粉末精整液壓機送料自動化生產線

徐燕

【摘 要】針對目前在許多粉末制品廠中以手工取送工件的操作來進行產品的精整加工存在的操作不便、精度低等問題，本文介紹了一種500噸粉末精整液壓機自動送料裝置，并具體闡述了該裝置數控系統的控制原理。自動送料裝置的開發對發展我國粉末液壓機及配套輔機研究，提升我國粉末冶金產業技術水平具有顯著意義。

【關鍵詞】粉末精整液壓機 送料 自動化

500噸粉末液壓機的自動上下料裝置。本裝置主要由上料輸送裝置、抓取裝置、旋轉角度檢測定位裝置、旋轉浸油裝置、多工位機械手、下料輸送裝置、氣動系統和電氣控制系統等組成。本裝置具有自動化程度高、安全、可靠的特點。工件參數：直徑Φ30mm～Φ130mm；高度≤50mm（一般30～40mm），最小高度20mm；壁厚4～20 mm；重量：70g～400g；材料為以鐵基為主的金屬零件。生產節拍：自動上下料裝置單次的循環時間需小于2秒，與壓機配合節拍可達到10次/min。工作時間：330天/年，3班/天。設備主要包含：上料輸送裝置、抓取裝置、旋轉角度檢測定位裝置、旋轉浸油裝置、多工位機械手、下料輸送裝置、氣動系統和電氣控制系統等。總布置圖見下圖1所示。

圖1總布局

1 上料輸送裝置

此裝置采用柔性輸送鏈，對工件進行傳輸，主要由架體、鏈板、電機減速機等組成，傳送鏈最大有效寬度為130mm（能夠保證最大工件平穩、順利的通過）。輸送方式由電機減速機帶動鏈板沿水平運動，從而實現對工件的水平輸送。輸送鏈兩側有導向裝置，防止工件在輸送過程中掉下傳送帶，并且此導向裝置可以根據工件的大小調節角度，用于將工件逐個導向到輸送鏈末端的定位裝置處。在傳送鏈末端裝有工件定位裝置及定位發信開關，用以工件定位及定位檢測，且此工件定位裝置可以根據工件的大小來調整以達到工件的中心與抓取裝置的氣爪中心相匹配，為下一步送料機械手抓工件做準備。輸送鏈與機身之間設有連接支架，以提高整體剛性。

2 抓取裝置

抓取裝置由伺服電機、電缸、氣爪、支架等組成。該裝置把工件從上料輸送裝置上抓取到旋轉角度檢測定位裝置上。該裝置有2個軸，可以實現X軸水平移動和Z軸垂直升降，Z軸上裝有3點氣爪，通過更換不同的工裝夾具以加持不同大小的工件，3點氣爪上有可以更換工裝夾具的通用接口，此接口必須與用戶現場的工裝夾具接口需一致。此裝置的送件精度為±0.1mm，且此裝置必須有一定的剛度，保證在運行中穩定、可靠。X軸驅動方式為伺服電機加電缸，以保證定位精度。

3 旋轉角度影像測量裝置

抓取機械手把工件從上料輸送裝置上抓取到旋轉工作臺上，視覺系統的工業相機對工件拍照并與標準圖像對比，生成的數據結果反饋給PLC，PLC控制伺服電機帶動工件旋轉到指定位置，與標準圖像重合，便精確定位，定位精度為±0.1度。影像系統必須對用戶的各種工件都能達到±0.1度的定位精度。此裝置設計時要保證足夠的剛度，保證影像系統不受壓機精整震動的影響。工作臺上設有檢測開關，確認工件被放置到工作臺上才開始工作。該裝置配備西門子19"一體機，型號為：IPC677C 觸摸式19" 24VDC。

4 旋轉浸油裝置

此裝置用于將工件進行浸油和噴油兩種功能。多工位機械手將伺服旋轉盤上對中好的工件拾取到浸油裝置的氣動升降平臺上，系統發信號，氣動升降平臺下降，使工件整體浸入油內，待浸油完成，系統發信號，氣動升降平臺上升，使工件整體脫離油面，浸油完成，等待機械手拾取。使用伺服旋轉功能時，伺服電機帶動工件旋轉至設定的角度或圈數，旋轉時的轉速可以根據實際需要進行設定。油箱上預留旋轉影像裝置的連接接口。油箱內部設有也為檢測開關，檢測液位的上下極限，當油量不足時進行報警。檢測開關需耐腐蝕。油箱設有加油和防油裝置，方便操作。

5 輸送機械手

輸送機械手由支架，X軸伺服電機、電缸、Z軸伺服電機、滾珠絲杠及導向裝置、架體、夾緊氣缸、氣爪，通用夾具等組成。機械手有5個氣爪，可同時拾取5個工件。伺服電機驅動機械手帶動工件到下一工位，每個工位間距350mm。采用伺服電機驅動可以使機械手定位準確，運動平穩。機械手的夾持、進給等由氣缸、伺服電機驅動，機械手通過更換夾爪，可以滿足不同參數零件的夾持。輸送速度可調，與液壓機的壓制速度保持一致。輸送機械手的定位精度為±0.1mm。

6 下料輸送裝置

此裝置采用柔性輸送鏈，對工件進行傳輸，主要由架體、鏈板、電機減速機組成，傳送鏈有效寬度約為130mm（保證最大工件平穩，順利通過）。輸送方式由電機減速機帶動鏈板沿水平運動，從而實現對工件的水平輸送。輸送鏈兩側有導向裝置，防止工件在輸送過程中掉下傳送帶。下料傳送鏈上有圓弧過渡板，用于將工件驅使到斜坡下料通道上。下料輸送鏈可以在直線導軌上移動，以方便換模。兩端極限位置設有緩沖墊，減小沖擊。同時輸送鏈下方設有廢油收集盒，收集工件帶來的整形油。