 在 棘 轮 齿 背 滑 过 ， 从 而 在蜗 轮 继 续 转 动 时 ， 可 用 快 速手 动 来 实 现 输 出 轴 超 越 蜗 轮的 运 动 。 图 2 - 7 牛 头 刨 床 进 给 棘 轮 机 构 模 型 图 2 - 8所 示 为 防 止 机 构 逆 转 的 停 止 器 。 这 种 棘 轮 停 止 器 广 泛 应 用 于 卷 扬 机 、 提 升 机以 及 运 输 机 等 设 备 中 。 图 2 - 8 提 升 机 棘 轮 停 止 器 模 型 图 2 - 9所 示 为 自 行 车 后 轮 轴 上 的 棘 轮 机 构 。 当脚 蹬 踏 板 时 , 经 链 轮 1和 链 条 2带 动 内 圈 具 有 棘 齿 的 小链 轮 3顺 时 针 转 动 , 再 经 过 棘 爪 推 动 后 轮 轴 顺 时 针 转 动 , 从 而 驱 使 自 行 车 前 进 。 图 2- 9 自 行 车 后 轴 上 的 棘 轮 机 构 图 2 - 9 自 行 车 后 轴 上 的 棘 轮 机 构 模 型 总 结 ： 1 棘 轮 机 构 棘 轮 机 构 是 一 种 用 途 广 泛 的 间 歇 性 机 械 传动 机 构 ， 其 组 件 主 要 包 括 摇 杆 、 棘 爪 、 棘轮 、 制 动 爪 和 机 架 等 棘 轮 -工 作 过 程 视 频 当 曲 柄 2做 连 续 旋 转 运 动 时 ， 通 过 连 杆 3带 动 摇 杆与 主 动 爪 4使 得 棘 轮 5做 间 歇 性 回 转 运 动 ， 这 种 机构 实 现 回 转 的 单 向 间 歇 运 动 摇 杆 顺 时 针 摆 动 ，棘 爪 插 入 齿 槽 ， 推 动 棘 轮 转 过 一 定 角 度 ， 制 动 爪则 划 过 齿 背 ； 摇 杆 逆 时 针 摆 动 ， 棘 爪 划 过 齿 背 ，制 动 爪 则 阻 止 棘 轮 做 逆 时 针 转 动 -棘 轮 静 止 不 动 。因 此 ， 当 摇 杆 做 连 续 的 往 复 摆 动 时 ， 棘 轮 将 做 单向 间 歇 转 动 。 当 把 棘 轮 5的 中 心 轴 运 动 作 为 输 出运 动 时 ， 可 用 于 自 动 生 产 线 的 间 歇 工 作 的 实 现 。 棘 轮 -特 点 棘 轮 机 构 结 构 简 单 ， 制 造 容 易 ， 运 动 可 靠 ，棘 轮 的 转 角 在 很 大 范 围 内 可 调 ， 棘 轮 机 构还 常 用 做 防 止 机 构 逆 转 的 停 止 器 。 2 槽 轮 机 构2.2、 概 述 1. 槽 轮 机 构 的 工 作 原 理 槽 轮 机 构 如 图 2 - 10所 示 , 由 带 圆 (柱 )销 A的主 动 拨 盘 1、 具 有 径 向 槽 的 从 动 槽 轮 2和 机 架 组 成 。 拨 盘 作 匀 速 转 动 时 , 驱 动 槽 轮 作 时 转 、 时 停 的 单向 间 歇 运 动 。 图 2 - 10 外 啮 合 槽 轮 机 构 12 13 2 1 图 2 - 10双 圆 销 外 啮 合 槽 轮 机 构 2. 槽 轮 机 构 的 基 本 形 式 槽 轮 机 构 有 两 种 基 本 形 式 , 一 是 外啮 合 槽 轮 机 构 , 如 图 2 - 11所 示 , 其 拨 盘 1与 槽 轮 2转 向 相 反 ； 12 图 2-11 二 是 内 啮 合 槽 轮 机 构 , 如 图 2 - 12所 示 , 其 拨 盘 1与 槽 轮2转 向 相 同 。 一 般 常 用 外 啮 合 槽 轮 机 构 。 拨 盘 12图 2-12 3. 槽 轮 机 构 的 特 点 与 应 用 槽 轮 机 构 结 构 简 单 、 工 作 可 靠 , 机 械 效 率 高 , 在 进 入 和 脱 离 接 触 时 运 动 比 较 平 稳 , 能 准 确 控 制 转动 的 角 度 。 但 槽 轮 的 转 角 不 可 调 节 , 故 只 能 用 于 定转 角 的 间 歇 运 动 机 构 中 , 如 自 动 机 床 、 电 影 机 械 、 包 装 机 械 等 。 2、 应 用 举 例 槽 轮 机 构 结 构 简 单 ， 容 易 制 造 。 但 工 作 时 有 一定 程 度 的 冲 击 ， 故 一 般 不 宜 用 于 高 速 转 动 的 场合 。 图 7-16为 槽 轮 机 构 应 用 于 电 影 放 映 机 的 间歇 卷 片 机 构 中 。 图 7-16 附 加 图 a 为 槽 轮 两 次 停 歇 时 间 不 等 的 槽 轮 机 构 ，附 加 图 b 为 槽 轮 两 次 停 歇 时 间 和 运 动 时 间 都 不 等 的 槽 轮 机 构 。 又 如 图 2 - 14所 示 的 六 角 车 床 刀 架 的 转位 槽 轮 机 构 , 刀 架 3上 可 装 六 把 刀 具 并 与 具有 相 应 的 径 向 槽 的 槽 轮 2固 连 , 拨 盘 上 装 有一 个 圆 销 A。 拨 盘 每 转 一 周 , 圆 销 A进 入 槽 轮一 次 , 驱 使 槽 轮 (即 刀 架 )转 60 , 从 而 将 下 一工 序 的 刀 具 转 换 到 工 作 位 置 图 2 - 14 刀 架 转 位 槽 轮 机 构 槽 轮 机 构 -特 点 它 的 优 点 是 ： 结 构 简 单 、 工 作 可 靠 、 机 械效 率 高 ， 能 较 平 稳 、 间 歇 地 进 行 转 位 。 它 的 缺 点 是 ： 圆 柱 销 突 然 进 入 与 脱 离 径 向槽 ， 传 动 存 在 柔 性 冲 击 。 此 外 ， 槽 轮 的 转角 不 可 调 节 ， 只 能 用 在 定 转 角 场 合 ， 一 般应 用 于 转 速 不 高 的 场 合 ， 如 自 动 机 械 、 轻工 机 械 、 仪 器 仪 表 等 。 3 不 完 全 齿 轮 机 构 1-从 动 轮 ； 2-凸 凹 锁 止 弧 ； 3-主 动 轮 工作原理和类型第 一 篇 项 目 开 篇不 完 全 齿 轮 机 构 是 由 普 通 渐 开 线 齿 轮 机构 演 化 而 成 的 间 歇 运 动 机 构 ， 主 动 轮 只有 一 个 或 几 个 齿 ， 从 动 轮 具 有 若 干 个 与主 动 轮 相 啮 合 的 轮 齿 及 锁 止 弧 ， 可 实 现主 动 轮 的 连 续 运 动 和 从 动 轮 的 有 停 歇 转动 ， 其 基 本 结 构 形 式 分 为 外 啮 合 与 内 啮合 两 种 。 第 一 篇 项 目 开 篇工程应用棘 轮 机 构 驱 动 的 皮 带 间 歇 送 料 系 统 1曲 柄 2摇 杆 3链 条 4输 送 皮 带 5工 件 6皮 带 轮 7链 轮 8棘 轮 机 构 9拉 伸 弹 簧 作 业 P30： 3、 6 谢 谢 大 家 ！