郭永鹍,黃 穎,張 志
(1.齊齊哈爾二機床集團有限責(zé)任公司 研發(fā)中心,黑龍江 齊齊哈爾 161005;2.齊齊哈爾和平重工集團有限公司,黑龍江 齊齊哈爾 161099;3.濟南市長清區(qū)工業(yè)和信息化局,山東 濟南 250300)
我公司為國內(nèi)某汽車制造廠家生產(chǎn)制造25000kN(2500t)多工位壓力機,如圖1 所示。本文將主要介紹其傳送裝置的結(jié)構(gòu)組成及其各部分的任務(wù)和功能。如圖2 所示為本多工位壓力機傳送裝置結(jié)構(gòu)示意圖,其主要組成包括料片沉降裝置、夾鉗軌(打頭件、中間件、末端件)、夾鉗軌插線裝置及支撐架、進給裝置和閉合箱等。
圖1 多工位壓力機
圖2 電子傳送裝置
如圖3 所示,在進料側(cè)設(shè)置了料片沉降裝置。料片沉降裝置的任務(wù)是承接來自于節(jié)拍式輸送帶的料片,并且在工件運行方向,對料片進行對中以及幫助將料片放入第一個成形工位內(nèi)。使用裝在夾鉗軌上的夾鉗和料筒,相對于生產(chǎn)線設(shè)備中心線進行對稱的閉合運動,在垂直于工件運行方向即橫向?qū)α掀M行校正。料片沉降裝置的功能就是在工件運行方向,裝有雙料片傳感器。為了進行測量,使用一個輔助桿,將料片壓在傳感器上。如果在料片沉降裝置上出現(xiàn)一個雙料片,那么設(shè)備停,一定要手工將這兩個料片取走。出于安全方面的考慮,為料片沉降裝置配置了一個啟動打開的制動器。該制動器在直線導(dǎo)向區(qū)域起作用。為了降低伺服驅(qū)動裝置的負(fù)載,在料片沉降裝置上裝有重量平衡機構(gòu),即安裝了兩個配置壓縮空氣罐的氣缸。
圖3 料片沉降裝置
在出料側(cè),設(shè)有進給橫桿調(diào)整裝置和進給用驅(qū)動裝置。進給裝置的任務(wù)就是分別使兩個夾鉗軌做進給運動,沒有機械式同步裝置。在機器的出料側(cè)側(cè)面,有兩個橫桿,在橫桿上各自裝有伺服式電動機、行星減速機和傘齒輪減速機。在兩臺減速機的從動端,裝有齒輪,它們與齒輪斷嚙合。齒輪段與進給桿相連接,通過萬向軸,將齒輪段和夾鉗軌連在一起。上升/下降以及打開/閉合時,通過與一個萬向軸的連接,夾鉗軌即可以實現(xiàn)進給相對運動。
在立柱上,安裝了兩臺閉合箱,它們的作用就是使傳送裝置做升降運動和閉合運動。同時在傳送裝置運動期間,在閉合箱側(cè)對夾鉗軌進行導(dǎo)向。
將夾鉗軌分為起始件、中間件和末端件。通過夾鉗軌鎖扣將它們連在一起。為了對模具進行更換,需要將起始件和末端件拔(抽)出來靠到立柱上。夾鉗軌的任務(wù)是將料片和工件從料片沉降裝置處運至第一個工位,并且從第一個工位穿過生產(chǎn)線直至將它們放到取件輸送帶上為止。在更換模具時,利用移動工作臺自動對中間件進行更換。
夾鉗軌插拔裝置安裝在立柱上,它的任務(wù)就是對夾鉗軌起始件進行止動和支撐。將所安裝的夾鉗軌鎖扣電動機與電源相連。起始件的一側(cè)在閉合箱的導(dǎo)軌上。打開夾鉗軌鎖扣之后,它們有可能自行移動。因此,夾鉗軌組件需要與一個具有止動裝置的輔助支撐相連。
生產(chǎn)線自動運行時,在要求“節(jié)拍運行結(jié)束?!敝螅瑝K停留在上死點區(qū)域,而傳送裝置運行至基本位置(原始位置)處。傳送裝置停在該位置,其狀態(tài)是:位于進給回退處,升降在底部,夾鉗軌已經(jīng)打開。在該位置便于進入模具以及適于夾鉗軌更換件。重新啟動之后,當(dāng)虛擬主軸在傳送裝置的主軸時,傳送裝置“像飛似的”被帶動。當(dāng)采用點動方式須僅使一個軸運行時,例如打開夾鉗軌,那么與傳動裝置主軸的同步就將丟失。
在接下來所進行的同步過程中(只能在上死點區(qū)域進行同步),傳送位置的各個軸首先運行到基本位置,然后按照相應(yīng)的傳送裝置的主軸,行駛到同步位置。在上述情況下,例如松開夾鉗軌時,有可能發(fā)生成形件掉落下來的現(xiàn)象。如果同步位置偏差非常小,那么,在進行短時間同步時,軸直接運行到同步位置。這種短時同步的好處是:不會出現(xiàn)像在進行“正常”同步時成形件丟失的現(xiàn)象。運動方向的改變產(chǎn)生了變化的回轉(zhuǎn)力矩,為了傳遞力和運動,安裝了低間隙精密減速機,這種減速機能夠避免在多工位傳送系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生沖擊載荷。由于成形工位的數(shù)量是根據(jù)需要可變化的,這將導(dǎo)致料片沉降裝置和第一個成形工位之間會有不同的距離。因此需要進行步距補償。因此,將料片拋下來之后,根據(jù)料片規(guī)格,料片沉降裝置在工件運行方向行駛。夾鉗軌傳送裝置將料片拾取之后,料片沉降裝置必須重新回到與工件運行方向相反的拋料位置。
電子式多工位傳送裝置,由伺服式電動機導(dǎo)入傳動運動,通過虛擬主軸,使得傳送裝置的運動與壓力機的運動同步,由虛擬主軸將壓力機的當(dāng)前位置告訴傳送裝置運動用的調(diào)控裝置。由于采用了上述技術(shù)方案,本傳送裝置具有以下優(yōu)勢特點:
(1)使成形模具在沖壓工作臺上的安裝或更換更方便和安全,降低勞動強度,提高成形模具的安裝或更換速度,減少了安裝或更換成形模具造成生產(chǎn)時間的損耗;
(2)擴大了工作臺的加工區(qū)間,從而使得原本的多工位壓力機能夠加工尺寸更大的機械部件,從而實現(xiàn)一機多用功能,節(jié)約了用于購買更大型加工機械的成本,從而大大降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本;
(3)本傳送裝置功能齊全、穩(wěn)定、準(zhǔn)確、效率高;工作可靠性高、壽命長。