自動(dòng)上料裝置在沖壓生產(chǎn)線中的應(yīng)用

牛瑞霞，郭金山，范 超

（揚(yáng)力集團(tuán)股份有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225127）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，自動(dòng)化越來(lái)越得到客戶青睞，成為現(xiàn)代生產(chǎn)的主要手段，隨著沖壓產(chǎn)品被廣泛地應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，從航空航天、交通運(yùn)輸、機(jī)械電子、醫(yī)療器械再到生活中的汽車、家電行業(yè)，都離不開(kāi)沖壓件，加上科學(xué)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，沖壓行業(yè)也從單純的沖壓轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)合周邊設(shè)備的自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線，如毛坯下料設(shè)備由原來(lái)的普通剪板機(jī)過(guò)渡到開(kāi)卷落料的自動(dòng)化裝置，沖壓制品的傳送由原來(lái)的人工傳遞過(guò)渡到采用機(jī)器人或者機(jī)械手所代替，自動(dòng)化生產(chǎn)線的使用不僅可以改善工人的作業(yè)環(huán)境，還可以減少生產(chǎn)中的失誤率和危險(xiǎn)性，提高了生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和材料的利用率等[1-2]。

傳統(tǒng)的沖壓加工過(guò)程中，往往采用人工送料模式，將板料依次放置在上料平臺(tái)上，這種手動(dòng)上料的方式導(dǎo)致生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)錯(cuò)亂等問(wèn)題[3]，也不能滿足迅猛的發(fā)展需求和客戶的生產(chǎn)效率，采用自動(dòng)上料裝置不僅提高了生產(chǎn)效率，還避免人工參與生產(chǎn)所產(chǎn)生的各種因素，包括統(tǒng)計(jì)失誤、危險(xiǎn)、誤操作等。

本文以某款自動(dòng)上料裝置為例，利用SolidWorks軟件進(jìn)行三維建模，并對(duì)其相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化與整改，最終滿足客戶的要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。該裝置模型如圖1所示，主要包括伺服送料機(jī)構(gòu)、桁架機(jī)身結(jié)構(gòu)、送料臺(tái)車和重力對(duì)中臺(tái)等結(jié)構(gòu)組成。

圖1 自動(dòng)上料裝置結(jié)構(gòu)示意圖

1 送料臺(tái)車

送料臺(tái)車如圖2所示，主要由導(dǎo)軌、車架、料片定位機(jī)構(gòu)、磁力分張機(jī)構(gòu)和末料檢測(cè)機(jī)構(gòu)等零部件組成。車架內(nèi)裝有減速電機(jī)，通過(guò)帶動(dòng)鏈輪，從而驅(qū)動(dòng)小車在與其配合的導(dǎo)軌上行走，小車上裝有限位開(kāi)關(guān)，當(dāng)小車到達(dá)指定位置后，限位開(kāi)關(guān)給出信號(hào)，使小車停止在指定位置；碼垛好的料片放置到車架后，通過(guò)調(diào)整限位柱的位置實(shí)現(xiàn)料片的初定位；磁力分張機(jī)構(gòu)利用同性磁極相互排斥的原理，將相鄰板料分張，以防止雙料的產(chǎn)生，分張器可手動(dòng)調(diào)節(jié)以便靠近板料；末料檢測(cè)作用是料片抓取完之后，感應(yīng)器檢測(cè)到臺(tái)面無(wú)板料，發(fā)出信號(hào)，使臺(tái)車移動(dòng)到上料位置。

圖2 送料臺(tái)車結(jié)構(gòu)示意圖

2 伺服送料機(jī)構(gòu)與桁架機(jī)身

如圖3所示，伺服送料機(jī)構(gòu)安裝于桁架機(jī)身上，其中伺服送料機(jī)構(gòu)包含移載機(jī)構(gòu)和抓取機(jī)構(gòu)，通過(guò)伺服電機(jī)帶動(dòng)移載機(jī)構(gòu)作X和Z方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)方式采用伺服電機(jī)配合減速機(jī)，通過(guò)齒輪齒條或同步輪同步帶傳動(dòng)，抓取機(jī)構(gòu)X與Z軸限位處均有限位開(kāi)關(guān)。抓取機(jī)構(gòu)通常采用真空吸附式或電磁式，根據(jù)材質(zhì)和材料的大小來(lái)設(shè)計(jì)不同的抓手，以滿足客戶工件的需求。

圖3 伺服送料機(jī)構(gòu)與桁架機(jī)身示意圖

3 重力對(duì)中臺(tái)

臺(tái)面設(shè)若干帶導(dǎo)向的傳動(dòng)軸承與定位塊。定位位置對(duì)應(yīng)每種模具可快速在臺(tái)面上人工拆卸。且對(duì)應(yīng)安裝位置有明確標(biāo)記。

圖4 重力對(duì)中臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖

對(duì)中臺(tái)設(shè)有坡度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可通過(guò)螺桿調(diào)節(jié)高度，臺(tái)面設(shè)有料感應(yīng)開(kāi)關(guān)，只有板料正確定位，感應(yīng)開(kāi)關(guān)方可發(fā)訊。否則聲光報(bào)警器報(bào)警，且上料機(jī)器人不會(huì)抓料。

4 結(jié)論

本文以一款自動(dòng)上料裝置為例，介紹其結(jié)構(gòu)組成，通過(guò)該裝置的使用，操作人員只需將碼垛好的料片放置在送料臺(tái)車上，采用自動(dòng)化上料代替人工，結(jié)合其他設(shè)備組成生產(chǎn)線，不僅節(jié)約了勞動(dòng)成本，同時(shí)提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品一致性，同時(shí)避免因人為因素導(dǎo)致產(chǎn)品計(jì)數(shù)失誤、誤操作及受傷等問(wèn)題。