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摘要:
針對(duì)某公司曲軸生產(chǎn)線的自動(dòng)化上下料物流線的需求,設(shè)計(jì)一款可循環(huán)堆積放置式曲軸料臺(tái),要求其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,循環(huán)速度快,便于拆卸且后期改造簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:
曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中最重要的部件。它承受連桿傳來(lái)的力,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩通過(guò)曲軸輸出同時(shí)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)上其他附件工作。曲軸受到旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的離心力、周期變化的氣體慣性力和往復(fù)慣性力的共同作用,使曲軸承受彎曲扭轉(zhuǎn)載荷的作用。因此要求曲軸有足夠的強(qiáng)度和剛度,軸頸表面需耐磨、工作均勻、平衡性好。目前隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,人們對(duì)汽車的需求量日益增加,市場(chǎng)對(duì)曲軸的需求量也供不應(yīng)求。要想使加工工藝復(fù)雜,需求量大的曲軸加工線,能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模批量生產(chǎn),那么自動(dòng)化應(yīng)用就必不可少。而文章描述的設(shè)計(jì)產(chǎn)品就是一種可滿足自動(dòng)化上料線供給靈活運(yùn)用的料臺(tái)。
1曲軸結(jié)構(gòu)及托盤上部支撐托盤設(shè)計(jì)
曲軸屬于內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部的重要部件,其精度要求高,形狀復(fù)雜,制造難度較大。圖1為該曲軸圖紙。圖片中從右往左依次是第一主軸頸,第一連桿頸,第二主軸頸,第二連桿頸,第三主軸頸,第三連桿頸,第四主軸頸,第四連桿頸。曲軸支撐托盤設(shè)計(jì)首先要考慮避讓機(jī)械手,其次要確保曲軸上料姿態(tài)。而這里機(jī)械手夾取曲軸第三主軸頸及二、三連桿頸,因此托盤支撐選擇支撐二、四軸頸支撐。而曲軸工件的上料姿態(tài)為2、3連桿頸向上,因此還需增加姿態(tài)保持機(jī)構(gòu)。可調(diào)節(jié)上托盤底面采用耐磨材料與鏈條滾子接觸在無(wú)阻力情況下由摩擦力牽引托盤前進(jìn),遇到阻擋時(shí)鏈條滾子在其表面滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)積放功能。
2積放循環(huán)托盤下部設(shè)計(jì)
根據(jù)用戶提出的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,循環(huán)速度快,便于拆卸及后期改造簡(jiǎn)單等要求。我們采用一種通過(guò)滾子鏈條循環(huán)帶動(dòng)形式,來(lái)實(shí)現(xiàn)托盤循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)及實(shí)現(xiàn)積放等功能。(1)鏈條選擇:根據(jù)功能運(yùn)用我們選取了三排滾子鏈條,第一排鏈條用于整條傳送線的動(dòng)力鏈條。第二排滾子用于實(shí)現(xiàn)托盤上部積放滾動(dòng)功能。第三排鏈條用于實(shí)現(xiàn)托盤下部的支撐及從下方返回(圖3)。(2)托盤底部設(shè)計(jì)(如圖4),連接上板用于與上支撐托盤連接,翻轉(zhuǎn)鉤爪采用鉤爪結(jié)構(gòu),在向上翻轉(zhuǎn)時(shí)鉤住鏈條,到達(dá)上端后由于重力作用其能自動(dòng)脫開鏈條,使其能實(shí)現(xiàn)循環(huán)積放運(yùn)轉(zhuǎn)。
3工作原理及整體設(shè)計(jì)
通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)鏈條持續(xù)旋轉(zhuǎn),托盤在上端時(shí)在沒(méi)有阻力的情況下,托盤由鏈條滾子帶動(dòng)前行,在遇到阻擋時(shí)則與拖鏈滾子做相對(duì)滾動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)積放功能。在循環(huán)過(guò)程中,通過(guò)鉤子鉤住鏈條來(lái)實(shí)現(xiàn)托盤從下端返回到上端,返回上端后鉤子由自重自動(dòng)脫離鏈條。而在下方積放時(shí),則是通過(guò)鉤子的上表面與鏈條的最外端摩擦實(shí)現(xiàn)的。以此循環(huán),實(shí)現(xiàn)托盤積放功能。最終根據(jù)實(shí)際需求在料臺(tái)上不同的位置增加擋停機(jī)構(gòu),增加接油盤、機(jī)器人上料端防護(hù)圍欄、人工上料防錯(cuò)及電氣控制等細(xì)化結(jié)構(gòu)。使料臺(tái)能夠滿足不同場(chǎng)合自動(dòng)化上料需求。在這里文章就不對(duì)擋停機(jī)構(gòu),框架設(shè)計(jì)及相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算做詳細(xì)描述。該方案通過(guò)實(shí)踐已經(jīng)驗(yàn)證可行性和可靠性,能滿足實(shí)際要求,該設(shè)計(jì)目前已經(jīng)應(yīng)用于客戶現(xiàn)場(chǎng),運(yùn)行狀況良好。
4結(jié)束語(yǔ)
隨著工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用的大力推廣,自動(dòng)化產(chǎn)品需求日益增加。作為具有橋梁作用的物流運(yùn)輸設(shè)備的重要性愈發(fā)凸顯,企業(yè)如何通過(guò)利用最低成本,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠且能滿足市場(chǎng)需求的物流設(shè)備,提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,成為一個(gè)關(guān)鍵因素。而具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)用靈活,節(jié)拍要求低,成本低廉,運(yùn)作速度快及可拓展方向廣等優(yōu)勢(shì)的可循環(huán)積放式鏈條輸送線較比傳統(tǒng)的等節(jié)距料臺(tái)及雙層托盤輸送料臺(tái),有著顯著的競(jìng)爭(zhēng)力。
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作者:張育嶠 蔡勇 李偉嶺 趙健 單位:沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司