顧鴻順，王鐸，黃偉，吉方靖，王成

（江蘇亞威機(jī)床股份有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225200）

0 引言

近年來，隨著我國環(huán)保和節(jié)能的需求日益提升，在鈑金制造行業(yè)中鋁合金板材和不銹鋼覆膜板材的應(yīng)用也越來越廣泛。目前市場上，針對(duì)磁性板材有幾種成熟的分張?jiān)O(shè)備，但對(duì)于鋁合金板和不銹鋼覆膜板這類非磁性板材卻沒有一種穩(wěn)定可靠的分張?jiān)O(shè)備。

1 鋁合金板材分張存在的問題

鋁合金板由于表面涂有防銹油，且板材平整，堆垛受壓后板料之間會(huì)產(chǎn)生粘性及真空，使得分張的難度增大。如圖1 所示。金屬覆膜板材，例如覆透明膜的鏡面不銹鋼板，板材垛料氣密性非常高，且存在靜電吸附，板材同樣不易分離。

2 分張方法分析研究

鋁合金板材和金屬覆膜板材屬于非磁性材料，目前市場上常用的非磁性板材分張方法，主要有氣動(dòng)分張和機(jī)械分張等。

2.1 氣動(dòng)分張

氣動(dòng)分張中應(yīng)用較為普遍的是氣刀法，它的工作原理是氣源將壓縮的空氣通入氣刀的高壓腔內(nèi)部，高壓氣流通過噴嘴，在氣刀的長度方向上形成氣流薄片，此氣流薄片有著很強(qiáng)的沖擊力，對(duì)著板材間隙處吹氣，可以將板材分離。但氣刀法成功率不是很穩(wěn)定，且需要消耗很大的氣量。如圖2 所示。

圖2 氣刀法原理示意圖

2.2 機(jī)械分張

機(jī)械分張由于不受板材的磁性和板厚的限制，可適用于多種分張場合。它的原理是利用齒形板對(duì)堆料的上方板材進(jìn)行沖擊勾取，并配合吸盤機(jī)械手進(jìn)行吸取，從而將最上層板料分離出來。但機(jī)械分張易造成鋼板邊緣被劃傷。如圖3 所示。

圖3 機(jī)械分張器應(yīng)用場景圖

針對(duì)鋁合金的板材特性，并結(jié)合分張方法的優(yōu)點(diǎn)，本公司經(jīng)多次調(diào)研和現(xiàn)場測試，設(shè)計(jì)出了一種有效的鋁合金板分張裝置。

3 分張裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

該鋁合金板分張裝置由兩部分組成，分別為振動(dòng)分張器和刮板分張裝置?？蓱?yīng)用在沖壓單元上下料中，與吸盤機(jī)械手以及扳邊裝置一起進(jìn)行配合工作。

其應(yīng)用場合如圖4 所示。由圖可見，振動(dòng)分張器（104）和刮板分張裝置（103）分別通過緊固件安裝在吸盤機(jī)械手（101）的前端位置，與扳邊裝置（102）配合工作。

圖4 鋁合金板分張裝置應(yīng)用場景圖

3.1 振動(dòng)分張器

3.1.1 工作原理

如圖5 所示，振動(dòng)分張器由折彎擋板（201）、墊圈（202）、壓縮彈簧（203）、平墊圈（204）、帶法蘭直線軸承（205）、安裝底板（206）、高度調(diào)整墊片（207）、導(dǎo)向軸（208）、L 型快插螺紋接頭（209）、氣動(dòng)振動(dòng)器（210）、聚氨酯墊（211）、消聲器（212）、L型快插二通接頭（213）、兩位五通單電控調(diào)壓閥（214）組成。

圖5 振動(dòng)分張器結(jié)構(gòu)圖

其中，兩個(gè)帶法蘭直線軸承（205）通過緊固件裝配在安裝底板（206）上，墊圈（202）位于導(dǎo)向軸（208）上端，并通過螺釘使與導(dǎo)向軸(208)折彎擋板（201）相連，平墊圈（204）、壓縮彈簧（203）、墊圈（202）依次套在導(dǎo)向軸（208）上，導(dǎo)向軸（208）下端穿過帶法蘭直線軸承（205），用緊固件將折彎擋板（201）固定在安裝底板（206）上，氣動(dòng)振動(dòng)器（210）與兩個(gè)導(dǎo)向軸（208）相連，消聲器（212）和L 型快插二通接頭（213）分別安裝在氣動(dòng)振動(dòng)器（210）上端，聚氨酯墊（211）安裝在氣動(dòng)振動(dòng)器（210）下方，高度調(diào)整墊片（207）則用來調(diào)整振動(dòng)分張器的上下安裝位置，兩位五通單電控調(diào)壓閥（214）則用來調(diào)節(jié)氣壓大小。

3.1.2 工作原理

氣源將壓縮的空氣通入氣動(dòng)振動(dòng)器（210）內(nèi)部，氣動(dòng)振動(dòng)器在通氣狀態(tài)下開始工作，帶動(dòng)聚氨酯墊（211）一起進(jìn)行上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，聚氨酯墊連續(xù)碰撞吸盤機(jī)械手吸取的板材，避免出現(xiàn)雙料問題。

3.2 刮板分張裝置

3.2.1 結(jié)構(gòu)組成

如圖6 所示，刮板分張裝置由兩位五通單電控調(diào)壓閥（301）、L 型快插二通接頭（302）、三軸氣缸（303）、單向節(jié)流閥（304）、支架安裝板（305）、安裝支座（306）、折彎支架（307）、鋸齒片安裝板（308）、鋸齒片（309）、安裝固定片（310）組成。

圖6 刮板吹氣分張裝置結(jié)構(gòu)圖

其中，三軸氣缸（303）通過緊固件裝配在安裝支座（306）上，支架安裝板（305）與三軸氣缸（303）前端相連，折彎支架（307）通過螺釘固定在支架安裝板（305）上，鋸齒片安裝板（308）固定在折彎支架（307）的側(cè)前端面上，鋸齒片（309）與安裝固定片（310）通過緊固件裝配在鋸齒片安裝板上。

3.2.2 工作原理

氣缸回程，直至鋸齒片(309)與堆料相碰，使得板料間產(chǎn)生間隙，往復(fù)多次運(yùn)動(dòng)，將板材進(jìn)行分離。

4 鋁合金板材分張具體實(shí)施方式

在實(shí)際的數(shù)控板料沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線中，振動(dòng)分張器和刮板分張裝置，配合吸盤機(jī)械手以及扳邊裝置，可以穩(wěn)定有效地實(shí)現(xiàn)鋁合金板材的分張。

首先，吸盤機(jī)械手運(yùn)行到堆料上方，吸盤吸附在最上層的板料表面，接著刮板分張裝置工作，破壞上層板料間的真空狀態(tài)，使得板料進(jìn)行初步分離，然后，扳邊裝置開始工作，使得板材二次分離，之后吸盤機(jī)械手帶動(dòng)板材上升并停留在一定高度，此時(shí)振動(dòng)分張器開始工作，確保板材完全分離。

經(jīng)客戶現(xiàn)場自動(dòng)化生產(chǎn)線的實(shí)際工作運(yùn)行情況驗(yàn)證，本裝置的分張功能可靠穩(wěn)定，有效解決了鋁合金板材的分張問題。