自動上料裝置在沖壓生產(chǎn)線中的應用

牛瑞霞，郭金山，范 超

（揚力集團股份有限公司，江蘇 揚州 225127）

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科技的不斷進步，自動化越來越得到客戶青睞，成為現(xiàn)代生產(chǎn)的主要手段，隨著沖壓產(chǎn)品被廣泛地應用在國民經(jīng)濟的各個領域，從航空航天、交通運輸、機械電子、醫(yī)療器械再到生活中的汽車、家電行業(yè)，都離不開沖壓件，加上科學領域的不斷發(fā)展，沖壓行業(yè)也從單純的沖壓轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)合周邊設備的自動化沖壓生產(chǎn)線，如毛坯下料設備由原來的普通剪板機過渡到開卷落料的自動化裝置，沖壓制品的傳送由原來的人工傳遞過渡到采用機器人或者機械手所代替，自動化生產(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)的沖壓加工過程中，往往采用人工送料模式，將板料依次放置在上料平臺上，這種手動上料的方式導致生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品數(shù)據(jù)統(tǒng)計錯亂等問題[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)計失誤、危險、誤操作等。

本文以某款自動上料裝置為例，利用SolidWorks軟件進行三維建模，并對其相關機構(gòu)進行優(yōu)化與整改，最終滿足客戶的要求和相關標準。該裝置模型如圖1所示，主要包括伺服送料機構(gòu)、桁架機身結(jié)構(gòu)、送料臺車和重力對中臺等結(jié)構(gòu)組成。

圖1 自動上料裝置結(jié)構(gòu)示意圖

1 送料臺車

送料臺車如圖2所示，主要由導軌、車架、料片定位機構(gòu)、磁力分張機構(gòu)和末料檢測機構(gòu)等零部件組成。車架內(nèi)裝有減速電機，通過帶動鏈輪，從而驅(qū)動小車在與其配合的導軌上行走，小車上裝有限位開關，當小車到達指定位置后，限位開關給出信號，使小車停止在指定位置；碼垛好的料片放置到車架后，通過調(diào)整限位柱的位置實現(xiàn)料片的初定位；磁力分張機構(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，分張器可手動調(diào)節(jié)以便靠近板料；末料檢測作用是料片抓取完之后，感應器檢測到臺面無板料，發(fā)出信號，使臺車移動到上料位置。

圖2 送料臺車結(jié)構(gòu)示意圖

2 伺服送料機構(gòu)與桁架機身

如圖3所示，伺服送料機構(gòu)安裝于桁架機身上，其中伺服送料機構(gòu)包含移載機構(gòu)和抓取機構(gòu)，通過伺服電機帶動移載機構(gòu)作X和Z方向的往復運動，驅(qū)動方式采用伺服電機配合減速機，通過齒輪齒條或同步輪同步帶傳動，抓取機構(gòu)X與Z軸限位處均有限位開關。抓取機構(gòu)通常采用真空吸附式或電磁式，根據(jù)材質(zhì)和材料的大小來設計不同的抓手，以滿足客戶工件的需求。

圖3 伺服送料機構(gòu)與桁架機身示意圖

3 重力對中臺

臺面設若干帶導向的傳動軸承與定位塊。定位位置對應每種模具可快速在臺面上人工拆卸。且對應安裝位置有明確標記。

圖4 重力對中臺結(jié)構(gòu)示意圖

對中臺設有坡度調(diào)節(jié)機構(gòu)，可通過螺桿調(diào)節(jié)高度，臺面設有料感應開關，只有板料正確定位，感應開關方可發(fā)訊。否則聲光報警器報警，且上料機器人不會抓料。

4 結(jié)論

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