《機電一體化控制技術(shù)與系統(tǒng)》課件第8章

8.1概述8.2自動化加工設備8.3工件儲運系統(tǒng)8.4檢驗過程自動化8.5輔助設備8.6自動化制造系統(tǒng)的控制系統(tǒng)8.7計算機集成制造系統(tǒng)第8章生產(chǎn)過程自動化技術(shù) 8.1概述

8.1.1基本概念

生產(chǎn)過程是指生產(chǎn)車間內(nèi)與受控的物料流、信息流和能量流相關(guān)的加工、儲運、檢驗和裝配過程。生產(chǎn)過程示意圖如圖8－1所示。圖8－1生產(chǎn)過程示意圖由上圖可見，生產(chǎn)過程中始終伴隨著物料流、信息流和能量流，因此，生產(chǎn)過程自動化就是要在有序信息流的控制下，實現(xiàn)物料流及物料處理系統(tǒng)自動化和能量流自動化。

物料流系統(tǒng)包括工件流、刀具流、工裝夾具流和切屑流。

物料處理系統(tǒng)包括加工設備、檢測設備、清洗設備、熱處理設備和裝配設備等。

信息流則存在于廣義生產(chǎn)過程的全部過程中；能量流為物料流過程提供能量，以維持系統(tǒng)的運行。我們討論的是狹義的生產(chǎn)過程自動化，因此重點放在自動化制造系統(tǒng)的研究上。8.1.2自動化制造系統(tǒng)的常見類型

自動化制造系統(tǒng)主要有十二種基本形式，其特點及適用范圍如下：

1.剛性半自動化單機

除上、下料外，機床可以自動完成單個工藝過程的加工循環(huán)，這樣的機床稱為剛性半自動化單機。剛性半自動化單機實現(xiàn)的是加工自動化的最低層次，但其投資少、見效快，適用于產(chǎn)品品種變化范圍和生產(chǎn)批量都較大的制造系統(tǒng)。剛性半自動化單機的缺點是調(diào)整工作量大，加工質(zhì)量較差，工人勞動強度大。

2.剛性自動化單機

剛性自動化單機是在剛性半自動化單機的基礎上增加自動上下料裝置而形成的自動化機床。剛性自動化單機常用于品種變化很小，但生產(chǎn)批量特別大的場合。其特點是投資少、見效快，但通用性差，是大量生產(chǎn)最常見的加工設備。

3.剛性自動線

把機床按工藝順序依次排列，用自動輸送裝置和其它輔助裝置將它們聯(lián)系起來，使之成為一個整體，并用液壓或氣動系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)將各個部分的動作聯(lián)系起來，使其按照規(guī)定的程序自動地進行工作,使原料、毛坯或半成品（在裝配時是零部件）根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，以一定節(jié)拍、按工藝順序自動地經(jīng)過各工位，完成預定的工藝過程，最后成為合乎設計要求的制品，這種自動工作的機床系統(tǒng)就稱為剛性自動線。剛性自動線的特點是具有統(tǒng)一的控制系統(tǒng)和嚴格的生產(chǎn)節(jié)拍，與剛性自動化單機相比，其結(jié)構(gòu)復雜，完成的加工工序多，生產(chǎn)率很高，是少品種、大量生產(chǎn)必不可少的加工設備。其優(yōu)點是生產(chǎn)周期短，中間庫存少，物料流程短，占地面積少，改善了勞動條件，便于管理。但其存在投資大，系統(tǒng)調(diào)整周期長，更換產(chǎn)品不方便等缺點。

4.剛性綜合自動化系統(tǒng)

剛性綜合自動化系統(tǒng)指包括零件制造、熱處理、鍛壓、焊接、裝配、檢驗、噴漆甚至包裝在內(nèi)的自動化系統(tǒng)。其優(yōu)點是生產(chǎn)率極高，加工質(zhì)量穩(wěn)定，工人勞動強度低。其缺點是結(jié)構(gòu)復雜，投資強度大，建線周期長，更換產(chǎn)品困難。

5.一般數(shù)控機床

一般數(shù)控機床分為硬件數(shù)控機床與計算機數(shù)控機床兩種。它用于完成零件一個工序的自動化循環(huán)加工，常用于零件復雜程度不高，品種多變、批量中等的生產(chǎn)場合。

6.加工中心

加工中心是在一般數(shù)控機床的基礎上增加刀庫和自動換刀裝置而形成的一類更復雜、用途更廣、效率更高的數(shù)控機床。它分銑削加工中心與車削加工中心兩類。銑削加工中心一般用于箱體類零件及其他異形類零件加工，而車削加工中心一般用于回轉(zhuǎn)體零件的加工。

7.混合成組制造單元

混合成組制造單元是指采用成組技術(shù)原理來布置加工設備，包括成組單機、成組單元和成組流水線。在混合成組制造單元中，數(shù)控設備與普通加工設備并存，各自發(fā)揮其最大作用。

8.分布式數(shù)控系統(tǒng)（DNC）

分布式數(shù)控系統(tǒng)采用一臺計算機控制若干臺CNC機床，強調(diào)系統(tǒng)的計劃調(diào)度和控制功能，對物料流與刀具流的自動化并不要求。其優(yōu)點是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、靈活性大、可靠性高、投資小，以軟件取勝，注重對設備的優(yōu)化利用。

9.柔性制造單元（FMC）

柔性制造單元是指由1～3臺數(shù)控機床或加工中心所組成，單元中配備有某種形式的托盤交換裝置或工業(yè)機器人，由單元計算機進行程序編制和分配、負荷平衡和作業(yè)計劃控制的一類加工系統(tǒng)。其優(yōu)點是占地面積小，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不很復雜，成本較低，投資較小，可靠性較高，使用及維護均較簡單，常用于品種變化不是很大，生產(chǎn)批量中等的生產(chǎn)規(guī)模。

10.柔性制造系統(tǒng)（FMS）

柔性制造系統(tǒng)由四部分組成：兩臺以上的數(shù)控加工設備，一個自動化的物料及刀具儲運系統(tǒng)，若干臺輔助設備（如清洗機、測量機、排屑裝置、冷卻潤滑裝置等），一個由多級計算機組成的控制和管理系統(tǒng)。FMS內(nèi)有兩類不同性質(zhì)的運動：一類是系統(tǒng)的信息流；一類是系統(tǒng)的物料流，物料流受信息流的控制。柔性制造系統(tǒng)的優(yōu)點如下：

（1）系統(tǒng)自動化程度高，可以減少機床操作人員；

（2）由于配有質(zhì)量檢測和反饋控制裝置，因而零件的加工質(zhì)量很高；

（3）工序集中，可以有效減少生產(chǎn)現(xiàn)場的面積；

（4）與立體倉庫相配合，可以實現(xiàn)24小時連續(xù)工作；

（5）由于是集中作業(yè)，因而可以減少加工時間；

（6）易于與計算機管理信息系統(tǒng)、技術(shù)信息系統(tǒng)和質(zhì)量信息系統(tǒng)結(jié)合形成更高級的自動化制造系統(tǒng)。其缺點是：

（1）系統(tǒng)投資大，投資回收期長；

（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，對操作人員的要求很高；

（3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜使得系統(tǒng)的可靠性較差。

柔性制造系統(tǒng)適用于品種變化不大、200～2500件的中等批量生產(chǎn)。

11.柔性制造線

柔性制造線與柔性制造系統(tǒng)之間的界限很模糊，兩者的主要區(qū)別是：前者像剛性自動線，具有一定的生產(chǎn)節(jié)拍，工件沿一定的方向順序傳送；后者則沒有一定的生產(chǎn)節(jié)拍，工件輸送方向也是隨機的。柔性制造線主要適用于品種變化不大的中批和大批量生產(chǎn)，線中的機床主要是多軸主軸箱的換箱式和轉(zhuǎn)塔式加工中心。在工件變換以后，各機床的主軸箱可自動進行更換，同時調(diào)入相應的數(shù)控程序，生產(chǎn)節(jié)拍也會作相應的調(diào)整。柔性制造線具有剛性自動線的絕大部分優(yōu)點，當批量不很大時，生產(chǎn)成本比剛性自動線低得多；當品種改變時，系統(tǒng)所需的調(diào)整時間又比剛性自動線少得多，但建立系統(tǒng)的總費用卻比剛性自動線高得多。

12.計算機集成制造系統(tǒng)

計算機集成制造系統(tǒng)主要強調(diào)的是信息集成，而不是制造過程物料流的自動化。它的主要特點是系統(tǒng)十分龐大，包括的內(nèi)容很多，要在一個企業(yè)內(nèi)完全實現(xiàn)計算機集成制造系統(tǒng)，難度很大。

8.2自動化加工設備

8.2.1組合機床

組合機床一般是針對某一種零件或某一組零件設計、制造的，常用于箱體、殼體和雜件類零件的平面、各種孔和孔系的加工，往往能在一臺機床上對工件進行多刀、多軸、多面和多工位加工。

組合機床是一種以通用部件為基礎的專用機床。組成組合機床的通用部件有床身、底座、立柱、動力箱、主軸箱、動力滑臺等。絕大多數(shù)通用部件是按標準設計、制造的，主軸箱雖然不能做成完全通用的，但某些組成零件（如主軸、中間軸和齒輪等）是通用的。

組合機床的主要特點是：

（1）工序集中，多刀同時切削加工，生產(chǎn)效益高。

（2）采用專門夾具和刀具（如復合刀具、導向套），加工質(zhì)量穩(wěn)定。

（3）常用液壓、氣動裝置對工件進行定位、夾緊和松開，實現(xiàn)工件裝夾自動化。

（4）常用隨行夾具，以方便工件的裝卸和輸送。

（5）更換主軸箱可適應同組零件的加工，有一定的柔性。

（6）采用可編程控制器PLC控制，可與上層控制計算機通信。

（7）機床主要由通用部件組成，設計、制造周期短，系統(tǒng)的建造速度快。8.2.2一般數(shù)控機床

數(shù)控機床是一種由數(shù)字信號控制其動作的新型自動化機床，現(xiàn)代數(shù)控機床常采用計算機進行控制（即CNC）。數(shù)控機床是組成自動化制造系統(tǒng)的重要設備。

一般，數(shù)控機床通常是指數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床等。它們的下述特點對其組成自動化制造系統(tǒng)是非常重要的：

（1）柔性高。數(shù)控機床按照數(shù)控程序加工零件，當加工零件改變時，一般只需更換數(shù)控程序和配備所需的刀具，不需要靠模、樣板、鉆鏜模等專用工藝裝備。數(shù)控機床可以很快地從加工一種零件轉(zhuǎn)變?yōu)榧庸ち硪环N零件，生產(chǎn)準備周期短，適合于多品種、小批量生產(chǎn)。（2）自動化程度高。數(shù)控程序是數(shù)控機床加工零件所需的幾何信息和工藝信息的集合。幾何信息有走刀路徑、插補參數(shù)、刀具長度半徑補償值；工藝信息有刀具、主軸轉(zhuǎn)速，進給速度，切削液開／關(guān)等。在切削加工過程中，自動實現(xiàn)刀具和工件的相對運動，自動變換切削速度和進給速度，自動開／關(guān)切削液，數(shù)控車床自動轉(zhuǎn)位換刀。操作者的任務是裝卸工件、換刀、操作按鍵、監(jiān)視加工過程等。（3）加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定?，F(xiàn)代數(shù)控機床裝備有CNC數(shù)控裝置和新型伺服系統(tǒng)，具有很高的控制精度，普遍達到1μm，高精度數(shù)控機床可達到0.2μm。數(shù)控機床的進給伺服系統(tǒng)采用閉環(huán)或半閉環(huán)控制，可對反向間隙和絲杠螺距誤差以及刀具磨損進行補償，因而數(shù)控機床能達到較高的加工精度。對中、小型數(shù)控機床，定位精度普遍可達到0.03mm,重復定位精度可達到0.01mm。數(shù)控機床的傳動系統(tǒng)和機床結(jié)構(gòu)都具有很高的剛度和穩(wěn)定性，制造精度也比普通機床高。當數(shù)控機床有3～5軸聯(lián)動功能時，可加工各種復雜曲面，并能獲得較高精度。由于按照數(shù)控程序自動加工，避免了人為的操作誤差，因而同一批加工零件的尺寸一致性好，加工質(zhì)量穩(wěn)定。（4）生產(chǎn)效率較高。零件加工時間由機動時間和輔助時間組成，數(shù)控機床加工的機動時間和輔助時間比普通機床明顯減少。數(shù)控機床主軸轉(zhuǎn)速范圍和進給速度范圍比普通機床大，主軸轉(zhuǎn)速范圍通常為10～6000r/min，高速切削加工時可達15000r/min；進給速度范圍上限可達10～12m/min，高速切削加工進給速度甚至超過30m/min，快速移動速度超過30～60m/min。主運動和進給運動一般為無級變速，每道工序都能選用最有利的切削用量，空行程時間明顯減少。數(shù)控機床的主軸電動機和進給驅(qū)動電動機的驅(qū)動能力比同規(guī)格的普通機床大，機床的結(jié)構(gòu)剛度高，有的數(shù)控機床能進行強力切削，有效地減少了機動時間。（5）具有刀具壽命管理功能。構(gòu)成FMC和FMS的數(shù)控機床具有刀具壽命管理功能，可對每把刀的切削時間進行統(tǒng)計，當達到給定的刀具耐用度時，自動換下磨損刀具，并換上備用刀具。

（6）具有通信功能?，F(xiàn)代CNC數(shù)控機床一般都具有通信接口，可以實現(xiàn)上層計算機與CNC之間的通信，也可以實現(xiàn)幾臺CNC之間的數(shù)據(jù)通信，同時還可以直接對幾臺CNC進行控制。通信功能是實現(xiàn)DNC、FMC、FMS的必備條件。8.2.3車削中心

車削中心比數(shù)控車床的工藝范圍寬，工件一次安裝，幾乎能完成所有表面的加工，如內(nèi)外圓表面、端面、溝槽、內(nèi)外圓及端面上的螺旋槽、非回轉(zhuǎn)軸心線上的軸向孔、徑向孔等。

車削中心回轉(zhuǎn)刀架上可安裝如鉆頭、銑刀、鉸刀、絲錐等回轉(zhuǎn)刀具，它們由單獨的電動機驅(qū)動，也稱自驅(qū)動刀具。在車削中心上用自驅(qū)動刀具對工件的加工分為兩種情況：一種是主軸分度定位后固定，對工件進行鉆、銑、攻螺紋等加工；另一種是主軸運動作為一個控制軸（C軸），C軸運動和X、Z軸運動合成為進給運動，即三坐標聯(lián)動，銑刀在工件表面上銑削各種形狀的溝槽、凸臺、平面等。在很多情況下，工件無需專門安排一道工序，單獨進行鉆、銑加工，從而消除了二次安裝引起的同軸度誤差，縮短了加工周期。車削中心回轉(zhuǎn)刀架通?？裳b12～16把刀具，這對無人看管的柔性加工來說，刀架上的刀具數(shù)是不夠的。因此，有的車削中心裝備有刀庫，刀庫有筒形或鏈形，刀具更換和存儲系統(tǒng)位于機床一側(cè)。刀庫和刀架間的刀具交換由機械手或?qū)ｉT機構(gòu)來完成。

車削中心采用可快速更換的卡盤和卡爪，普通卡爪的更換時間需要20～30min，而快速更換卡盤、卡爪的時間可控制在2min以內(nèi)?？ūP有3～5套快速更換卡爪，以適應不同直徑的工件。如果工件直徑變化很大，則需要更換卡盤。有時也采用人工在機床外部用卡盤夾持好工件，用夾持有新工件的卡盤更換已加工的工件卡盤，工件—卡盤系統(tǒng)更換常采用自動更換裝置。由于工件裝卸在機床外部完成，實現(xiàn)了輔助時間與機動時間的重合，因而幾乎沒有停機時間。8.2.4加工中心

加工中心通常是指鏜銑加工中心，主要用于加工箱體及殼體類零件，工藝范圍廣。加工中心具有刀具庫及自動換刀機構(gòu)、回轉(zhuǎn)工作臺、交換工作臺等，有的加工中心還具有可交換式主軸頭或臥—立式主軸頭。加工中心目前已成為一類廣泛應用的自動化加工設備，它們可作為單機使用，也可作為FMC、FMS中的單元加工設備。加工中心有立式和臥式兩種基本形式，前者適合于平面形零件的單面加工，后者特別適合于大型箱體零件的多面加工。加工中心除了具有一般數(shù)控機床的特點外，它還具有其自身的特點。加工中心必須具有刀具庫及刀具自動交換機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形式和布局是多種多樣的。刀具庫通常位于機床的側(cè)面或頂部。刀具庫遠離工作主軸的優(yōu)點是少受切屑液的污染，使操作者在加工過程中調(diào)換庫中刀具時免受傷害。FMC和FMS中的加工中心通常需要大量刀具，除了滿足不同零件的加工外，還需要后備刀具，以實現(xiàn)在加工過程中實時更換破損刀具和磨損刀具，因而要求刀庫的容量較大。換刀機械手有單臂機械手和雙臂機械手，180°布置的雙臂機械手的應用最為普遍。加工中心刀具的存取方式有順序方式和隨機方式，刀具隨機存取是最主要的方式。隨機存取就是在任何時候可以取用刀庫中的任一把刀，選刀次序是任意的，可以多次選取同一把刀，從主軸卸下的刀允許放在不同于先前所在的刀座上，CNC可以記憶刀具所在的位置。采用順序存取方式時，刀具嚴格按數(shù)控程序調(diào)用刀具的次序排列。程序開始時，刀具按照排列次序一個接著一個取用，用過的刀具仍放回原刀座上，以保持確定的順序不變。正確地安放刀具是成功執(zhí)行數(shù)控程序的基本條件。回轉(zhuǎn)工作臺是臥式加工中心實現(xiàn)B軸運動的部件。B軸的運動可作為分度運動或進給運動?；剞D(zhuǎn)工作臺有兩種結(jié)構(gòu)形式：僅用于分度的回轉(zhuǎn)工作臺用鼠齒盤定位，分度前工作臺抬起，使上、下鼠齒盤分離，分度后落下定位，上、下鼠齒盤嚙合，實現(xiàn)機械剛性連接；用于進給運動的回轉(zhuǎn)工作臺用伺服電動機驅(qū)動，用回轉(zhuǎn)式感應同步器檢測及定位，并控制回轉(zhuǎn)速度，它也被稱為數(shù)控工作臺。數(shù)控工作臺和X、Y、Z軸及其它附加運動構(gòu)成4～5軸輪廓控制，可加工復雜輪廓表面。臥式加工中心可對工件進行4面加工，帶有臥—立式主軸的加工中心可對工件進行5面加工。臥—立式主軸采用正交的主軸頭附件，可以改變主軸角度方位90°，因而得到用戶的普遍認可和歡迎。另外，由于它減少了機床的非加工時間和單件工時，因而提高了機床的利用率。

加工中心的交換工作臺和托盤交換裝置配合使用，實現(xiàn)了工件的自動更換，從而縮短了消耗在更換工件上的輔助時間。 8.3工件儲運系統(tǒng)

8.3.1存儲設備

為了使自動線能在各工序的節(jié)拍不平衡的情況下連續(xù)工作一段較長的時間，或者在某臺機床更換、調(diào)整刀具或發(fā)生故障而停歇時，保證其他機床仍能正常工作，必須在自動線中設置必要的儲料裝置，以保持工序間（或工段間）具有一定的工件儲備量。

儲料裝置通?？梢圆贾迷谧詣泳€的各個分段之間，也有布置在每臺機床之間的。對于加工某些小型工件或加工周期較長的工件的自動線，工序間的儲備量也常建立在連接工序的輸送設備上（例如輸料槽、提升機構(gòu)及輸送帶）。根據(jù)被加工工件的形狀大小、輸送方式及要求的儲備量的大小不同，儲料裝置的結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的。但不論何種型式的儲料裝置，都有下列共同要求：

（1）結(jié)構(gòu)緊湊。在保證所要求的儲存量的條件下，使體積最小、占地面積最少。

（2）結(jié)構(gòu)簡單可靠。如果儲料裝置本身易出故障，就起不了應起的作用。

1.通用和專用機床自動線的儲料裝置

由通用機床和專用機床組成的自動線中，儲料裝置常用于儲存圓柱形、環(huán)形、盤形和軸類等旋轉(zhuǎn)體工件。圖8－2(a)是一種最簡單的Z形儲料器，它的進口和出口與輸料槽相連接。儲存量要求較大時，可以做成如圖8－2(b)所示的形式。它可以按兩種不同的方式工作。一種是“通過式”的，即從一臺機床送來的每一個工件都要從儲料器中通過，再輸送到下一臺機床。另一種是“倉儲式”的，即在儲料器的進、出口都有活門控制，輸料槽分兩條通路，一條通向儲料器進口，一條直接通向下一臺機床，在正常情況下，工件從上一臺機床直接送向下一臺機床，當某一臺機床發(fā)生故障而停歇時，儲料器的進口或出口活門打開以接收或送出工件。圖8－2

Z形儲料器圖8－3為圓盤式儲料器，廣泛應用于加工滾動軸承環(huán)的自動線中。儲料器具有多層圓盤1，圓盤上具有平面螺旋滾道，工件可在其中滾動。垂直軸2上裝有十字形支架4，在支架上裝有毛刷或橡皮，當軸2被電動機3（通過減速器5及聯(lián)軸節(jié)6）帶著轉(zhuǎn)動時，毛刷或橡皮借摩擦力驅(qū)動工件沿螺旋滾道從圓盤外周滾到內(nèi)周，然后從缺口落下，經(jīng)料槽8進入下一層圓盤的外周滾道內(nèi)。經(jīng)過最下一層圓盤從出口流出的工件從輸料槽7送到下一工序。這種儲料器的優(yōu)點是儲存量較大，工件屬強迫運送，但在發(fā)生堵塞現(xiàn)象時又不會損傷任何機構(gòu)。圖8－3圓盤式儲料器在某軸承自動化車間中，采用了另一種多行料槽式儲料器，在相同的儲存量下其體積更小。如圖8－4所示，在儲料柜1里有十二行平行的料槽8，頂部用支架2支承著輸料糟3。輸料槽3的底部開有十二個可容工件落下的口，每一開口用料槽7與柜中相應的料槽8相連接。在開口的上部有活動隔板6，此隔板在彈簧12的作用下將十二個開口遮住，隔板中部與由電磁鐵4控制的杠桿5相連。當工件（軸承環(huán)）逐個從輸料糟進入料槽3后，在隔板6的上面順次累積起來，一直等到第十二個工件送到，使行程開關(guān)13動作，接通電磁鐵4，拉動杠桿5時隔板6向外抽出，十二個工件便分別同時落入相應的料槽8中，為了減小工件下落時的沖擊，將料槽8做成折線形。圖8－4多行料槽式儲料器在儲料柜的下部有十二個撥料鼓輪9，它們裝在同一根軸14上。各鼓輪的撥料口彼此錯開，按十二等份均布在軸14的圓周上。當電動機11通過減速器10和皮帶傳動使撥料鼓輪旋轉(zhuǎn)一周時，就順序?qū)⑹€工件送出儲料柜外。

2.組合機床自動線的儲料裝置

對于用步伐式輸送帶連接起來的組合機床自動線，由于它是剛性連接的，因而一般不設儲料裝置。只有在必要時，為了減少停歇時間對生產(chǎn)率的影響，提高自動線的利用率，才考慮設置儲料裝置。受步伐式輸送帶的結(jié)構(gòu)所決定，儲料裝置設在兩個分段之間，而不設在各臺機床之間。

組合機床自動線所采用的儲料裝置多數(shù)是倉儲式的。倉儲式儲料裝置的儲存量較大且占地面積較小，在自動線正常工作時它是不工作的，只有當自動線的某一段停歇時它才工作，因此，其產(chǎn)生故障的可能性比通過式儲料裝置相對少一些。用于組合機床自動線的儲料裝置有兩種基本型式：儲料庫和輔助輸送帶。

1）儲料庫

圖8－5是一種立式儲料庫的工作原理圖。在自動線的兩段之間有一個立式儲料庫11，下面有一個由雙活塞三位油缸3所驅(qū)動的托架2。在自動線正常工作時，托架2處于圖示位置。工件1由前一段的輸送帶A送到托架2，由后一段的輸送帶B運走。當后一段自動線出現(xiàn)故障停歇時，工件1送到托架2上以后，壓力油同時通入油腔4和5，而油腔9與油箱相通，因而浮動活塞6下降，而活塞7上升，直到頂在活塞6的端面為止。此時，托架2將工件1上抬一定高度，使儲料庫11中的工件略略抬起以便拔出隔料器8。隔料器8在油缸10的作用下從工件中拔出后，油腔4與油箱相通，于是活塞7驅(qū)使托架2一直向上，把工件1送入儲料庫中，并插入隔料器8，然后油腔9通入壓力油，使托架2下降到原位。當前一段自動線停歇時，托架2從儲料庫11中取出工件，按上述的逆過程進行。圖8－5立式儲料庫圖8－6為鏈式水平儲料庫，它放置在與兩段自動線相垂直的方向上。鏈條4由電動機5通過減速器6作間歇傳動。從動鏈輪具有張緊機構(gòu)2。鏈條用平板8支承以免下垂。在鏈條4上裝有容納工件的框架3。在后一段自動線發(fā)生故障時，鏈條依次向左移動一個步距，使右邊一個空框架3對著工件7，以便容納由上一段自動線的輸送帶1送來的工件。當前一段自動線發(fā)生故障時，鏈條向右逐步移動一個步距，把帶有工件的框架3送到工位，以便運向后一段自動線中。當要求較大的儲存量時，儲料庫可以做成多層的，以節(jié)省生產(chǎn)面積。圖8－6鏈式水平儲料庫

2）輔助輸送帶

這種儲料庫常常以步伐式輸送帶的形式安排在工件主輸送帶的旁邊或垂直方向。如圖8－7（a）所示，在第一段到第二段的主輸送帶旁邊設置輔助輸送帶。在正常工作時，輔助輸送帶不工作。當某一段停歇時，就按虛線箭頭方向?qū)⒐ぜθ胼o助輸送帶，或從中取出工件。這種輔助輸送帶要求能在兩個方向輸送工件，所以按圖8－7（b）所示做成圓桿形，其撥爪可以兩面工作。當向左輸送工件時，撥爪的a端朝上；當向右輸送工件時，用油缸齒條機構(gòu)使之回轉(zhuǎn)180°，撥爪改為b端向上。圖8－7儲料輔助輸送帶

3.儲存量的確定

在設計儲料器時，需要確定儲存量。若儲存量太小，則當自動線的某一段因故停歇時，另一段連續(xù)工作的時間短，收不到應有的效果；若儲存量過大，則增加建線投資和占地面積。儲存量應根據(jù)具體情況恰當?shù)卮_定。

儲料器的儲存量可參考下式確定：C＝KQts

（8－1）式中：C——儲料器的儲存量；

Q——儲料器前一工序或前一段的生產(chǎn)率；

ts——前、后工序（段）一次停歇的最長時間，或要求儲料器能夠連續(xù)供料的時間；

K——系數(shù)。當工件的形狀簡單、尺寸較小且生產(chǎn)節(jié)拍較短時，式中的ts可取為要求儲料器連續(xù)供料的時間。例如，要求在自動線某一段停歇時，儲料器能保證供料2小時或半個工作班（即ts＝120分鐘或240分鐘）。這樣雖然儲存件數(shù)較多，但由于工件小，節(jié)拍短，只要儲料器的結(jié)構(gòu)選擇得合理，就既能發(fā)揮較好的補償作用，又可使結(jié)構(gòu)比較緊湊。

當工件的尺寸較大，生產(chǎn)節(jié)拍較長時，式中的ts最好由自動線一次停歇最長的時間來決定，使儲料器既有足夠的儲存量來補償自動線因故停歇的時間損失，又不致因儲存量過多而使結(jié)構(gòu)龐大。確定自動線一次停歇的最長時間是比較復雜的問題，一般在設計時可以參照同類型自動線的經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定，并適當考慮系數(shù)K，K約取為1.2～2。8.3.2工件輸送裝置

1.輸料槽

在加工某些小型旋轉(zhuǎn)體零件（例如盤狀零件、環(huán)狀零件、圓柱滾子、活塞銷、齒輪等）的自動線中，常采用輸料槽作為基本輸送裝置。

輸料槽有利用工件自重輸送和強制輸送兩種形式。對于小型旋轉(zhuǎn)體工件，大多采用以自重滾送的辦法實現(xiàn)自動輸送，在無法用自重輸送或為了保證運送的可靠性時，可采用強制輸送的輸料槽。作為自動線輸送裝置的輸料槽，為了將相鄰的兩臺機床連接起來，自然要比自動裝卸工件裝置中的輸料槽長得多，常常還需將某一段做成彎曲滾道。工件在較長的滾道里靠自重輸送，常因阻塞或失去定向，甚至跳出槽外等故障而不能正常工作。因此，分析影響工件在滾道中正常運送的因素，研究保證工作穩(wěn)定性的條件，具有重要意義。

1）工件形狀特性與槽寬的關(guān)系

工件在滾道中靠自重運送時，最重要的形狀特性是長徑比（L／D），輸料槽截面寬度B主要根據(jù)工件的長徑比來決定。如圖8－8所示，工件在輸料槽中滾動時，由于存在間隙S，可能因摩擦阻力的變化或工件存在一定錐度誤差而偏轉(zhuǎn)一個角度（圖8－8(a)）。當工件的對角線長度C接近或小于槽寬B時，工件就有可能卡住或完全偏轉(zhuǎn)而失去原有定向。

當工件偏轉(zhuǎn)到兩對角與輸料槽側(cè)壁接觸時，其對角線C與垂直于側(cè)壁的OM線所成的夾角為γ，此γ角應比摩擦角ρ大，即tanγ>tanρ=μ（摩擦系數(shù)）。反之，若如圖8－8（a）所示，ρ＞γ，則O點的反作用合力R有使工件在O′楔緊的趨勢，則工件可能卡住。即：從圖8-8可如：圖8－8工件在輸料槽中的輸送條件在極限情況下，tanγ=tanρ=μ，根據(jù)三角函數(shù)的基本關(guān)系有：代入上式可得允許的最大間隙為（8－2）

從式(8－2)可知，工件不被卡住所允許的最大間隙Sk與工件的長徑比和摩擦系數(shù)有關(guān)。隨著L／D的增大，對角線長度C將愈加接近L，允許的Sk值亦將減小;當L／D增大到一定程度時，允許的最大間隙Sk可能為零，這就表明工件在輸料槽中已不能可靠地靠自重運送。一般當L／D＞8.5～4時，工件以自重滾送的可靠性就很差了。工件偏轉(zhuǎn)的程度還與其端面形狀有關(guān)。如圖8－8(b)所示，其L／D雖與圖8－8（a）一樣，但由于兩端倒角，所以偏轉(zhuǎn)得厲害一些，因此在應用式（8－2）時，應以計算直徑Dj代替式中的D。在圖8－8（b）、圖8－8（c）中，計算直徑分別為Dj=D-2a和Dj=D-a。

用式（8－2）計算出來的Sk是在一定的摩擦系數(shù)下允許的最大間隙，一般都用于校核計算。在實際決定槽寬B時，應考慮槽寬的制造公差δB和工件的長度公差δL，實際最大間隙為（8-3）

式中：S0——為了保證工件在槽中滾送所必需的最小間隙（可以L為公稱尺寸，按h8～h13選?。?；

δL——工件長度公差；

δB——輸料槽寬度B的制造公差。

用式（8－3）校核時，應使：（8－4）

當不能滿足式(8－4)的條件，或用式(8－2)計算出Sk=0甚至為負值時，則表明該工件不宜用自重輸送，須采用其它方式（如強制）輸送。

2)輸料槽的結(jié)構(gòu)和制造精度

對于圓柱體、盤狀及環(huán)狀工件，輸料槽通常用鋼板彎成U形；在傾斜角較大、滾送速度高時，通常做成封閉式。

在如圖8－9（a）所示的自動線中，輸料槽的底部用兩個長板條1或兩根圓棒2代替整個滾動平面，這樣就比較容易達到較高的制造精度并大大地減小了摩擦阻力。滾道側(cè)壁所產(chǎn)生的阻力也是不可忽視的。側(cè)壁愈高，則阻力愈大，但也不能做得過低，否則，碰撞的工件就有可能跳起來，產(chǎn)生歪斜，卡住后面的工件，甚至跳出槽外。一般推薦，對于圓柱工件，側(cè)壁高度H=（0.6～0.8）D；對于盤狀和環(huán)狀工件，H≥D。當用整條長板做側(cè)壁時，應如圖8－9(a)所示開以長窗口3，這一方面可減小摩擦阻力，同時便于觀察工件的運送情況。此外，側(cè)壁應具有足夠的剛性和制造精度，避免產(chǎn)生波浪式的彎曲和在工件經(jīng)常摩擦及碰撞下形成局部凸起或凹陷的情況。

在某些軸承自動線中，用圓棒代替長板形側(cè)壁（圖8－9(b)）得到了較為滿意的工作效果。圖8－9輸料槽的結(jié)構(gòu)3）輸料槽的傾斜角

一般說來，輸料槽的傾斜角愈大，則工件滾送時克服阻力的能力愈強，但傾斜角過大，將使工件運送速度過大，會產(chǎn)生不良后果。當工件滾送時的阻力較大時，傾斜角應較大。在要求具有較小的傾斜角時，為了保證工作的可靠性，必要時須經(jīng)過試驗確定。根據(jù)經(jīng)驗，傾斜角約在5°～15°之間。

與自重運送的輸料槽相比，因為強制運送的輸料槽由外力推動工件，所以無需傾斜放置。圖8－10為某軸承自動線所用強制運送的輸料槽。在輸料槽3的兩邊設有封閉式鏈條4，通過電動機6、減速器1帶動鏈輪2轉(zhuǎn)動。在兩列鏈條4上按一定距離連接著推送桿5，鏈條移動時，桿5便將工件推送向前。圖8－10強制運送的輸料槽

2.輸料道

加工外形較復雜、尺寸較長的軸類工件的自動線，常采用輸料道輸送工件。輸料道輸送也分為自重滾送與強制運送兩種形式。較重的工件或精加工后的工件采用自重滾送的形式輸送時，為了減緩工件的下落速度及避免工件相互碰撞，可在料道中安裝可以擺動的隔離塊（參看圖8－11(a）)，當前面一個工件壓在隔離塊的小端時，扇形大端便向上翹起，將后面一個工件擋住。在隔離塊上還可以安裝擺錘或彈簧，通過調(diào)整擺錘高度或彈簧力，能改變滾動阻力，使工件平穩(wěn)地逐個滾送（圖8－11(b)）。圖8－11重力斷續(xù)滾送輸料道示意圖自重運送的輸料道必須傾斜一個角度。對于徑向傳送工件的料道，其V形板的安裝間距P（圖8－12）應盡可能的小，以便能儲存較多的工件，但必須保證機械手或提升機構(gòu)有足夠的抓放工件的位置。

對于軸向傳送工件的料道，其V形板的間距t（圖8－13）可由下式計算：（mm）（8-5）式中：L——工件的長度（mm）；

S——工件之間的間隙（mm）。圖8－12徑向傳送工件時料道上V形板的間距圖8－13軸向傳送工件時料道上V形板的間距

3.工業(yè)機器人

在柔性自動化制造技術(shù)中，工業(yè)機器人是應用很廣泛的一種設備。目前，在很多柔性制造單元和系統(tǒng)中采用機器人完成物料輸送等功能。

圖8－14是典型的工業(yè)機器人，由機器人本體、控制系統(tǒng)和電氣液壓動力裝置三部分組成。機器人本體有堅實的底座，底座上有繞中心旋轉(zhuǎn)的掃描臂，掃描范圍為240°～270°。掃描臂上有在垂直面內(nèi)擺動的肩，這樣就構(gòu)成了一個球面坐標系統(tǒng)。與擺動肩相連的是延伸肘，它改變了機器人的整個臂長，使活動范圍擴展成球體空間。手腕分別有三個坐標的轉(zhuǎn)動：俯仰、偏向、回轉(zhuǎn)，它擴大了機器人的柔性和靈活性。在手腕的前端可以安裝各種工具，如手爪、夾持器、噴槍等。圖8－14工業(yè)機器人圖8－15機器人用于零件裝配

4.自動導向小車（AutomaticGuideVehicle，AGV）

自動導向小車是目前柔性制造技術(shù)中較有發(fā)展前途的物料輸送裝置（圖8－16），新建的柔性制造系統(tǒng)中采用自動導向小車已成為一種明顯趨勢。一般來說，自動導向小車的主要技術(shù)參數(shù)如下：最大承載量1000kg，最高行速1m/s，加速度0.4m/s2，高速行駛時的最小轉(zhuǎn)彎半徑1m，帶對中定位裝置時的定位精度±6mm，裝料時間10s，通過兩次定位裝置可使其準停定位精度達±0.1mm。圖8－16自動導向小車小車裝有托盤交換裝置，用以實現(xiàn)與機床或裝卸站之間的自動連接。輥輪式交換裝置利用輥輪與托盤間的摩擦力將托盤移進移出。滑動叉式交換裝置利用往復運動的滑動叉將托盤推出或拉入，兩邊的支承滾子可減少移動時所需的力。升降臺式交換裝置利用升降臺將托盤升高，物料托架上的托物叉伸入托盤底部，升降臺下降，托物叉回縮，將托盤移出。小車還裝有升降對齊裝置，以便消除工件交接時的高度差。圖8－17為自動導向小車自動行駛的控制示意圖?？刂菩旭偮肪€的控制導線埋于車間地面下，高頻控制信號流過控制導線，車體下部的檢測線圈接收制導信號，當車偏離正常路線時，兩個接收線圈信號產(chǎn)生差值，以此差值信號作為輸出信號，經(jīng)轉(zhuǎn)向控制裝置處理后，傳至轉(zhuǎn)向伺服電機，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向和撥正行車方向。在停車地址監(jiān)視傳感器所發(fā)出的監(jiān)視信號經(jīng)程序控制裝置處理（與設定的行駛程序相比較）后，發(fā)令給傳動控制裝置，控制行駛電機，實現(xiàn)輸送車的啟動、加減速、停止等動作。圖8－17

AGV自動行駛的控制原理路徑尋找就是自動選取岔道。AGV在車間的行走路線比較復雜，有很多分岔點和交匯點。中央控制計算機負責車輛調(diào)度控制，AGV上帶有微處理器控制板，AGV的行走路線以圖表的格式存儲在計算機內(nèi)存中。當給定起點和目標點位置后，控制程序自動選擇出AGV行走的最佳路線。小車在岔道處方向的選擇多采用頻率選擇法。在決策點處，地板槽中同時有多種不同頻率信號。當AGV接近決策點（岔道口）時，通過編碼裝置確定小車目前所在位置。AGV在接近決策點前作出決策，確定應跟蹤的頻率信號，從而實現(xiàn)自動路徑尋找。

5.有軌小車（RailGuideVehicle，RGV）

有軌小車往返于加工設備、裝卸站與立體倉庫之間，按指令自動運行到指定的工位（加工工位、裝卸工位、清洗站或立體倉庫庫位等），自動存取工件。它與機器人輸送方式相比，具有輸送距離大、定位精度高和載重量大等優(yōu)點。

有軌運輸車有三種工作方式：

（1）在線工作方式：運輸車接受上位計算機的指令而進行工作。

（2）離線自動工作方式：可利用操作面板上的鍵盤來編制工件輸送程序，然后按啟動按鈕，使運輸車按所編程序運行。（3）手動工作方式：運輸車有三個主運動，即直角坐標的X、Y、Z三個方向，如圖8－18所示。其中X方向（沿軌道方向）和Z方向（垂直方向）有較高的定位精度要求（±0.2mm），故采用光電碼盤檢測反饋的半閉環(huán)伺服驅(qū)動系統(tǒng)。整機控制框圖如圖8－19所示。圖8－18有軌運輸車圖8－19有軌運輸車控制框圖

6.步伐式輸送裝置

1）棘爪步伐式輸送裝置

（1）棘爪式輸送帶。

圖8－20是組合機床自動線中最常用的棘爪式輸送帶。在輸送帶1上裝有若干個棘爪2，每一棘爪都可繞銷軸3轉(zhuǎn)動，棘爪的前端頂在工件6的后端，下端被擋銷4擋住。當輸送帶向前運動時，棘爪2就推動工件移動一個步距；當輸送帶回程時，棘爪被工件壓下，于是繞銷軸3回轉(zhuǎn)而將彈簧5拉伸，并從工件下面滑過，待退出工件之后，棘爪又復抬起。圖8－20棘爪式輸送帶的動作原理圖如圖8－21所示，棘爪式輸送帶1是支承在滾子2上作往復運動的。支承滾子通常安裝在機床夾具上，它的數(shù)量應視機床間距的大小而定，一般可每隔一米左右安裝一個。輸送時，工件3在兩條支承板5上滑動，兩側(cè)限位板4是用來導向的。當工件較寬時，用一條輸送帶運送工件時容易使其歪斜，這時可用同步動作的兩條輸送帶來推動工件。圖8－21輸送帶的支承滾子棘爪式輸送帶的結(jié)構(gòu)如圖8－22所示。它由若干個中間棘爪1、一個首端棘爪2和一個末端棘爪3裝在兩條平行的側(cè)板4上所組成。由于整個輸送帶比較長，考慮到制造及裝配工藝性，一般都把它做成若干節(jié)，然后再用連接板5連成整體。輸送帶中間的棘爪一般都做成等距的，但根據(jù)實際需要，也可以將某些中間棘爪的間距設計成不等距的。自動線的首端棘爪及未端棘爪與其相鄰棘爪之間的距離，根據(jù)實際需要可以做得比輸送步距短一些。圖8－22棘爪式輸送帶的結(jié)構(gòu)因為步伐式輸送裝置是一種剛性連接的裝置，所以輸送帶的結(jié)構(gòu)尺寸不僅與輸送步距有關(guān)，而且與機床在安裝調(diào)整時的實際距離有關(guān)。所以，設計輸送帶時還應注意以下幾點：

①在一節(jié)輸送帶上，最好只安裝一臺機床加工工位的棘爪。如果在一節(jié)輸送帶上裝有兩臺機床的棘爪，則不但要求棘爪間具有精確的距離，而且機床安裝時的中心距離要求也很嚴，這是不合理的。

為了便于調(diào)整工作，可以采用如圖8－23所示的微調(diào)棘爪。在全線安裝調(diào)試時裝好棘爪3，當再一次重新安裝自動線時，可以根據(jù)機床的實際距離，通過螺釘3對相鄰兩棘爪端面間的距離A進行微調(diào)。圖8－23棘爪微調(diào)機構(gòu)②連接板一般固定在前一節(jié)輸送帶上，在制造單位安裝調(diào)試后，連接板與后一節(jié)輸送帶在中間打一個定位銷2（見圖8－22中K處），運到使用單位時須重新調(diào)整，調(diào)好后再另打兩個定位銷。③調(diào)整輸送帶時，輸送帶向前到達終點，工件應比規(guī)定的定位安裝位置滯后0.3～0.5mm（圖8－24）。在定位時，定位銷以頂端錐度引進工件的定位孔，把工件向前拉到準確的安裝位置。

④由于棘爪式輸送帶不便于在工件的前方設置擋塊，因此向前輸送的速度一般不宜大于16m/min，并且應在行程之末裝設行程節(jié)流閥減速，以防止工件因慣性前沖而不能保證位置精度。一般推薦在終點前30～60mm處開始節(jié)流。圖8－24步伐式輸送帶的調(diào)整位置示意圖

(2)輸送帶的傳動裝置。

步伐式輸送帶可以采用機械驅(qū)動或者液壓驅(qū)動。

圖8－25是一種機械驅(qū)動的輸送裝置，由通用的機械滑臺傳動裝置1及輸送滑臺3組成。工作時，快速電動機5啟動，通過絲桿、螺母驅(qū)動滑臺3，帶動輸送帶2前進，接近終點時，快速電動機5停止而慢進電動機4啟動，使工件準確到位。待工件定位夾緊之后，快速電動機5啟動反轉(zhuǎn)，使輸送帶快速返回。

采用液壓驅(qū)動的輸送裝置可以得到較大的驅(qū)動力和輸送速度，實現(xiàn)緩沖比較容易，調(diào)整也方便。加以目前絕大多數(shù)的自動線中都具有液壓傳動系統(tǒng)，所以，液壓驅(qū)動的輸送裝置得到了廣泛的應用。圖8－25機械驅(qū)動的輸送裝置

2）回轉(zhuǎn)步伐式輸送裝置

圖8－26(a)為回轉(zhuǎn)步伐輸送裝置的動作示意圖。輸送帶1上的撥爪2是剛性的，工作時，輸送帶先回轉(zhuǎn)一個角度，讓撥爪卡住工件（或隨行夾具）3的兩端，再向前輸送一個步距。待輸送帶到達終點，將工件定位夾緊后，輸送帶1反轉(zhuǎn)使撥爪2脫開工件（或隨行夾具），然后退回原位。圖8－26(b)為回轉(zhuǎn)步伐式輸送裝置輸送的一個實例。在輸送帶5的帶動下，裝有活塞（工件）3的隨行夾具2可在T形導軌1上移動。處于原位時，固裝在輸送帶5上的成形卡板4豎起在虛線位置。圖8－26回轉(zhuǎn)步伐式輸送裝置動作示意圖輸送時，卡板4與輸送帶5一起回轉(zhuǎn)45°，使卡板的每一個凹槽卡著一個隨行夾具2，同時把四個活塞向前移動一個步距。輸送到位后，卡板反轉(zhuǎn)45°而離開工件，輸送帶5接著退回原位。由于卡板的凹槽具有限位的作用，可以保證工件輸送到終點時具有比較準確的位置，因而這種輸送裝置允許采用較高的輸送速度（可達20m/min以上）。典型的回轉(zhuǎn)步伐式輸送裝置的結(jié)構(gòu)簡圖如圖8－27所示，整個輸送帶由若干節(jié)圓桿1組成，兩節(jié)的接合處采用了配合，然后用兩個互成90°的銷子固定。圓桿直徑有40、50、60、70mm等，其相應的端部小頭直徑為25、35、40、45mm。輸送帶的支承滾輪7一般做成腰鼓形。輸送帶的往復運動大多采用液壓油缸驅(qū)動。為了讓輸送帶回轉(zhuǎn)，活塞桿4與輸送帶之間采用能相對轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)接頭3連接。為使行程末端不發(fā)生沖擊，油缸5兩端設有緩沖器6。輸送帶的回轉(zhuǎn)運動是由專用的回轉(zhuǎn)機構(gòu)2實現(xiàn)的。圖8－27回轉(zhuǎn)步伐式輸送裝置

3）抬起步伐式輸送裝置

圖8－28為氣缸體精加工自動線的抬起步伐式輸送裝置。輸送時，先把工件抬起一個高度，向前移動一個步距，將工件放到夾具上或空工位的支承上，然后輸送帶返回原位。用這種方式可以輸送缺乏良好輸送基面的工件以及需要保護基面的有色金屬工件和高精度工件。在圖8－28中，輸送帶7的往復運動由輸送傳動裝置8驅(qū)動，其升降運動則由齒條、齒輪和凸輪機構(gòu)實現(xiàn)。工作時，油缸（圖中末示出）驅(qū)動齒條1，帶動齒輪2、軸3和凸輪4，迫使頂桿5及支承滾輪6上下移動，從而使輸送帶升降。這種裝置因受凸輪升高量的限制，升降行程一般比較小，故適用于輸送需要保護基面的高精度工件及有色金屬工件（這類工件只需抬高幾毫米即可）。圖8－28氣缸體精加工自動線的抬起步伐式輸送器

7.隨行夾具的退回裝置

在組合機床自動線中，對于某些形狀復雜、缺少可靠輸送基面的工件或有色金屬工件，常采用隨行夾具作為定位夾緊和自動輸送的附加裝置。隨行夾具可以做出一個很可靠的輸送基面，并采用“一面兩孔”的典型定位方式在自動線的工位上安裝，使某些原來不便于在組合機床自動線上加工的工件可以上線加工。

為了使隨行夾具能在自動線上循環(huán)工作，當工件加工完畢從隨行夾具上卸下以后，隨行夾具必須重新返回原始位置。所以，在使用隨行夾具的自動線上，應具有隨行夾具的返回裝置。隨行夾具的返回裝置包括返回輸送帶及與主輸送帶的連接機構(gòu)。

隨行夾具的返回方式有水平返回方式、上方返回方式和下方返回方式。

（1）水平返回方式。

圖8－29所示為隨行夾具在水平面內(nèi)作框形運動返回的示意圖。圖8－29（a）中的返回輸送裝置由三條步伐式輸送帶1、2、3所組成，三條輸送帶按一定的先后順序步伐移動。在卸料工位卸下工件后，隨行夾具在加工時間內(nèi)一步一步地經(jīng)過П形路線回到上料工位。圖8－29（b）是采用三段鏈條傳動以代替步伐式輸送帶。圖8－29（c)為半圓形鏈條返回輸送帶，這種方案比圖8－29（b）占地面積小，但須注意隨行夾具在返回過程中已回轉(zhuǎn)了180°，必要時須在自動線中添設轉(zhuǎn)位裝置。圖8－29隨行夾具水平返回方式為了有效利用生產(chǎn)面積，有時把自動線布置成封閉框形。把工件兩側(cè)面和頂面的加工工位布置在兩條縱向輸送帶上，把兩端面的加工工位安排在橫向輸送帶上，這樣便無需設置專門的返回輸送帶。但須注意，這種方案具有占地面積短而闊的特點。

水平返回隨行夾具使自動線形成封閉框形，為了進入框內(nèi)，必須架橋梯從輸送帶上跨過。這種方式敞開性好，但占地面積較大，適用于隨行夾具比較重或尺寸較大的情況。（2）上方返回方式。

隨行夾具從上方返回方式可使自動線的結(jié)構(gòu)比較緊湊，占地面積小，但不宜于布置立式機床。圖8－30所示為從機床上面返回隨行夾具的示意圖。隨行夾具2在自動線的末端用提升裝置3升到機床上方后，經(jīng)返回輸送帶4送回自動線的始端，然后用下降裝置5降到主輸送帶1上。有的返回輸送帶是一條傾斜（1∶50）的滾道，隨行夾具被提升后，在自重的作用下返回。這種方案結(jié)構(gòu)簡單，但對于工位多而布局很長的自動線不甚適宜。圖8－30隨行夾具從上方返回的自動線圖8－31隨行夾具從后上方返回的方式（3）下方返回方式。

圖8－32為小型自動線隨行夾具從下方返回的輸送示意圖。裝著工件的隨行夾具2由輸送油缸1直接驅(qū)動，一個頂著一個地沿著輸送導軌移動到加工工位。全部工序完畢后，工件連同隨行夾具一起被送入自動線末端的回轉(zhuǎn)鼓輪5，然后翻轉(zhuǎn)至下面，經(jīng)機床底座內(nèi)的步伐式返回輸送帶4送回自動線的始端，再由回轉(zhuǎn)鼓輪3從下面翻轉(zhuǎn)至上面的裝卸工位。兩個回轉(zhuǎn)鼓輪是同時動作的，當鼓輪回轉(zhuǎn)時，返回輸送帶處于中間位置；當鼓輪不動時，返回輸送帶從鼓輪5中拉出隨行夾具和工件并向鼓輪3送入隨行夾具和工件。圖8－32隨行夾具下方返回方式示意圖

8.4檢驗過程自動化

8.4.1概述

隨著機械加工及裝配工序的自動化水平提高，檢驗過程自動化成為不可缺少的環(huán)節(jié)。自動化檢驗可以保證檢驗結(jié)果客觀準確，消除人為的觀測誤差；提高檢測效率，實現(xiàn)大批量檢測；減輕檢測人員的勞動強度。實現(xiàn)檢驗過程自動化還能自動監(jiān)視工藝過程的進行情況，保證設備正常工作。

1.實現(xiàn)檢驗過程自動化的途徑

（1）在機床上安裝自動檢測裝置，如磨削過程中，安裝在磨床上的自動檢測裝置。

（2）在自動線中設置自動檢驗工位，如在自動線中設置對精鏜孔測量的工位，在曲軸動平衡自動線中設置不平衡量的檢測工位等。

（3）設置專用的檢驗分類機及分類自動線，如活塞環(huán)、滾針、鋼球等零件的分類機，連桿稱重分類自動線等。

2.自動檢驗的基本過程

（1）零件加工過程中的自動檢驗。

在加工的同時對零件進行測量，將測量結(jié)果轉(zhuǎn)換成相應的電量或氣壓信號送至信號轉(zhuǎn)換及放大裝置，經(jīng)轉(zhuǎn)換、放大后送至機床控制系統(tǒng)，對加工過程直接進行控制。

（2）具有自動補償作用的檢驗過程。

在加工之后對零件進行測量，如果由于刀具磨損而使被加工工件的尺寸達到或超出某一范圍，檢驗裝置將發(fā)出信號，由控制系統(tǒng)控制機床作相應的補償運動，或在連續(xù)出現(xiàn)廢品的數(shù)量超過規(guī)定值時，通過控制系統(tǒng)來停止機床工作。在某些情況下，也可以同時應用分類機構(gòu)，讓合格品通過，而剔除廢品。（3）檢驗自動機的檢驗過程。

在加工完畢后，零件經(jīng)測量裝置檢驗，檢驗結(jié)果的信號一方面送向信號燈裝置顯示出來，另一方面送到信號轉(zhuǎn)換放大裝置，控制分類機構(gòu)將零件分為三類，即合格品、可返修的廢品及不可返修的廢品。檢驗自動線的工作過程與檢驗自動機基本相似，只是在自動線上可以檢驗更多的參數(shù)，而且可以在檢驗工位之間安排一些補充加工、校正和清洗等其它工位。

綜上所述，可以將自動檢驗過程歸納為圖8－33所示的方框圖。由方框圖可以看出，上述三種檢驗方式由于控制過程不同，以及在接收測量信號之后執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)的作用不同，所以檢驗執(zhí)行機構(gòu)具有不同的結(jié)構(gòu)和特點。但是它們也有共性的部分，即不論哪一種檢驗方式，其測量裝置和信號的傳輸放大裝置是相同的。圖8－33自動檢驗過程方框圖

3.自動檢驗的分類

自動檢驗可以按下列幾種不同的特征進行分類：

（1）按轉(zhuǎn)換測量信號的原理可以分為機械式、電氣式（包括電接觸式、電感式、差動變壓器式、電容式和光電式等）和氣動式。

（2）按檢驗過程的性質(zhì)可以分為在加工過程中的自動檢驗，加工過程中同時對零件進行檢驗，并根據(jù)檢驗結(jié)果主動地控制機床的工作過程，故又稱為主動檢驗；在加工完成以后進行檢驗和分類，這種檢驗方法不能預防廢品的產(chǎn)生，只能發(fā)現(xiàn)和剔除廢品，故又稱為消極檢驗。（3）按量頭與工件的接觸情況可以分為接觸式檢驗和非接觸式檢驗。

（4）按被檢驗的參數(shù)可以分為零件的尺寸偏差、幾何形狀誤差、重量偏差、高速轉(zhuǎn)動零件的不平衡量等參數(shù)的檢驗。8.4.2加工過程中的自動檢驗裝置

加工過程中的自動檢驗裝置一般作為輔助裝置安裝在機床上，就其測量方式的不同，可分為直接測量和間接測量兩類。直接測量裝置在加工過程中用量頭直接測量工件的尺寸變化，主動監(jiān)視和控制機床的工作；間接測量裝置則依靠預先調(diào)整好的定程裝置，控制機床的執(zhí)行部件或刀具行程的終點位置來間接控制工件的尺寸。

1.直接測量裝置

根據(jù)被測表面的不同，直接測量裝置又分為檢驗外圓、檢驗孔、檢驗平面和檢驗斷續(xù)表面等類裝置。測量平面的裝置多用于控制工件的厚度或高度尺寸，大多系單觸頭測量，其結(jié)構(gòu)比較簡單。其余幾類裝置，由于工件被測表面的形狀特性及機床的工作特點不同，因而各具有一定的特殊性。

1）外圓磨削自動測量裝置

在磨削中測量外徑尺寸時多采用點接觸測量裝置，觸點的數(shù)目可以是一點、兩點或三點。

單觸點的測量裝置結(jié)構(gòu)最簡單，但是在布置測量觸點時，必須注意磨削時徑向切削力較大這一特點。為了避免工藝系統(tǒng)的彈性變形直接影響測量精度，測量觸點不宜布置在砂輪的對面（如圖8－34（a）所示），而應如圖8－34（b）所示，布置在與砂輪橫進給相垂直的方向，即將觸點接觸在工件的上母線或下母線上。圖8－34單觸點測量的布置方式圖8－35所示為單觸點測量裝置的實例。此裝置由測量頭3、QFQ—2—1型浮標式氣動量儀6和GK—4型晶體管光電控制器7、9所組成。測量頭3裝在磨床工作臺上，測量杠桿2的硬質(zhì)合金端與工件1的下母線相接觸，另一端面B與氣動噴嘴4之間具有一定的間隙Δ。杠桿2的A部具有一定的彈性變形，以保持觸頭對工件的測量力。在加工過程中，工件直徑逐漸減小，間隙Δ也隨著減小，因而浮標逐漸下降。當工件到達規(guī)定的尺寸時，浮標正好切斷光源控制器7從燈泡8發(fā)出的光束，于是光電傳感器9輸出一個信號，控制砂輪5退出工件。圖8－35單觸點測量裝置

圖8－36是測量頭的結(jié)構(gòu)。量頭體3裝在底座7的垂直槽中，用螺釘5鎖緊。底座7固定在機床的工作臺上，其底面結(jié)構(gòu)根據(jù)工作臺面的形式確定。松開螺釘5，可以借助于螺母6調(diào)節(jié)量頭的高低位置。圖8－36測量頭的結(jié)構(gòu)測量裝置的電氣控制原理如圖8－37所示。當浮標上升未切斷光源時，光束直射在光電二極管上，使三極管V1和V2導通，繼電器J1通電。此時J1的常閉觸點斷開，控制繼電器J2不通電，無控制信號輸出。當浮標下降切斷光源后，三極管V1和V2截止，J1斷電，J2通電，其常開觸點閉合，接通電磁鐵DT，控制砂輪退出。圖8－37測量裝置的電氣控制原理單觸點測量裝置的觸點與工件的上母線或下母線相接觸，雖然能消除工藝系統(tǒng)在徑向磨削力作用下變形的影響，但是工件相對于測量裝置的安裝誤差以及加工中的振動等因素仍然會影響測量精度和穩(wěn)定性。雙觸點測量裝置可以消除或減小上述不利因素的影響，能保證較高的穩(wěn)定性。

2）內(nèi)圓磨削自動測量裝置

內(nèi)圓磨削的自動測量裝置也有多種，如剛性塞規(guī)、單觸點和雙觸點測量裝置等。剛性塞規(guī)的結(jié)構(gòu)和電路簡單，但易磨損，工作穩(wěn)定性較差，測量精度也不很高，通常只用于測量2級精度以下的孔。單觸點測量裝置存在著與外圓磨削單觸點測量裝置相同的缺點，因此只應用于工藝系統(tǒng)剛度較好，主軸振動小的情況下。目前在自動和半自動的內(nèi)圓磨床上廣泛采用雙觸點測量裝置。

圖8－38是采用電感式傳感器的雙觸點測量裝置原理圖，圖8－39是具體的結(jié)構(gòu)圖，兩圖中的零件序號是一致的。圖8－38雙觸點測量裝置原理圖圖示量爪1、2已經(jīng)進入工件孔中并處于測量狀態(tài)。量爪1和2都通過支承塊4、十字片彈簧3與測量裝置的基架16相連。在上支承塊4的右端裝有電感式傳感器6，在下支承塊4的右端則裝有臂10，其中裝有可調(diào)節(jié)的量端11，與傳感器量端接觸。上、下量爪1、2各處在彈簧5的作用下而獲得一定的測量力。工件孔徑尺寸變大時，上量爪繞十字片彈簧順時針轉(zhuǎn)動，下量爪逆時針轉(zhuǎn)動，從而使傳感器測量桿（鐵芯）相對于線圈移動，發(fā)出尺寸偏差信號。如果工件振動而使量爪擺動，則由于兩量爪的轉(zhuǎn)向相同，故傳感器發(fā)出的信號沒有變化。圖8－39內(nèi)圓磨削雙觸點測量裝置整個裝置通過支架13安裝在軸12上。在進行測量之前，由于錐塞8楔入螺釘7和9之間，因而量爪1和2收攏。測量時，液壓裝置驅(qū)使錐塞8后退，并帶著支架13繞軸12順時針轉(zhuǎn)動，直至靠在定位支釘14上為止。此時，量爪1、2進入工件孔中，當錐塞8進一步后退時，其錐面放松螺釘7和9，于是量爪1、2的量端在孔內(nèi)張開，靠在被測量的表面上。加工完畢后，量爪1和2必須退出工件。此時，由液壓驅(qū)動的錐塞8前進，其錐面首先頂開螺釘7和9（圖B—B），使量爪1、2的量端合攏，傳感器6的測量桿與量端11離開。當液動錐塞8進一步前進時，將使測量裝置的支架13繞立柱12逆時針轉(zhuǎn)動，從而使量爪1、2退出工件。定位塊15是在搬運測量裝置時固定量爪1、2之用。工作時，應將定位銷拔出，將定位塊15轉(zhuǎn)動，使量爪1、2能自由擺動。通過螺塞調(diào)節(jié)彈簧5的壓力，可以分別對上、下量爪的測量力進行調(diào)整。傳感器的信號調(diào)整可借助于手柄調(diào)整量端11的位置來實現(xiàn)。

量爪1和2以夾箍安裝在支承塊4的圓柱端上，當用于測量不同直徑的工件時，可以進行調(diào)整。

2.間接測量裝置

以間接測量法控制加工過程時，不是用測量裝置直接檢測工件尺寸的變化，而是利用預先調(diào)整好的定程裝置（例如行程擋鐵或開關(guān)），控制機床執(zhí)行機構(gòu)的行程，或者借助于專用的裝置檢測工具的尺寸來間接地控制工件的尺寸。圖8－40研磨孔徑的間接測量在應用間接測量法的自動測量裝置中，通常都具有某種測量發(fā)信元件，借檢測刀具的行程或尺寸來間接控制被加工零件的尺寸。圖8－40所示是研磨過程中采用的間接測量裝置的工作原理圖。在工件6上方的支架5中，裝有可轉(zhuǎn)動的標準環(huán)3，此標準環(huán)的孔徑與被加工孔在研磨后的尺寸相對應。在每一研磨砂條4的末端，帶有塑料（或電木）塊2。每當研磨頭1向上到最高位置時，塑料塊2進入標準環(huán)3的孔中，當工件的余量未被切除時，研磨頭的外徑小于環(huán)3的孔徑。在研磨過程中，砂條逐漸向外脹開，亦即研磨頭連同塑料塊2的外徑不斷增大，等到工件孔徑達到要求的尺寸時，塑料塊2進入環(huán)3的孔中后，便以摩擦力帶動標準環(huán)3轉(zhuǎn)動。環(huán)3上的銷子壓在信號發(fā)送裝置8上，發(fā)出停車信號。擋銷9和10用以限制環(huán)3的轉(zhuǎn)動角度。采用這種裝置時，必須注意到塑料塊2與砂條4在研磨過程中雖然一同被磨損，但它們的磨損不會是一致的。因此，必須根據(jù)塑料塊2的磨損規(guī)律來預先決定標準環(huán)孔徑相應的尺寸，以減小測量誤差。8.4.3自動補償裝置

對于一些用調(diào)整法進行加工的機床，工件的尺寸精度主要決定于機床精度和調(diào)整精度。當工件的精度要求較高，而切削工具磨損較快，即刀具的尺寸耐用度較低時，在機床工作時間不長的情況下，工件的尺寸精度就會顯著下降。為了恢復機床的調(diào)整精度，必須經(jīng)常停機進行再調(diào)整，從而使生產(chǎn)率受到很大的影響。這樣，在提高加工精度和充分發(fā)揮自動化機床的生產(chǎn)效率之間，就產(chǎn)生了突出的矛盾。為了適應自動化生產(chǎn)中高精度、高效率的要求，在此情況下就需要采用自動補償裝置。目前，在金屬切削加工中，自動補償裝置多采用尺寸控制原則，即在工件完成加工后，自動測量其實際尺寸。當工件的尺寸超出某一規(guī)定的范圍時，測量裝置發(fā)出信號，控制補償裝置對刀具進行調(diào)整以補償尺寸上的偏差。圖8－41所示為精鏜孔的自動補償系統(tǒng)原理圖。已加工好的工件5用測量頭6進行測量，其測量結(jié)果可在控制裝置7上用儀表顯示出來。當因鏜刀磨損而使工件尺寸到達某一極限值時，控制裝置7發(fā)出補償信號，補償機構(gòu)4通過鏜頭3對鏜刀2進行調(diào)整以補償磨損，使其后加工的工件1的尺寸回到規(guī)定的范圍以內(nèi)。圖8－41自動補償系統(tǒng)原理圖由此可見，自動補償系統(tǒng)一般由測量裝置、信號轉(zhuǎn)換或控制裝置以及補償裝置三部分組成。

自動補償系統(tǒng)的測量和補償過程是滯后于加工過程的。為了保證在對前一個工件進行測量和發(fā)出補償信號時，后一個工件不會成為廢品，就不能在工件已到達極限尺寸時才發(fā)出補償信號，一般應使發(fā)出補償信號的界限尺寸在工件的極限尺寸以內(nèi)，并留有一定的安全帶，如圖8－42所示。圖8－42尺寸公差帶與補償帶測量控制裝置大多向補償裝置發(fā)出脈沖補償信號，或者補償裝置在接收信號以后進行脈動補償。每一次補償量的大小決定于工件的精度要求，即尺寸公差帶的大小，以及刀具的磨損情況。每次的補償量愈小，獲得的補償精度愈高，工件的尺寸分散度也愈小，但此時對補償執(zhí)行機構(gòu)的靈敏度要求也愈高。采用尺寸控制原則的自動補償裝置，多應用于下述兩種情況：

（1）用調(diào)整法加工的磨床。例如無心磨床、立軸式和臥軸式的雙端面磨床等，當砂輪磨損后，工件尺寸變大，到達一定限度后，需進行補償。這時的補償運動多由補償裝置驅(qū)動砂輪座或?qū)л喿鶃韺崿F(xiàn)。

（2）用于精加工的自動化機床上。當?shù)毒叩某叽缒陀枚容^低時，需借助于自動測量和補償裝置以保證加工精度，并相應地保證生產(chǎn)率。在此情況下，補償運動大多由特殊結(jié)構(gòu)的鏜刀桿來實現(xiàn)。8.4.4檢驗自動機

1.概述

檢驗自動機用以將已經(jīng)加工好的零件按檢驗技術(shù)要求自動進行分類或分組。一般來說，檢驗自動機可將零件分為三大類：合格品、可返修廢品和不可返修廢品。在選擇裝配時，合格品通常又按一定的尺寸偏差再細分為若干組。所以，檢驗自動機有時又稱為自動分類機。

2.檢驗自動機的實例

下面介紹檢驗自動機的幾個實例。

1）鋼球自動分類機

軸承廠生產(chǎn)的大量鋼球需按一定尺寸進行分組，以便用選擇裝配法裝配軸承。圖8－43所示是一種鋼球自動分類機。料斗1中儲存著按產(chǎn)品制造公差制造的鋼球，通過轉(zhuǎn)動著的圓盤2將鋼球送入輸料管3中。楔形量規(guī)4是由兩塊傾斜布置的刃片組成的，兩刃口組成一狹縫，按鋼球的尺寸公差調(diào)整得開始窄些、逐漸變寬。鋼球沿刃邊滾動時，按尺寸由小到大依次落入相應的分組格子中。圖8－43鋼球自動分類機

這種鋼球自動分類機結(jié)構(gòu)較簡單，但因鋼球滾動時有慣性，故分類精度不很高（約≥2μm），用于一般精度的鋼球分類。

較精確的鋼球自動分類機如圖8－44所示。鋼球9從料斗1輸出后，沿輸料槽進入精密測量板4上，位于量板4上方的梳形板2沿封閉的矩形曲線作循環(huán)運動，并將鋼球依次放到量頭3下面進行測量。量頭3的數(shù)量決定于要求分組的數(shù)目，它與量板4之間的距離用塊規(guī)預先調(diào)整好（沿鋼球傳送方向依次增大）。梳形板2由凸輪5、8、杠桿6和7傳動。當鋼球被送到第一量頭下面時，如果其直徑大于量頭3與量板4之間的距離，則會被阻留在這個位置上，再由梳形板2移至下一個量頭下面，如果此時鋼球的直徑小于該量頭3與量板4之間的距離，則鋼球便在自重的作用下滾入相應的分類箱中。這種分類機可以按2μm的分組精度將鋼球進行分組，生產(chǎn)率為180～250個／分。采用差動變壓器式傳感器（如DFJ－10G型滾柱直徑自動分類機）時，可以按1μm的分組精度對滾針或滾柱進行分類。圖8－44較精確的鋼球自動分類機

2)活塞環(huán)厚度自動檢驗分類機

活塞環(huán)厚度自動檢驗分類機的傳動系統(tǒng)如圖8－45所示。它可以用電接觸式測量頭對活塞環(huán)整個圓周軸向的厚度進行測量，并將測量結(jié)果分成合格品、過大（厚）和過?。ū。┤?。圖8－45活塞環(huán)厚度自動檢驗分類機的傳動系統(tǒng)整個系統(tǒng)運動的協(xié)調(diào)是由電動機17通過蝸輪副15、13，驅(qū)動分配軸12而實現(xiàn)的。活塞環(huán)2儲存在彈倉式上料裝置的料倉中（圖上未表示），上料推板1由凸輪14驅(qū)動，將料倉最下面一只活塞環(huán)2推送至半圓形固定板8上，板1和8的半圓拼成一個整圓，將活塞環(huán)夾住，凸輪14通過杠桿16、推桿11上端的圓盤將活塞環(huán)2頂入旋轉(zhuǎn)著的圓盤3的孔中。當活塞環(huán)在圓盤3中正確地定位以后，測量卡規(guī)7的上觸頭6和下觸頭5進入被測量的活塞環(huán)中，其厚度的尺寸信號由上觸頭6的移動經(jīng)測量傳感器4的量桿而發(fā)出。由于圓盤3是轉(zhuǎn)動著的，因而可以對活塞環(huán)2整個圓周上軸向的厚度進行測量。如果活塞環(huán)2的厚度超出公差范圍，就向電磁鐵10發(fā)送信號，使分類機構(gòu)的活門9打開，讓它落入相應的（過大或過?。┓诸愊渲?。圖8－46檢驗分類自動機的電氣原理圖操縱活門9的電氣原理如圖8－46所示。擺動桿5用導線經(jīng)開關(guān)S2與C點相連，觸頭3、4分別與三極管V1和V2的基極連接。當工件尺寸合格時，測量桿6使擺桿5處在兩個觸點3、4之間，因而V1、V2的基極均開路，V1和V2均截止，分類活門1和2均關(guān)閉，合格的工件沿料槽輸出。若工件尺寸過小，則量桿的杠桿6下移，壓動杠桿5使之與觸頭3接觸，V2因基極電位變化而導通，于是中間繼電器P2吸合，其常開觸點接合，電磁鐵M1動作，其銜鐵將分類活門1頂起，過薄的工件落入“過小”的廢品箱中。如果工件尺寸過大，則擺動桿5與觸頭4接觸，V1導通，中間繼電器P1吸合，電磁鐵M2的銜鐵將分類活門2頂開，過厚的工件落入“過大”的廢品箱中。工件離開測量位置前，開關(guān)S2先斷開，以防止發(fā)出工件過小的誤信號，并靠P1或P2的自鎖觸點將分類活門保持在原位。在每個測量循環(huán)完畢后，靠開關(guān)S1將電路斷開，電器全部復原。下一循環(huán)開始時，S2先合上，待工件進入測量位置后，S1合上，接通電路以進行測量。開關(guān)S1和S2的開合，可由分配軸上的凸輪控制。 8.5輔助設備

8.5.1提升裝置

提升裝置有連續(xù)傳動和間歇傳動兩種類型。連續(xù)傳動的提升裝置大多采用鏈條傳動；間歇傳動的提升裝置可以采用鏈條，也可以采用頂桿。對于生產(chǎn)節(jié)拍較短的環(huán)、盤類零件的加工自動線，一般采用連續(xù)傳動的方式；對于生產(chǎn)節(jié)拍較長的軸、套類零件的加工自動線，多采用間歇傳動的方式。圖8－47鏈條式間歇傳動的提升裝置圖8－47為某油泵齒輪自動線中所用的鏈條式間歇傳動提升裝置。兩條平行的鏈條1安裝在鏈輪2和3上。鏈條之間按一定的節(jié)距用小軸相連，兩個小軸之間的距離正好容納一個工件（齒輪）。鏈輪軸7上裝有齒輪6，與油缸4所驅(qū)動的齒條5相嚙合?；钊客鶑鸵淮?，鏈條移動一個步距。為了避免活塞回程時帶動鏈輪倒轉(zhuǎn)，軸7和軸8都以棘輪機構(gòu)9、10（借用自行車的“飛”）與鏈輪相連，軸8是固定不轉(zhuǎn)的，并可借調(diào)節(jié)機構(gòu)11調(diào)整兩鏈輪的中心距。這種提升裝置還能起到一定的儲料作用。圖8－48是頂桿式間歇提升裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。頂料板2由活塞桿1驅(qū)動作上、下往復運動，每向上一次，就把一個工件4沿提升機主體的內(nèi)腔向上推移一個距離，此時，工件從彈性掣子3上滑過。活塞向下回程時，工件被彈性掣子3阻住不能落下。因此，當頂料板不斷往復推料時，就能將工件一個頂著另一個地不斷向上提升。

這種提升裝置的結(jié)構(gòu)簡單而緊湊，但須在主體內(nèi)充滿工件后才能將最上一個工件送出；同時，工件不宜過重，否則頂抬力要求很大，且易壓傷工件表面。在頂料板行程終點的附近應開活門，以便在調(diào)整或修理時從提升機主體內(nèi)取出積存的工件。圖8－48頂桿式間歇提升裝置8.5.2分路裝置

在應用輸料槽的自動線中，若某些工序的生產(chǎn)率較低，則為了平衡前后工序的生產(chǎn)節(jié)拍，常常把相同的機床并聯(lián)起來。這時，從上一臺機床運來的工件，需用分路裝置分配到并聯(lián)的各臺機床上去。

圖8－49是油泵齒輪自動線中根據(jù)“按需分配”原則工作的分路裝置，它供兩臺并聯(lián)的滾齒機作分配工件之用。在上一臺機床加工完成的齒坯從進料滾道7送到分路器的位置Ⅰ的分料叉1中，分料叉1與活塞桿2相連。活塞桿的兩端是油缸3和4，分別與兩臺滾齒機的油路相連。當某一臺滾齒機加工完畢時，其相應的油缸通油一次，將齒坯拉到相應的分路位置Ⅱ或Ⅲ處，再從出料口經(jīng)輸料槽送到該機床上去。圖8－49分路裝置（一）圖8－50