電磁吸附式型鋼車輪輪輞體取出機構的設計制造

仇興輝，張德坤，張 躍，李 勇（中國重汽（香港）有限公司部件制造部車輪加工部，山東 章丘 250220）

電磁吸附式型鋼車輪輪輞體取出機構的設計制造

仇興輝，張德坤，張 躍，李 勇
（中國重汽（香港）有限公司部件制造部車輪加工部，山東 章丘 250220）

按照車輪輪輞體圈圓加工完成后工件結構及設備結構，設計制造了一種電磁吸附式取件機構，實現了工件的自動取出。

電磁吸附；取件；機構

1　概況

型鋼車輪由輪輞體、輪輻及擋圈三部分組成（圖1），輪輞體加工過程主要有：圈圓-復圓-切口-二次復圓-對焊-刮渣-修磨-整形。當前輪輞體生產過程受生產裝備及工藝水平限制，無法實現自動化生產。但各生產工序局部正在經過不斷的技術改進或革新，提高自動化生產水平，提高生產效率，降低勞動強度。

圖1　三件式型鋼車輪總成

圖2　電磁吸附輪輞體取出機構結構圖

2　現狀

型鋼車輪輪輞體的圈圓工序，其由板料進入圈圓機加工后，圈成圓形，需使用輔助機構取出，送入軌道線。先前使用進退氣缸帶動夾持氣缸，夾持方式為鴨嘴式，圈圓過程中人工手腳并用操作氣閥帶動氣缸進行夾持取件，由于必須與圈圓機加工過程緊密相關，人員操作費時費力，手忙腳亂。鴨嘴式夾持氣缸因受力不均故障率高，受損頻繁，制約生產。另一種取出機構為抱閘式結構，其雖能完成工件的順利取出，但其構成占據加工區域很大空間，不利于日常維修特別是設備維修及工裝的修復更換。

3　方案及措施

為了解決上述技術問題采用如下技術方案：設計低功率、低電壓、強吸附力、安全可靠的型面電磁鐵，實現輪輞體的拿取；設計合理的提升吊裝方式，實現拿取過程工件擺動及升降位置調整；進退小車，實現電磁鐵的進退固定；選擇低能耗氣缸，實現工件進退及升降；與機床聯動的電氣控制系統及氣動控制系統，實現操作的半自動化。

所述低功率、低電壓、強吸附力、安全可靠的型面電磁鐵，按照輪輞體工件的實際型面及重量，設計緊湊型，強吸附力電磁鐵，其電壓DC24V，功率≤35W，吸附力≥50Kg。

所述提升吊裝方式，設計選用了合適的鏈條，實現將電磁鐵與提升氣缸的軟連接，其選擇巧妙利用鏈條的特性，即能有效防止電磁鐵在進退過程中的橫向擺動，又適應了吸附工件過程中所需的縱向擺動。所述進退小車，其巧妙利用槽鋼型面作為軌道面，加工與之匹配的小車輪，車體大小按照提升氣缸及其導向機構大小，加工合適外形尺寸，即滿足進退精度要求，又能將電磁鐵提升氣缸機構整體連接。

所述各氣缸為標準配件，按照現有負載，選配了缸徑小，低能耗的可靠氣缸。

所述與機床聯動的電氣控制系統及氣動控制系統，其通過圈圓機設備電控系統的延伸與結合，通過PLC編程，實現圈圓離合制動器及滑塊的旋轉及下行-進料圈圓-離合器及滑塊的停止及抬起-取件小車自動進入-升降機構下降-電磁鐵帶電吸附-升級機構升起-小車推出-至軌道后工件自動釋放。

4　效果及效益

本機構的有益效果是：實現工件無損傷、方便快捷的取出，極大提高生產效率，降低勞動了強度。具有構思巧妙、技術先進、結構緊湊，占用空間小，穩定可靠，使用安全、實用性強、降本增效等特點。

該機構屬行業里的自主研發和技術獨創。經過使用和費用統計，年節約或創造經濟效益26.56萬元。其中年節約壓縮空氣1.84萬元；穩定性和可靠性提高后，創造的產值效益23.52萬元；維修成本費用節約3.04萬元。

5　結語

創新無止境，機械裝備技術提升是產品技術質量不斷提高的不斷要求，加上日益嚴峻的用工成本等，都為生產設備的自動化，便捷化，低強度，低維護成本提出更高要求。因此在不斷的生產實踐中，發揮自主創新能力，由點到面提高生產裝備技術水平，提升裝備制造能力是我們走出生產困境的有效途徑之一。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.188

仇興輝，男，陜西富平人，本科，工程師，主要從事：設備管理與維修，精通機械設備電氣、機械、液壓、氣動原理。