■文/曹志南

前言

2008-2009年我單位為合肥華凌股份有限公司做了一條小冰箱側(cè)板生產(chǎn)線。折U機是這條生產(chǎn)線的一個關(guān)鍵單機。本人獨立完成這個單機的研制任務(wù)。本生產(chǎn)線已交付使用，其各項性能指標滿足產(chǎn)品設(shè)計要求，廠家已驗收。

一 折U機的設(shè)計

1.1 折U機的設(shè)計要求

生產(chǎn)過程：1.4～2.1米的板料進入生產(chǎn)線，經(jīng)上料、沖切、輥軋、打Z、折L、背切后進入折U成型，分別對應(yīng)的設(shè)備為上料機、沖切機、輥軋機、Z-L機、背切機、折U機。

附圖為折U機的概貌。

廠家對設(shè)備的設(shè)計提出如下要求。

一、折成U形，其各部分的尺寸必

須完全符合產(chǎn)品圖紙要求；

二、折U后，前面兩個角搭接正確，密封可靠；

三、設(shè)備動作的過程中不允許對彩板表面有任何劃痕；

四、生產(chǎn)節(jié)拍必須與整條生產(chǎn)線的節(jié)拍協(xié)調(diào)。

1.2 折U機采用的方案

為了滿足上述設(shè)計要求，本人分析了多種方案，調(diào)查了廠家的使用情況，最后確定了利用氣缸推動定位機構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機構(gòu)折刀機構(gòu)及輸送帶運輸?shù)姆桨?。生產(chǎn)實踐證明，這個方案選擇是正確的。

1.3 折U機的基本結(jié)構(gòu)

本折U機是臺很復(fù)雜的設(shè)備，主要由機械、氣動和電控等部分組成。

1.3.1 機械部分

折U機由底座、左右折機單元、折機單元兩側(cè)的四組輸送機構(gòu)、折U機兩端的兩組輸送機構(gòu)、支撐組件、左右定位組件及其前后定位組件等組成。左右折機單元由折刀組件、翻轉(zhuǎn)組件、鎖模組件和主升降組件等組成。

1.3.2 氣動、電控部分

本機共用了19個氣缸，如圖表所示，用接近傳感器和接近開關(guān)與氣缸結(jié)合，從而使各氣缸動作協(xié)調(diào)。

部件名稱 配用氣缸數(shù)1 主升降部件 2 2 折刀機構(gòu) 2 3 翻轉(zhuǎn)機構(gòu) 2 4 鎖模機構(gòu) 2 5 輸送機構(gòu) 8 6 左右定位組件 2 7 后定位組件 1

1.4 折U機的工作過程及其特點

1.4.1 工作過程及各主要機構(gòu)的作用

1.4.1.1 整個過程分為三個狀態(tài)——初始狀態(tài)、折U狀態(tài)和回程狀態(tài)。下面分述這三個狀態(tài)。

初始狀態(tài)：電機啟動，由電機通過軸傳動皮帶輪使三組皮帶向前運動，帶動要折U板向前運動。此時，升降氣缸處于上升位，中間壓緊氣缸處于下降位，翻轉(zhuǎn)氣缸處于初始位，鎖模氣缸處于初始位，三個定位氣缸處于初始位，折邊機單元兩側(cè)的四組輸送機構(gòu)中的八個氣缸處于上升位。這時皮帶距地面的高度為900毫米。

折U狀態(tài)：當板料由前一單機輸送到該單機輸送機構(gòu)的皮帶上時，由于皮帶向前運動，于是將折U板帶動向前運動。前定位件協(xié)同擋料，使要折U的板正確定位。在左定位氣缸的作用下使板料向右擋塊處運動至要求的位置。后推定位組件在氣缸的作用下實現(xiàn)前后定位。折邊機單元兩側(cè)的四組輸送機構(gòu)中的八個氣缸下降10毫米。升降氣缸帶動懸臂座及其折刀下降貼住板料。鎖模組件實現(xiàn)鎖模。翻轉(zhuǎn)組件實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)，使板料折U。

回程狀態(tài)：首先翻轉(zhuǎn)組件退回到水平位置，然后鎖模組件退回到初始位置。其次升降氣缸作用下使懸臂座及其折刀回到上升位，與此同時中間壓緊氣缸由下降位轉(zhuǎn)到上升位，使折刀組件翻轉(zhuǎn)。最后折邊機單元兩側(cè)的四組輸送機構(gòu)中的八個氣缸由下降位轉(zhuǎn)到上升位，使皮帶上升10毫米，取出板料。

1.4.1.2 各主要機構(gòu)的設(shè)計及作用

第一，折刀機構(gòu) 由折刀、安裝座、壓條等零件組成，它們通過螺釘連接。折刀機構(gòu)又與壓件組件通過螺釘連接（旋轉(zhuǎn)部分連接）。中間壓緊氣缸的活塞桿處于下降位，使折刀組件的安裝座的平面保持水平與懸臂座的地面貼合。

第二，翻轉(zhuǎn)機構(gòu) 由絞支座、翻轉(zhuǎn)氣缸、氣缸支撐架、翻轉(zhuǎn)板等組成。翻轉(zhuǎn)動作的旋轉(zhuǎn)中心是絞支座的孔中心，以翻轉(zhuǎn)氣缸的力為動力使翻轉(zhuǎn)組件由水平位置旋轉(zhuǎn)成垂直位置，從而完成折U動作。再設(shè)計翻轉(zhuǎn)機構(gòu)時重點考慮翻轉(zhuǎn)組件與其他組件的避免干涉。氣缸的型號、安裝方式及其他的轉(zhuǎn)接件配合，能夠多次在電腦中模擬動作。

第三，升降機構(gòu) 當工件通過皮帶輸送到折U機中心時，折邊機兩邊的四處升降機構(gòu)的氣缸處于上升位。在對工件四個方向定位以后，氣缸下降10毫米，工件與折U機下平面貼合。在完成折U動作后，各氣缸回退，氣缸上升10毫米，便于取出工件。

1.4.2 折U機的特點

第一，本機定位精確。本人在設(shè)計中，仔細分析動作協(xié)調(diào)，精選了合適的規(guī)格和型號的氣缸，正確安排各氣缸所處部位及完成的動作任務(wù)。氣缸與接近開關(guān)、接近傳感器配合運用，從而實現(xiàn)了精確定位。折出的U形符合產(chǎn)品設(shè)計要求。

第二，氣缸多，動作復(fù)雜，但各動作協(xié)調(diào)性很好，為快捷折U奠定了堅實的基礎(chǔ)。

廢水流入絮凝池A，加入絮凝劑使沉淀絮凝，沉淀物聚集成大顆粒即可。然后廢水流入斜管沉降池A，沉淀物沉入沉降池的底部。用污泥泵將沉淀物抽入板框式壓濾機，壓濾后得到含鎳濾渣。濾液又回到廢水調(diào)節(jié)池。

第三，折U機選材嚴格，按不同部位的作用選擇了不同的材料，考慮了加工和熱處理等工藝，從而使折U機不易磨損，使其能穩(wěn)定長期的工作。

二 折U機的機械加工及其裝配

2.1 折U機的機械加工

折U機的機械加工的重點是底座的加工和兩個對稱折機的加工。底座安裝的一個工作面是其他部件的基準面。它的加工質(zhì)量直接影響折U尺寸和精度。因此本人在加工跟產(chǎn)的過程中重點抓了底座和對稱折機的加工質(zhì)量。

2.1.1 底座的加工

底座是焊接件。它的加工主要是槽鋼與板焊接后整體的時效處理和加工上平面的平行度。時效處理的效果是最重要的。它決定著后續(xù)加工工序的加工質(zhì)量。只要時效處理的效果比較理想，那么加工上平面的平行度就有保證。加工上平面可以上大型龍門銑保證它的形位要求。

2.1.2 兩個對稱折機的加工

2.1.2.1 折機底座的加工

2.1.2.2 折機下滑座的加工

折機下滑座也是焊接件。它的加工保證兩工作面的垂直度的要求。它與折機底座之間的連接孔的相對位置也很重要，采用平臺劃線，搖臂鉆上鉆孔。

2.1.2.3 折機上滑座的加工

折機上滑座也是焊接件。它的加工保證下平面與直線導軌面的垂直度的要求。它與折機下滑座之間的連接孔采用平臺劃線，搖臂鉆上鉆孔。

2.1.2.4 折機懸臂座的加工

折機懸臂座也是焊接件，焊接后要進行整體時效處理。它三處工作面加工后須保證相互之間的垂直度的要求。它加工質(zhì)量的好壞直接決定著后面裝配質(zhì)量的好壞。它的重量偏向這個零件的一側(cè)，給加工帶來一定的難度。

2.1.2.5 折機前后絞座的加工

折機前后絞座的加工主要把握兩點：上下平面平磨，四個零件八處Φ20毫米孔采用分兩組，每組兩個相關(guān)零件一次裝夾配鉸，保證20.7毫米尺寸一致。

2.1.2.6 刀塊的加工

刀塊先熱處理再線切割外形，最后再根據(jù)需要分段線切割，這樣在多塊刀塊拼裝時保證尖角在一條線上。

2.2 折U機的裝配工藝

折U機的裝配工藝的重點是折機的裝配工藝。

在底座上有兩個折機。左折機下滑座是通過螺釘固定在底座上，而右折機下滑座在底座的直線導軌上左右滑動。首先要保證兩個折機下滑座安裝后上平面高度一致。為了達到這個要求，只需配磨右折機直線導軌付上墊板的厚度，使墊板的厚度加上直線導軌部分的高度等于左折機墊塊的高度。然后要保證左右折機下滑座垂直對應(yīng)面相互平行。這需要通過配作螺釘孔調(diào)整達到目的。

在折機上滑座與折機下滑座通過螺釘連接后，通過氣缸和直線導軌把折機懸臂座裝好，測量兩個懸臂座內(nèi)側(cè)之間的距離，盡可能保證兩面平行。

后面以左折機為例，說說后面的裝配。右折機方法相同。

左翻轉(zhuǎn)組件與相應(yīng)前后翻轉(zhuǎn)板先通過鍵連接，再通過螺釘連接（前后翻轉(zhuǎn)板上預(yù)先裝好銅套），再把左前后絞座通過螺釘裝在左折機下滑座上。左翻轉(zhuǎn)組件部分與左前后絞座通過銷連接，銷兩端裝卡環(huán)，達到左翻轉(zhuǎn)組件部分活動自如。它的上平面裝上活動上模后與下滑座裝上固定上模在同一平面上，而且左折機與右折機兩處翻轉(zhuǎn)線（活動上模與固定上模相連部分）相互平行。

先安裝座與壓件組件通過螺釘連接，一起組成旋轉(zhuǎn)部分。再把中間壓緊氣缸組件裝好，其次上耳座先裝好旋轉(zhuǎn)部分再直接通過螺釘裝在懸臂座上。調(diào)節(jié)壓緊套的位置到氣缸下降位，使折刀組件的安裝座的上平面保持水平且與懸臂座的底面貼合。最后拼裝刀塊，使它們的外尖角處于一條與翻轉(zhuǎn)線平行的直線上，才安裝好壓板，裝好螺釘。

通過上耳座與懸臂座之間的墊片厚度的調(diào)整，來保證折刀外尖角的兩條直線平行，且與活動上模翻轉(zhuǎn)后的平面保證間隙均勻，且間隙比料厚多50微米。

后語

本機是自動生產(chǎn)線上的一個關(guān)鍵組成部分。它的質(zhì)量從根本上影響到整條生產(chǎn)線的質(zhì)量。本機是臺集機械設(shè)計、氣動、自動控制設(shè)計于一體的復(fù)雜設(shè)備。本人精心設(shè)計，生產(chǎn)現(xiàn)場嚴抓質(zhì)量，最后較好地完成了交付任務(wù)。