日本的自动化机构图例

【实例简介】
这是一份日本的自动化设计的资料，在国内很少看到这么经典的设计文件。
图2-71串联配置气缸的可变行程直线运动 图2-105凸轮任意变速直线运动机构 机构 ■■·甲L晶:甲d·晶 图2-106杠杆增速直线运动机构… 昌4■ 图2-72气缸直线运动机构………………78图2-107减速阀变速直线运动机构…………113 图2-73达条、齿轮和连杆直线运动机构…79图2-108链条变换方向的直线运动机构 134 图2-74顶端设有过载保护的直线运动机构……80 图2-09回转电磁铁往复直线运动机构……115 图2-75可调行程的水乎运动机构…… 图2-10回转电磁铁直线运动机构 -16 图2-76齿条、齿轮变换角度的直线运动机构…82 图2-111回转电磁铁两端减速往复直线运 图277平衡式直线运动机构……………3 动机构…r………17 图2-79小型液压缸直线运动机构………84图2-12摆动缸和凸轮往复直线运动视构 图2-79止转式液压航直线运动机构 图2-113摆动缸两端减速往复直线运动机构…119 图2-80液压缸直线运动机构………… 图2-114摆动缸与齿条、齿轮等速快速 图2-81滚珠滑板水平运动机构 87 返回往复直线运动机构 120 图2-82固定轴液压缸直线运动机构… S8 图2-115摆动、凸轮和杠杆任意变速直 图283可调速的直线运动机构 线运动机构 ■毛■ 图2-84连杆直线运动机构…… 图2116摆动缸与齿条.齿轮等速直线运 图285杠杆式平衡直线运动机构 动机构………,… r122 图2-86肘节直线运动机构… 92 图2-17摆动缸,杠杆和连杆快速返回往 图2-87钢丝绳高速水平运动机构 T日 复直线运动机构… 123 图288拼合式滚珠滑块导向的直线运动机构…94图2-18摆动缸和杠杆长行程往复直线运 图289直接连接电磁铁的往复直线运动机构…95 动机构… 124 图2-90电磁铁、阻尼器快速返回直线运动 图2-19摆动缸和链条中间停止往复直线 机构 96 运动机构 王25 图29【由连杆增大电磁铁行程的直线运动 图2-120齿糸、齿轮和机楲流量控制阀直 机构 『冒冒 血■d■t 97 线运动机构 图292电磁铁步进后快速返回的直线运动 图2-121端面凸轮任意变速直线运动机构…127 机构 …98 图2-122槽形凸轮任意变速直线运动机构…128 图293通过杠杆比提高功率的往复直线运 图2-123曲辆两端减速直线运动机构………129 动机构 图2-124柄两端减速直线运动机构 图2-94平板凸轮任意变速直线运动机构…100 图2-125槽板两端减速直线运动机构………131 图2-95直接连接气缸的等速直线运动机构…401图2-126单向离合器快速返回直线运动机构…132 图2-96改变气缸驱动变换方向的直线运动机构102图2127缺达齿轮和皮带间歇传动机构 图2-97使用快速排气间的快速返何直线运动 图2-128十字轮和链条间歇传动机构 s…I03 图2-129齿条和缺齿齿轮快速返回直线运 图2-98直接连接气缸的速度变换直线运动 动机构…… 135 机构… 104 图2-130曲椭快速返回直线运动机构…………136 图299齿条、齿轮和棘轮间歇直线运动 图2-131丝杠直线运动机构……… 机构 105 图2-132钢带等速往复直线运动机构…………138 图2-106齿条,齿轮两端减速直线运动机构…106图2-133缺齿齿轮间歇传动机构………13 图2-101气缸前进端减速直线运动机构………107 图2-134内齿轮和外齿轮快速返回直线运 图2-102气缸与齿条.齿轮步进机构……108 动机构 ■血■中血 ………r,140 图2-103液压气动联动的变速直线运动机构109图2-135丝杠任意变速直线运动机构……14k 图2-104出两个齿条得到两倍行程的往复 2-136曲柄减速真线运动机构 直线运动机构…-………… 图2-137丝杠级变速直线运动机构…………143 图2138链条中间停止直线运动机构………14!图317导轨摆动运动机构 图2-139螺旋轴等速直线运动机构…………145图3-18四根输出轴同时动作的摆动运动 图2-140过教打滑等速直线运动机构…………146 机构 79 图2-141丝杠和楔形螺母直线运动机构………14#7图319气缸与齿条、齿轮摆动运动机构……180 图2-14齿条、齿轮平衡式直线运动机构……148图3-20往复速度不同的齿条,齿轮摆动 图2143凸轮和杠杆直线运动机构… 149 运动机构 鲁■音冒l 图2-144丝杠和单向离合器慢速进给直线 图3-21凸轮摆动运动机构……… 运动机构 140图3-22杠杆摆动运动机构 图2145进给丝杠任意变速直线运动机构……151图3-23扩大液压缸动作的摆动运动机构……184 图2-146进给丝杠和导杆直线运动机构………152图3-24液压缸和长槽播臂摆动运动机构 图2-148导杆、滚子和链条直线运动机构……154图3-26低速液压马达摆动运动机………186 图2-147两根进给丝杠直线运动机构… 3图3-25斜面摆动运动机构 ≌tr 图2-149两个电礅铁终端减速直线运动机构…155图3-27杠杆摆动运动机构……………488 图2-150直角变换运动方向的前进端减速 图3-28液压马达和进给丝杆摆动运动机构…189 直线运动机构 56图3-29齿条、齿轮摆动运动机构 190 图2-151浮动液压缸终端减速直线运动机构157图3-30摆动缸摆动运动机构 图2-152由摆线摆动转换的两端减速直线 图3-31蜗杆摆动运动机构…………192 运动机构 158图33电磁铁和杠杆摆动运动机构 图2-153由连杆直接转换摆动为终端减速 图3-33电磁铁与齿条、齿轮摆动运动机构…194 的宜线运动机构 T■11會鲁111血 图3-34齿条、齿轮快速返回摆动运动机构…95 图2-154由槽形凸轮回转转换的直线运动 图3-35齿条、齿轮和摇臂摆动运动机构…196 机构 图3-36肘节摆动夹紧机构 图2-155丝杠进给及弹簧快速返坷直线运 图3-37曲柄两端减速摆动运动机构 t98 动机构 图338槽形凸轮任意变速摆动运动机构 第三章摆动运动机构…………………162图3-39齿条、齿轮和凸轮任意变速摆动 图3-】偏心重锤摆动运动(振动)机构 运动机构 图3-2曲柄连续摆动运动机构………… 163图3-40圆柱凸轮摆动运动机构 图33曲柄摆动运动机构 图3-41凸轮摆动夹紧机构 图34橹形凸轮摆动运动机构 165图3-42齿条、齿轮和曲柄摆动运动机构……203 图3-5偏心和摇臂摆动运动机构… 图3-43气盘摆动运动机构……… 图36大同转半径摆动运动机构…… 图344扩大摆动角的摆动运动机构………205 图37往复速度不同的摆动运动构 图3-45齿条、齿轮等速摆动运动机构………206 图3-8连动齿轮摆动运动机构…… 图3-46齿条、齿轮二次传动摆动运动机构…207 图3-9滚子支承的圆筒摆动运动机构 170图3-47柱塞三位停止摆动运动机构……20g 图3-10扇形齿轮和小齿轮摆动运动机构 图3-48凸轮和杠杆摆动运动机构…………209 图3-11薄膜开闭机构 ……"172 图3-49齿条、齿轮和凸轮摆动运动机构……210 图3-2气和凸轮摆动运动机构 图3-50改变杠杆比的摆动角可变摆动运 图3-13气缸和连杆摆动运动机构 ■■甲p。曲幽 动机构………… 211 图3-14在前进端停止一定时间的齿条齿 图3-51回转电磁铁加速的两端减速摆动 轮摆动运动机构 运动机构… 212 图3-15气和摇臂摆动运动机构 176 图3-52齿条、齿轮摆线摆动运动机构 2I3 图3-6气紅和推杆直线运动和摆动运动 图3-53气动摆动缸和凸轮任意变速摆动 机构 TT■甲日■ ………177 运动机构 14 图3-54摆动和杠杆快速返回摆动运动 图4-7皮带传动大减速比回转运动机构… 机构 ■1■?11P曾「冒音平T■■1■ 图4-8偏心凸轮长板平行回转运动机构………252 图3-55调速凸轮任意变速摆动运动机构…216图4-9单向离合器回转运动机构…………253 图3-56摆动缸和带滑块杠杆的两端减速 图410戴轮分度机构… 254 摆动运动机构 217 图4-11齿条、齿轮和单向离合器间歇回 图3-57摆动紅和凸轮的三位摆动运动机构…218 转运动机构 255 图3-58摆动缸和扇形齿轮等速摆动运动 图4-12定位销微小间歇回转运动机构……256 机构 2 图413液压缸微小间歇回转运动机构………257 图3-59凸轮锤机构 图4-14棘轮分度机构…… 258 图3-60凸轮摆动运动机构 身■■申■幽 …221 图4-15棘轮立式分度机构……………259 图3-61双凸轮摆动运动机构…………,…;…222 图4·16滚子分度机构 图3-62十字轮中间停止摆动运动机构………223图47液压紅和棘轮间歇回转运动机构……261 图3-63三角凸轮快速返回摆动运动机构……224 图418圆孤端齿啮合器分度机构………262 图364心形凸轮等速摆动运动机构………225图4-19齿条、齿轮卧式分度机构…… 3 图3-65十字轮两端减速摆动运动机构 日晋 226 图4-20齿条,齿轮立式分度机构…………264 图3-66曲柄摆动运动机构…………227 图42液压马达间歌回转运动机构 图3-67齿条、齿轮等速摆动运动机构 28 图422电磁铁和棘轮回转运动机构 图3-68扇形齿轮摆动运动机构…………………29 图4-23电磁铁和棘轮回转运动机构………267 图3-69曲柄快速返回摆动运动机构………230 图4-24单向离合器和字轮转运动机构…268 图3-70端面樽形凸轮摆动运动机构 231 图4-25由单向离合器转换直线运动的回 图3-71曲柄与齿条、齿轮快速返回摆动 转运动机构 269 运动机构 2 图426两个单向离合器的间歇回转运动 图3-72蜗轮付摆动运动杌构 …233 机构………………………270 图3-73固定凸轮和柄摆动运动机构……234图4-27棘轮步进回转运动机构………………271 图3-74偏心滚子和摆杆快速返叫摆动运 图4-28回转电磁铁间歇回转运动机构………272 动机构 L_4 图4-29摆动铤和棘轮间歇回转运动机构…273 图375丝杆和摇臂摆动运动机构………236图4-30摆动缸、棘轮和连杆始端减速间 图3-76滚子支承属孤板的摆动运动机构……237 敌画转运动机构 图3-77蜗杆摆动运动机构 ……238 图431具有任意变速系统的间歇回转运 图3-78滑块和连扦摆动运动机构 239 动机构 275 图379往复最高速度不同的摆动运动机构…240图4-32单向离合器间歇回转运动机构……276 贸3-80滑块终端减速摆动运动机构 424l 图4-33曲柄、连杆和棘轮步进回转运动 图3-81由锥齿轮变换方向的摆动运动机构…242 机构 4277 图282直线运动螺母和摆杆摆动运动机构…243图4-34十字轮间歇回转运动机构………278 图3-83朝轮终端减速快速返回摆动运动 图4-35缺齿齿轮和圆盘制动器间歇回转 机构 24 运动机构 第四章回转运动机构… 245 图4-36带有暂停动作的缺齿齿轮间歇 图4-1棘轮间歇转运动机构……… 转运动机构……… 280 图4-2棘轮间歇回转运动机构…………246图4-37从动轴任意分度同转的同轴线回 图-3于字轮分度机构…… 转运动机构 ……………Z8 图4-4缺齿轮、小芮轮间歇回转运动机构…248图4-38豳柄.连杆与齿糸、齿轮单向回 图4-5恒转矩过载保护回转运动机构… 249 转运动机构 ■【郾■ t…282 修46修正达轮减速回转运动机构…………250图439凸轮任意变速间歇回转运动机构 83 图4-40锥齿轮和球面圆盘变速机构 284 图5-12气动摆动缸回转及上下运动机构……308 图4-41摩擦圆盘变速机构 285 图5-13带有自转铆接头的回转和上下运 图4-42由锥齿轮组合在同轴线上减速L/2 动工作头………………………309 的机构 图5-14上下运动和水平回转的抓取和装 图4-43两个行星齿轮高减速机构… 入机构… 图444电磁比例式流量控制阀任意变速 图5-15凸轮传动抓取和装入机构…………311 回转运动机构………… 288 图5-16气缸和进给爪矩形运动机构 312 图4·45随动装置任意变速回转运动机构…289 图5-17齿条、齿轮回转运动和直线运动 图4-46蜗杼和减速阀回转运动机构……290 联动机构,………………………3]3 图4-47链条和液压减速系统回转运动机构…291 图5-18摆动和直线往复运动组合机构……314 图4-48直线运动凸轮任意变速间歇回转 图5-19两个直线运动的联动机构…………315 运动机构… ………!292 图5-20组合直线运动的抓取和装入机构…316 图4-49爪传动销轮的间歇回转运动机构……293图5-21摆动和上下运动组合装卸机构 317 图450往复凸轮传动销轮的间歇回转运 图5-22三个直线运动的组合机构…318 动机构… s…294 图5-23气缸和钢丝绳组合翻转机构 319 图4-51棘爪和链条间敬回转运动机构 295 图5-24气驱动的直线和摆动复合运动 图4-652摆杆和棘轮间歇回转运动机构…29 机构 血a4·‘中平 第五章复合运动机构 97 图5-25光电管控制的摆动和上下运动机构…32 图5-1垂直和水平分别传动的振动机构……297图5-26摇臂自转和公转并带有两端直线 图5-2二角凸轮矩形运动机构………298 运动的机构… 322 图5-3双凸轮传动的上下和左右运动机构…2925-27国转前进机构…… 图54凸轮及电磁铁各自独立传动的左右 图5-28回转轴垂直前进机构……324 和前后运动机构 图5-29上下运动和导向槽摆动运动机构 图5-5往复轨迹不同的直线和摆动运动机构…30195-30液压釭和斜面的上下和水平运动 图5-6工作头边旋转、边上下联动机构 302 机构 ··4自冒?tm画P …,…326 图5-7由上下运动将水平放置的工件垂直 图5-31扩张和反复上下运动机构… 供绐的机构……………………“303 图5-32锥齿轮自转和公转复合运动机构…328 图5-8前后、左右和上下运动组合机构……304附录 ■d■I■■ 图5-9回转轴上下运动机构…………………305 控制回路总论 图510先作直线运动后作回转运动的机构306 图5-11齿条、齿轮传动的摆动运动和其 书中所用文字代号和缩写字 它传动的上下运动联动机构 三书中所用图形符号… 346 307 第一章手册使用说明 导言 我1研究一下自动化机构的设计顺序,可以看到,一般往往先确定执行机构(从动部分)的 动作,再确定主动轴(主动部分)的种类,然后决定连结二者的运动转换机构(连接部分) 当然,在主动轴的动力来源不受限制时,也可以根据执行机构的动作及运动转换机构来选择 合适的主动轴的种类但在动力来源有所限制时,仍要根据限制的情况,对运动转换机构进行选择 因此,所谓机构设计,在一定程度上说,就是根据机构的纽合要求,从各种类型的运动转换 机构中,选出一种最合适的型式来。 机构确定以后,要想使动作自动化;还必须进行控制呵路的设计,即:液压系统、气动系统 及电气控制线路的设计 举例来说,假定要设计一个直线往复运动机构,我们选择了由电动机驱动的齿轮、齿条,为 了要往复,就必须设置限位开关,并选择电动机的正反转及由离合器、制动器定位停止的线路。 上述的考虑,一般是可行的,当然也可以采用液压传动。但如果近处有压缩空气管道,只要采用 一个气缸,并配置限位开关和电磁阀等,一切就要简单得多。又如要设计一个同样的直线往复运 动机构,而要求在行程的前进端减速时,则以采用电动机驱动曲柄,同时配置一个限位开关,控 制电动机一次回转停止这样的方式更为有利 上述情况说明,一个自动化机构,如果机械、液压、气动、电气由各专业人员分开设计,效 果较差,但要一个人来完成全部工作,又往往很困难。 由此可以想到,如果把各种运动转换机构汇集起来,作为自动化机械设计时的参考资料,将 是非常有用的。本手册就是从这一观点出发而汇编的。 夲手册是从各方面搜集来的各种运动转换机构。手册的内容,原则上以自动化机械一个部分 的运动转换机构为主体,每个机构都附有机械图、顺序控制电气原理图,有的还附有液压系统图 或气动系统图、速度特性曲线图等。基本控制顺序为:收到起动信号、开始动作、完成一个周期 动作、停止并发出终止信号。 本手册的最大特点是各机构都按从动(执行机构)和主动(驱动机构)两方面的特性进行了 分类。从动方面按动作方向、行程、载荷、速度特性、最小周期时间等有五种分类;主动方面按 动力源、动作方向等有二种分类。使用时是很方便的 由于本手册的分类方式及编写方式与一般有所不同,为便于使用,特作如下说明。 分类原则 1.动作方向 从动方面和主动方面的动作方向都分为直线运动、摆动运动和回转运动三类所谓复合运动, 刪是由两种以上的简单运动组合而成的ε例如螺旋线、摆线等曲线都是由直线运动和回转运动 或直线运动和摆动运动所组成的 在直线运动中、无论是上下方向或水平方向,主要是往复运动,但也包括通过皮带或链条传 动的直线进给运动。在摆动运动中,主要也是往复运动,而把连续摆动进给作为间歇回转列入回 转运动。因此,在回转运动中,则包括连续回转运动和间歇回转运动。 2。行程 对执行机构、要按行程来分类是困难的。一般来说,设计上尺寸大,行程也相应地大:设计 土尺寸小,行程也相应地小。但是,行程大的机构也可以用于小的行程,所以对于一个机构,要 确定其适用的行程大小范围是不容易的。例如:在汽车制造业和钟表制造业中,虽然可以采用同 杋构,但行程却有者大幅度的不同 此外,对于摆动运动和问歇回转运动,其行程随半径的不同而异。因此以回转角度来分类较 合理。对于连续川转,不存在行程分类问题。 所以,行程有三种分类:行程、动作角度、连续山转。 3.载荷 对执行机构按戥伺分类与按行程分类同样难,基本上分为如下三类:轻载荷一数百克左右; 中载荷-数公斤左石;重载荷一数公斤左右 4.速度特性及速度特性曲线 设计自动化机构时,速度特性是极其重要的因素。 举例来说,如果仅仅只要从A点移动到B点,没有别的要求,那么任何机构都可以采用。但 是,在移动速度很大,以致叮能对移动物体产生冲击时,必须降低开始时和终止时的速度。另外, 只要求单向动作时,必须采用快速返回,以提高效率。所以,不重视速度特性则往往设计不好。 速度特性有三种最基本的类燜.即:等速、终端减速、任意变速。按不同的分类方法,另有 三种不同的类型.即。快速返、中间停止、连续叫转 要把所有机构的速度特性出线完全正确地描绘下来是比较困难的,并且在实用上也没有必要, 因此手册中只采用了符号小意的方式 下面介绍各种速度特性的类刊 1)等速型 严格地并并不具有理论王等速运动的含意。如前所述,本手册中的每一个机构,都是自动化 机械的一个部分,它们在收到起动信号后开始动作在完成一个周期动作后停止并发出终止信号。 所以这里的等速,是指动作急速开始,然后以大致一定的速度运行;动作完成后,通过挡块等急 速停止这运动过程。例如,带有离合器、制动器的等速问转电动机以及气缸等的动作,都列入 这-类型,另外,对间妳呵转运动,可以认为是“只去不回”的等速单向摆动运动,因此也列入 这一类型 图1-1表小等速往复运动的速度特性曲线。图1-2表示等速间歇运动的速度特性曲线 2)终端减速聖 是指在动作开始或停止 为防止冲击,具有充分减速特性的类型。例如、曲柄运动在两个 死点处的速度理论上为零,可认为是两端减速;肘节运动仅在一侧有速度为零的位置,可认为是 端减速:¨者总称为终端减速。究竞是何种减速,可由速度特性曲线来判燃 图1-3表示两端减速的速度特性曲线。图1-4表示一端减速的速度特性曲线。图1-5表示行 程中闾为非等速的两端城速的速度特性曲线 (3)任意变速型 是指在一个周期中,原则上可任意选定速度特性曲线的类型。例如,在机械方面由凸轮直接 控制凸轮从动件的动作:在液压系统方面由凸轮控制节流阀间接控制输出轴的动作等。此外,在 个周期中,通过控制回路把速度转变为仼意阶段〈提高或降低)的机构,也都列入任意变速型。 图1E表小按不规则曲线变速的速度特性曲线。图1-7表示在-个周期中速度突然转变到另 阶段的速度特性曲线 4)快速返回型 是指在往复运动中,所有前进与后退速度不同的类型因此,慢速返回也属于此类型。此类 型属于另一种分类方法,与前述三种基本类型的分类方法不同。将二者重叠起来,可得出新的含 意。例如,等速快速返回型〈见图1-8),终端减速快速返回型(见图1-9)等。 (5〉中间停止型 此类型也属于另种分类方法,主要由控制回路实现。即在一个周期的中问、由于出现中问 停止信号而停止,北后,接到中间起动信号再开始动作,以完成余下的周期。 对此类型,如果取消中间终止信号,中间就不停止,即能连续地完成个周期。反之,对不 是中山停止型的机构,只要在前进位置土设置限位开关,即能改变成中间停止型此型在原则土 适用于往复运动 此外,对釆用缺齿芮轮或凸轮等纯杌械的方法,实现在行程途中暂时停止的机构,也纳入此 类型 (6)连续回转型 昕有连续河转的机构,均刘入此类型 图!-1等速型 图1-2等速型 1-3终端减速型 图1-4终踹减速判 图1-5终端减速型 任意变速型 图1-7任意变速型 图1…8等速快速返回型 图1-8终端减速快速返回型 为∫明确地表示杋构的速度特性,在手册屮,对一部分机构,附有速度特性曲线图。 5.周期时间 在速度特性曲线图中列岀的最小周期时间(Tmin)这一数值,实际上很难确定。不用说, 即使是同一类型的机构,只要它们的行程和载荷不同,最小周期时间也就有较大的不同。并且 只要具备了下列条件,即不考虑机构的寿命,各部分的惯性尽可能小,则可由动力的大小及驱动 机构的输出功率来决定采用较高的速度 因此,在本手册里列入的最小周期时间是一个大概的数值,然而有了这个数值,义由于对各 机构都限定了行程,由此也就可以大致确定各机构所能达到的速度。所以,这个数值对于概略地 了解这个机构适合于多高的速度,是很有参考价值的。另外,在考虑几个机构联动时,整个机械 的周期时间,就能很快地大致推算出来 在此说明一下,一个机构在行程中间停止时,中间停止时间作为零记入这个机构的最小周期 时间。 6动力源 动力源基本上分为三类,即:电气、液压、气压 液压或气动系统如采用电气控制,就不是纯粹的液压或气动系统,但对于这种情况的动力源 分类,仍以液压或气压表示 在复合运动机构中,动力往往不是单一的,动力源分类则以:液压-电气、气压电气等表示。 另外,原来采用气压作动力的机构,大致上都可照样采用液压:而原来采用液压的机构,不 定能够照样采用气压 控制回路 在手册中,机构的顺序控制以一般的继电器电路为主体,并配合必要的液压、气动系统。液 压、气动系统中的转换,由电磁阀来控制。对一部分简单的机构,省略了液压或气动系统图,其 控制阀的位置,根据电气原理图是很容易推断出来的。 所用的继电器,原则上为100伏或200伏的交流继电器。在必须用直流的地方,于电气原理 图上用DC标出 所有机构的控制回路,都靠起动信号开始动作,一个动作结束以后,停止并发出终止信号 对于振动或连续问转等机构,只需要电动机的起动电路。电路中,假设起动信号是由于按压自动 返回按钮PB1发出,实际上,PB1可以是与别的机构连接的接点。 在手册中,几乎全部使用交流信号,为了形象化地表示波形,图中采用「L(脉冲及 (阶跃)等符号。 【实例截图】
【核心代码】