程洪波

（揚(yáng)州中歐工業(yè)機(jī)器人有限公司， 江蘇 揚(yáng)州 225000）

引言

電磁碼垛技術(shù)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)，以提高自動(dòng)化程度，解放勞動(dòng)力，但多用于小型金屬產(chǎn)品的碼垛，碼垛頻率相對(duì)較低。隨著目標(biāo)產(chǎn)品的大型化和碼垛頻率的提高，傳統(tǒng)電磁碼垛機(jī)構(gòu)已不能適應(yīng)大型工件的高頻次碼垛需求。本文所研究的復(fù)式電磁碼垛機(jī)構(gòu)，是通過(guò)采用多個(gè)工位交替碼垛的方式來(lái)降低碼垛電磁吸盤(pán)的動(dòng)作頻率，以適應(yīng)高速出料的需求，并在一定程度上延長(zhǎng)電磁吸盤(pán)的壽命，提高效率。

1 復(fù)式電磁碼垛工作原理

復(fù)式電磁碼垛是一種利用電磁吸盤(pán)通過(guò)PLC控制的碼放金屬（導(dǎo)磁）工件的多工位碼垛機(jī)構(gòu)。圖1所示，復(fù)式電磁碼垛機(jī)構(gòu)工作過(guò)程為通過(guò)電磁吸盤(pán)將工件將吸附至在磁性皮帶下表面，皮帶繞皮帶梁旋轉(zhuǎn)將工件送至碼垛工位上方，通過(guò)檢測(cè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)工件來(lái)控制電磁吸盤(pán)的通斷電進(jìn)行拋料碼垛，而碼垛的方式為多個(gè)工位交替進(jìn)行。

圖1 復(fù)式電磁碼垛工作原理

2 復(fù)式電磁碼垛機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

從整線的速度及卷料的長(zhǎng)度綜合考慮，該生產(chǎn)線采用了雙工位電磁碼垛技術(shù)，對(duì)傳送帶輸送過(guò)來(lái)的工件進(jìn)行依次碼垛。由于采用了雙工位交替碼垛，較單工位碼垛電磁吸盤(pán)的動(dòng)作頻率減小了一半，將碼垛工件的數(shù)量提高了一倍，停機(jī)吊運(yùn)的次數(shù)也降低了一半。這樣有效地提高了碼垛電磁吸盤(pán)的壽命，提高了生產(chǎn)效率。

3 復(fù)式電磁碼垛機(jī)構(gòu)解決的主要技術(shù)問(wèn)題

3.1 大吸力、小體積永磁電磁吸盤(pán)

由于電磁吸盤(pán)的工作對(duì)象為0.35 mm厚的硅鋼片，重量約1.8 kg的大面積扇形工件。要求電磁吸盤(pán)能在10 mm的距離將工件吸附至輸送帶下表面，而市場(chǎng)上現(xiàn)有相同吸力規(guī)格的電磁吸盤(pán)體積較大，不能滿足輸送帶結(jié)構(gòu)的需要。為解決大吸力、小體積電磁吸盤(pán)的問(wèn)題，采用電控永磁吸盤(pán)，利用不同永磁材料的不同特性設(shè)計(jì)成最佳磁路，通過(guò)電控系統(tǒng)對(duì)內(nèi)部磁路進(jìn)行退磁控制。該吸盤(pán)為常態(tài)永磁電磁吸盤(pán)，通電時(shí)吸盤(pán)消磁拋料，而拋料所需時(shí)間很短，這樣就減少了吸盤(pán)的通電時(shí)間增加了電磁吸盤(pán)的壽命。

3.2 電磁吸盤(pán)的矩陣布置

多工位電磁碼垛，是一個(gè)工件進(jìn)行交替碼垛的過(guò)程，對(duì)應(yīng)兩工件的電磁吸盤(pán)的通電時(shí)間不一致，而各工位碼垛又要互不影響，這就要求電磁吸盤(pán)分段布置，第一工位拋料后迅速恢復(fù)磁性不影響下一工件通過(guò)，避免誤拋。設(shè)置拋料檢測(cè)開(kāi)關(guān)時(shí)，要根據(jù)皮帶的速度設(shè)置合適的發(fā)訊位置。為了減少控制環(huán)節(jié)，提高系統(tǒng)拋料的可靠性。傳送帶采用能滿足壓力機(jī)最高工作頻次要求的送料速度定速運(yùn)行，使拋料距離恒定。結(jié)合理論計(jì)算通過(guò)試驗(yàn)的方法設(shè)定拋料的最佳位置。

3.3 長(zhǎng)行程磁性皮帶導(dǎo)向

由于結(jié)構(gòu)需要，輸送帶的輸送工件距離較長(zhǎng)，皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)下表面下垂嚴(yán)重，張緊困難。為了控制皮帶下垂對(duì)工作的影響，在皮帶兩側(cè)設(shè)置不銹鋼托板（如圖2所示），對(duì)皮帶進(jìn)行導(dǎo)向。皮帶背面設(shè)置縱向背筋，一方面背筋高于不銹鋼托板，工件吸附在背筋條上，使工件移動(dòng)時(shí)工件與不銹鋼托板屬少磨察或無(wú)磨察狀態(tài)；另一方面在每根皮帶梁上側(cè)設(shè)置張緊輪（如圖3所示），張緊輪對(duì)應(yīng)皮帶背筋的位置開(kāi)環(huán)形導(dǎo)向槽對(duì)皮帶進(jìn)行縱向的導(dǎo)向；同時(shí)背筋也可以增加皮帶的強(qiáng)度及壽命。

圖2 皮帶導(dǎo)向結(jié)構(gòu)

3.4 磁性皮帶高速回轉(zhuǎn)的噪音控制

磁性皮帶在繞高速回轉(zhuǎn)時(shí)，需要采取有效的措施以控制噪音。驅(qū)動(dòng)同步磁性皮帶的同步帶輪以及張緊輪采用具有自潤(rùn)滑特性的聚四氟乙烯材料；裝配過(guò)程中嚴(yán)格控制各零部件的裝配精度。

圖3 皮帶張緊輪

4 結(jié)語(yǔ)

復(fù)式電磁碼垛機(jī)構(gòu)是通過(guò)采用多個(gè)工位交替碼垛的方式來(lái)降低碼垛電磁吸盤(pán)的動(dòng)作頻率以適應(yīng)高速出料的需求，在一定程度上能延長(zhǎng)電磁吸盤(pán)的壽命，提高效率。