彭威

摘 要：在自動化加工、裝配中，為了把工序分散，提升產能，使用多工位是一種常見的方式，如何輸送就是實現(xiàn)多工位的核心，機構的方式不同，對整機的尺寸、速度、精度、成本等有較大的影響。本文解析市面上幾種常見的多工位輸送機構，供大家參考

關鍵詞：多工位輸送 工序分散 自動化加工

中圖分類號：TH22 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（b）-00-02

市面上多工位輸送，基本分為兩大類：一類是治具不動，產品移動；另一種是產品由于各方面的限制，不能單獨移動，那么實現(xiàn)的方法就是和治具一起移動。以下主要針對第二種方式，解析市面上幾種常見的多工位輸送機構，供大家參考。

1 常用的多工位輸送機構

1.1 多工位輸送機構1

圖1就是一種常用的多工位輸送機構，由多個治具、分度盤、分度機構、電機組成，最常用的組合方式是減速電機+離合器+凸輪分割器+轉盤+治具的方式，正常的運轉方式是減速電機啟動后一直轉動，靠離合器的通斷控制停止時間，凸輪分割器的常用的工位數(shù)可以為2，3，4，5，6，8，10，12。凸輪分割器是一種分度機構，在主動軸一直轉動的情況下，可以實現(xiàn)轉動一個工位，停止，再轉動一個工位，再停止的循環(huán)動作，看到這里，不知道大家有沒有思考一個問題：既然凸輪分割器本身可以實現(xiàn)分割功能，那么可不可以和電機直接連接，取消離合器，可不可行？一般來講，離合器在這里還是有作用的，因為一般的運轉中，總是希望分割器轉的時間盡量短（<1s，甚至<0.5s），而希望停止的時間盡量長（>2s，甚至>3s），而凸輪分割器由于結構和運動原理的限制，一般分割時間和停止時間的比值不能做的過小（一般不小于1∶1），不能滿足靈活多變的設計要求，這時，可以通過離合器的通斷，斷開分割器和電動機之間的動力，使分割器停止的時間加長，達到設計要求。分割的精度主要有凸輪分割器的精度決定，輸出精度一般≤±50''。高者可達≤±30''[1]凸輪分割器也可以用中空旋轉平臺替換，要和伺服電機配合使用，精度可達≤±5''，成本會增加，而且盤面尺寸不能太大（<600mm），離合器+減速電機的組合也可以用伺服電機代理，結構簡單，響應速度更快。

還有一種是直接使用DDR旋轉馬達驅動，分割數(shù)可以人工任意調節(jié)，靈活性好，速度快，最高精度可達≤±0.5''直驅式旋轉電機（DDR）是DD馬達的一種，DD馬達也叫直接驅動馬達。由于其輸出力矩大，因此有些公司將該產品直接稱為力矩伺服。與傳統(tǒng)的電機不同，該產品的大力矩使其可以直接與運動裝置連接，從而省去了諸如減速器、齒輪箱、皮帶輪等連接機構，因此才會稱其為直驅動電機。由于一般該型電機都配置了高解析度的編碼器，因此使該產品可以達到比普通伺服高一個等級的精度。又由于采用直接連接方式，減少了由于機械結構產生的定位誤差，使得工藝精度得以保證[2]。另對于部分凸輪軸控制方式，一方面減少了由于機械結構摩擦而產生尺寸方面的誤差，另一方面也對安裝，使用時的噪音等方面降低了很多。

1.2 多工位輸送機構2

上面的布局是方形的，有時由于客戶場地的限制，需要布置成長方形，這時就需要一種直線是多工位輸送機構，如圖2所示。

圖2所示機構由直線滑軌、治具、直線驅動組件、旋轉驅動組件、定位組件組成，整體運動軌跡為上部向右運動后旋轉到達下部再向左運動后旋轉回到初始位置。治具固定在滑塊上，可以在直線滑軌上運動，直線驅動模組有2個動作，一個上升，使卡塊卡住治具凹槽，另一個是向右移動，使治具向右移動，后下降，向左復位。同時定位氣缸將治具精定位后，可以對產品進行裝配等作業(yè)，如此往復運動后直到治具到達最右邊的旋轉驅動組件。旋轉驅動組件由伺服電機+中空旋轉平臺+直線滑軌+精加工件組成，會旋轉180°使自帶的上下兩條滑軌A，B與固定的上下兩條滑軌X，Y對接，由于旋轉前是A對X，B對Y，旋轉后變成A對Y，B對X，出現(xiàn)了A和B同時要對X，Y做拼接的情況，對拼接的精度提出了較高的要求，針對這個問題，一是設計上要保證精加工的旋轉板與固定的滑軌固定板的外形尺寸要一致，給比較小的尺寸公差，還要保證中空旋轉平臺的旋轉中心和精加工的旋轉板與固定的滑軌固定板的旋轉中心一致，可以在精加工的旋轉板與固定的滑軌固定板的旋轉中心加工組裝定心用的精工藝孔，并精加工一根工藝軸，實際安裝時將軸插入作為組裝的基準。二是在滑軌的選型上盡量選用直徑大一些的鋼珠，原因是大些的鋼珠對拼接的不平度的包容度大一些。三是在裝配時對拼接處的毛刺使用砂紙打磨光滑，接口尺寸<0.05時可以得到良好的效果。旋轉驅動組件將治具從上方軌道旋轉到下方軌道后，另外一套直線驅動組件會實現(xiàn)和上方軌道的直線驅動組件一樣動作，將治具向左邊輸送，直到到達左邊旋轉驅動組件，然后重復相同的動作，將治具移送到初始位，完成整個動作循環(huán)。

該機構移動速度快，定位精度高，無沖擊，工位數(shù)可以自由設計，廣泛適用由于場地限制，寬度尺寸不能增加而又需要多工位的項目。

2 機構的優(yōu)缺點分析

總結以上兩種機構，一般對場地沒有限制的，優(yōu)先選用第一種方案，結構簡單，穩(wěn)定，成本低，若場地有限制，第二種方案也是一個良好的選擇。

參考文獻

[1] 顏建軍.凸輪分割器：中國，CN 201455741 U[P].2010.

[2] 唐任遠.特種電機原理及應用[M].2版.北京：機械工業(yè)出版社，2010.