精沖氣動沖床自動化的可行性研究

楊躍云，付紅光

鴻富晉精密工業（太原）有限公司，山西太原 030032

1 精沖氣動沖床自動化方案介紹

精沖氣動沖床自動化方案的設計提出，是為了提高精沖作業現場的自動化程度與水平，同時降低精沖現場作業人員工作過程中存在的風險問題，進行精沖氣動沖床進行產品自動化生產作業實現的可行性驗證，提高氣動沖床的沖壓工作效率，推進工業生產的發展進步。精沖氣動沖床自動化產品裝置是在根據現有的氣動沖床工作原理與結構特點的基礎上，通過對于精沖工藝的設計應用而實現的一種自動化精沖氣動沖床系統裝置，精沖氣動沖床的設計實現，不僅在很大程度上降低了沖壓作業中的人力成本以及作業風險，同時對于提高工業生產中的沖壓工作效率以及提高工業生產效益等，都有著積極的作用和意義。

2 精沖氣動沖床的自動化結構

如下圖所示，為精沖氣動沖床自動化系統裝置的整體結構示意圖。根據下圖可以看出，精沖氣動沖床的自動化系統裝置主要包括：1） 吹鎂屑壓產品裝置以及吸產品裝置；2）機械手到位裝置；3）磁鐵式無桿缸B；4）模具到位裝置；5）檢測裝置C；6）電控箱；7）氣控箱；8）沖床和第一、第二工位結構部位組成，精沖氣動沖床在沖壓工作過程中，各結構部分通過自身的功能作用發揮，并在相互協助的整體作用下，最終實現精沖氣動沖床的自動化產品沖壓實現。

在上示精沖氣動沖床的整體結構裝置中，吹鎂屑壓產品裝置結構部分又包括吹氣裝置A 以及磁鐵式無桿缸A、光劍檢測結構D、針對沖刀的吹氣裝置B、、壓產品氣缸、壓產品塊、產品放置檢測光感等結構單元，精沖氣動沖床的吹鎂屑壓產品裝置結構部分在上述不同結構單元的共同作用下，實現吹鎂屑壓產品裝置在整個精沖氣動沖床中功能作用。此外，在精沖氣動沖床的吸產品裝置結構部分，治具缸C 以及無桿缸D、真空吸盤等，構成精沖氣動沖床中完整的吸產品裝置結構部分。

在精沖氣動沖床的整體結構裝置中，取料頭結構部分還包含有產品定位銷以及拉定位銷氣缸，它們在精沖氣動沖床沖壓工作中，分別具有進行產品定位固定和控制產品定位固定裝置的功能作用。而精沖氣動沖床的模具到位結構部分，在精沖氣動沖床工作運行中主要是進行沖壓模具的放置，并且在進行模具放置過程中，進行模具到位情況檢測的結構裝置A 在進行檢測過程中，其檢測的靈敏度達到0.08mm，此外，在精沖氣動沖床的模具到位結構部分，進行沖壓模具到位控制的裝置結構，還包括模具到位結構中的模具到位硬限位塊，其中，在模具到位硬限位塊的退位檢測裝置B 結構中，該檢測裝置對于模具到位的檢測靈敏度也在0.08mm，具有較高的模具到位檢測限制精度。

3 精沖氣動沖床的自動化工作原理與動作過程分析

精沖氣動沖床的自動化工作運行實現，是在對于氣動沖床的工作原理以及動作特點分析利用的基礎上，結合精沖工藝特征設計實現的一種基于精沖工藝的氣動沖床裝置。

精沖氣動沖床在自動化工作運行過程中，首先，由精沖氣動沖床中的機械手到位裝置結構部位中機械手將沖壓產品放置到位，其中，機械手在將產品放置到位過程中，需注意接近開關信號進行傳遞實現；然后由精沖氣動沖床中的磁鐵式無桿缸A 結構裝置部分以及壓產品氣缸結構裝置部分，分別根據機械手對于產品的放置和傳遞情況，在自動控制系統的控制作用下完成相應的產品沖壓準備動作；精沖氣動沖床中的壓產品結構裝置在完成相應的運行動作之后，精沖氣動沖床的自動化裝置開始進入下一個動作過程，也就是精沖氣動沖床系統中的光線檢測裝置在對于光線情況的檢測分析，判斷沖壓產品是否傳遞到位，如果精沖氣動沖床中的光線檢測與判斷裝置，在對于光線檢測分析下，判斷出產品沒有傳遞到位，那么精沖氣動沖床就會對于系統的壓料氣缸發出不動作命令，同時精沖氣動沖床中的磁鐵式無桿缸A 就會返回到動作開始前的位置處，同時精沖氣動沖床中的蜂鳴器就會發出報警動作，待對于產品到位情況進行重新檢查，并對于系統工作運行中異常情況處理后，重新由精沖氣動沖床中光線檢測裝置進行光線檢測分析，以判斷是否有產品，在產品檢測到位后，由精沖氣動沖床中的壓料氣動開始進行產品沖壓動作，動作完成后壓料氣缸恢復原位，然后由磁鐵式無桿缸B 帶動沖壓模具進入到精沖氣動沖床內部，然后由模具定位缸對于模具進行定位固定，模具定位并且固定完成后，由氣動沖床對模具產品進行沖裁，一旦模具定位出現問題，就會由相應的檢測報警裝置發出報警，再重新定位檢測后，進行沖床沖裁。精沖氣動沖床在進行模具產品沖裁過程中，首先在模具產品產品打開后，由上下模內的螺牙缸對于產品進行頂壓固定，一方沖裁過程中出現卡料情況，然后由精沖氣動沖床中的無桿缸D 伸入沖模，并完成相應的產品沖裁動作，接著在非接觸式吸盤通氣的情況下，由治具缸C 向下吸取產品并恢復原位，然后無桿缸D 以及無桿缸B 依次復位，并由光檢檢D 對于沖床下放是否有物體情況進行檢測判斷后，由吹氣裝置B 在通氣情況下對于模具刀刃部位的鎂屑進行清理，然后在控制系統的控制作用下，機械手裝置取出產品后，精沖氣動沖床進入到下一個動作。

4 技術參數

精沖氣動沖床自動化裝置機構在完成整個動作后總共使用時間為10s，沖床中模具定位的精度前后單邊為0.04mm，左右+/-0.01mm。

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