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(yè)（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(shè)計提出，是為了提高精沖作業(yè)現(xiàn)場的自動化程度與水平，同時降低精沖現(xiàn)場作業(yè)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(chǎn)品自動化生產(chǎn)作業(yè)實現(xiàn)的可行性驗證，提高氣動沖床的沖壓工作效率，推進工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展進步。精沖氣動沖床自動化產(chǎn)品裝置是在根據(jù)現(xiàn)有的氣動沖床工作原理與結(jié)構(gòu)特點的基礎(chǔ)上，通過對于精沖工藝的設(shè)計應(yīng)用而實現(xiàn)的一種自動化精沖氣動沖床系統(tǒng)裝置，精沖氣動沖床的設(shè)計實現(xiàn)，不僅在很大程度上降低了沖壓作業(yè)中的人力成本以及作業(yè)風險，同時對于提高工業(yè)生產(chǎn)中的沖壓工作效率以及提高工業(yè)生產(chǎn)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(jié)構(gòu)

如下圖所示，為精沖氣動沖床自動化系統(tǒng)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。根據(jù)下圖可以看出，精沖氣動沖床的自動化系統(tǒng)裝置主要包括：1） 吹鎂屑壓產(chǎn)品裝置以及吸產(chǎn)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(jié)構(gòu)部位組成，精沖氣動沖床在沖壓工作過程中，各結(jié)構(gòu)部分通過自身的功能作用發(fā)揮，并在相互協(xié)助的整體作用下，最終實現(xiàn)精沖氣動沖床的自動化產(chǎn)品沖壓實現(xiàn)。

在上示精沖氣動沖床的整體結(jié)構(gòu)裝置中，吹鎂屑壓產(chǎn)品裝置結(jié)構(gòu)部分又包括吹氣裝置A 以及磁鐵式無桿缸A、光劍檢測結(jié)構(gòu)D、針對沖刀的吹氣裝置B、、壓產(chǎn)品氣缸、壓產(chǎn)品塊、產(chǎn)品放置檢測光感等結(jié)構(gòu)單元，精沖氣動沖床的吹鎂屑壓產(chǎn)品裝置結(jié)構(gòu)部分在上述不同結(jié)構(gòu)單元的共同作用下，實現(xiàn)吹鎂屑壓產(chǎn)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(chǎn)品裝置結(jié)構(gòu)部分，治具缸C 以及無桿缸D、真空吸盤等，構(gòu)成精沖氣動沖床中完整的吸產(chǎn)品裝置結(jié)構(gòu)部分。

在精沖氣動沖床的整體結(jié)構(gòu)裝置中，取料頭結(jié)構(gòu)部分還包含有產(chǎn)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(chǎn)品定位固定和控制產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)部分，進行沖壓模具到位控制的裝置結(jié)構(gòu)，還包括模具到位結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(xiàn)，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(chǔ)上，結(jié)合精沖工藝特征設(shè)計實現(xiàn)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(jié)構(gòu)部位中機械手將沖壓產(chǎn)品放置到位，其中，機械手在將產(chǎn)品放置到位過程中，需注意接近開關(guān)信號進行傳遞實現(xiàn)；然后由精沖氣動沖床中的磁鐵式無桿缸A 結(jié)構(gòu)裝置部分以及壓產(chǎn)品氣缸結(jié)構(gòu)裝置部分，分別根據(jù)機械手對于產(chǎn)品的放置和傳遞情況，在自動控制系統(tǒng)的控制作用下完成相應(yīng)的產(chǎn)品沖壓準備動作；精沖氣動沖床中的壓產(chǎn)品結(jié)構(gòu)裝置在完成相應(yīng)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(tǒng)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(chǎn)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(chǎn)品沒有傳遞到位，那么精沖氣動沖床就會對于系統(tǒng)的壓料氣缸發(fā)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(fā)出報警動作，待對于產(chǎn)品到位情況進行重新檢查，并對于系統(tǒng)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(chǎn)品，在產(chǎn)品檢測到位后，由精沖氣動沖床中的壓料氣動開始進行產(chǎn)品沖壓動作，動作完成后壓料氣缸恢復(fù)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(nèi)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(chǎn)品進行沖裁，一旦模具定位出現(xiàn)問題，就會由相應(yīng)的檢測報警裝置發(fā)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(chǎn)品沖裁過程中，首先在模具產(chǎn)品產(chǎn)品打開后，由上下模內(nèi)的螺牙缸對于產(chǎn)品進行頂壓固定，一方?jīng)_裁過程中出現(xiàn)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(yīng)的產(chǎn)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(chǎn)品并恢復(fù)原位，然后無桿缸D 以及無桿缸B 依次復(fù)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(tǒng)的控制作用下，機械手裝置取出產(chǎn)品后，精沖氣動沖床進入到下一個動作。

4 技術(shù)參數(shù)

精沖氣動沖床自動化裝置機構(gòu)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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