4.4.4　凸轮分度器的节拍

（1）凸轮分度器节拍时间

①节拍时间　节拍时间简称为节拍，一般用T_c表示。它是指各种自动化专机或自动化生产线在正常连续工作、稳定运行的前提下，专机（或生产线）每生产一件产品（或半成品）所需要的周期时间间隔，单位：min/件（min/cycle）、s/件（s/cycle）。

自动化专机（或生产线）的节拍时间由两部分组成：一部分为工艺操作时间，用于执行机构完成各种加工、装配、检测等工序操作；另一部分为辅助生产时间，用于各种辅助机构完成上下料、换向、夹紧等辅助操作。节拍时间是根据产品工艺的实际情况确定的，如果装配工序需要的时间长（短），则节拍时间就长（短）。

在凸轮分度器组成的自动化专机中，由于转盘与凸轮分度器是连接在一起且同步运动或停顿的，各工位的操作也是同步进行的，最后一个卸料工位也是以同样的节奏完成最后的卸料工序，因此转盘的运动周期实际上也就是凸轮分度器的运动周期。

转盘（或凸轮分度器）每完成一个转位+停顿动作循环的时间，即为一个节拍时间，这一时间也就是这种自动化专机每生产一件产品的周期时间。因此，凸轮分度器组成的自动化专机的节拍时间就等于输出轴（转盘）的一个循环时间，即1个转位时间+1个停顿时间：

T_c=T_h+T₀　　（4-5）

式中　T_c——节拍时间，s/件；

T_h——转位时间，s；

T₀——停顿时间，s。

显然，在转位时间一定的情况下，机器的节拍时间应该根据各工位中需要工序操作时间最长的工位来决定，只要该工位能够在转盘停顿时间内完成工序操作，其他工位的工序操作都可以在该时间内完成。所以有

T₀≥max（T_si）　　（4-6）

式中　T_si——自动化专机中各工位所需要的工序操作时间，i=1，2，3，…，n，n为工位数；

T₀——停顿时间，s。

②生产效率　生产效率是指专机（或生产线）在正常连续工作、稳定运行的前提下，每单位时间内所能完成产品（或半成品）的件数，一般用R_p表示，单位：件/h（cycles/h）、件/min（cycles/min）。

节拍时间T_c与生产效率R_p之间的关系式

　　（4-7）

［例4-5］　若机器的节拍时间为3s/件，计算机器的生产效率为多少件/h？

［解］　机器的生产效率为60/3 = 20件/min或1200件/h。

（2）凸轮分度器的分度角及选择方法

①分度角、停止角　凸轮分度器有两根轴，一根为输入轴，由电动机驱动，作连续周期性转动；另一根为输出轴，带动凸轮分度器上方的转盘作时转时停的间歇回转运动。输入轴每旋转一周（360°），输出轴就完成两部分动作：1个转位动作+1个停顿动作，构成一个工作循环。假设将输入轴旋转1周的角度360°分为两部分，一部分对应输出轴转位的时间，工程上称之为分度角；另一部分对应输出轴停顿的时间，工程上称之为停止角。分度角、停止角之和为360°。即

分度角+停止角=360°

分度角确定后，停止角实际上也就确定了，因此描述凸轮分度器的分度特性时使用分度角就足够了，一般只对凸轮分度器定义分度角，选型时也只选择分度角。进一步的分析可知，分度角的大小实际上决定了分度器输出轴转位、停顿两个动作时间的比值。凸轮分度器的分度角越小，它的转位时间就越短，或者说转位速度就越快。如果凸轮分度器的分度角为120°，则与此对应的停止角为240°，如果该凸轮分度器的转位时间为1s，则其停顿时间为2s，总节拍为3s，以此类推。所以一般情况下希望分度角尽可能小。当分度角为360°时，实际上就是连续转动了，一般没有360°的分度角。

②分度角的选择方法

a.分度角的标准。为了满足各种用户与各种使用条件的需要，凸轮分度器的专业制造商一般都设计有多种结构系列的产品，每个系列的分度角都包括了一系列的标准规格，供不同用户根据需要选用。例如表4-1所示为日本三共（SANKYO）公司ECO系列凸轮分度器的分度角标准。

b.分度角的选择方法。在自动化装配生产中，一般都希望节拍时间（转位时间+停顿时间）尽可能短，以提高生产效率。

选择分度角的原则通常为：a.凸轮分度器的转位速度必须与转盘的质量、负载、转盘直径相适应，在此条件下，尽可能选择较小的分度角。因为分度角越小意味着转位时间越短，机器生产效率越高。b.转盘直径越大、质量越大，转盘的转动惯量也越大，转盘转动时的惯性扭矩也越大，因此转盘的转位速度应越小（转位时间越长），需要选择较大的分度角。一般大型的转盘都选择270°的分度角。c.小型的转盘直径较小、质量较轻、允许较短的转位时间，所以可以选择较小的分度角。一般选择120°或180°的分度角，90°的分度角较少选用。