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    泊头硅钢定转子冲压 硅钢冲压生产线配套开卷线的设计

    时间:2019-05-20 03:34:31 来源:柠檬阅读网 本文已影响 柠檬阅读网手机站

       【摘 要】 该开卷线是为配合400T冲床将硅钢卷板冲压片所完成其开卷、纠偏、冗余量调节、步进送料、取片、切废料及码垛等一系列功能的自动化设备,生产线主要由上料顶升、开卷机、预送料冗余机构、步进送料装置、取片装置、切废料机构及堆垛装置等组成。
       【关键词】 开卷线;纠偏;步进送料;冗余量调节
      
       1 引言
       该生产线总体上分为前线和后线两个部分:前线为料卷的输送部分;后线为冲压片的拾取、码垛及废料切断部分。硅钢卷板通过开卷机和送料机构的等步距通过冲床冲压模具间,在冲压完成后,废料与冲片成品同时通过取片机械手拾取码放在液压升降平台上,同时废料切刀将废料带切断并收集于废料车内。
       2 生产线的构成
       图1为此生产线的构成图。包括前线,后线及控制系统三部分。
       图1 硅钢片冲压生产线
       1、前线
       1).开卷机:采用液压曲臂涨紧+电机丝杆夹持+液压顶升+电机回卷;
       2).冗余送料:采用变频电机压辊送卷+气动纠偏+冗余位检测;
       3).冗余送料:采用步进电机压辊等步距送卷+气动纠偏。
       2、后线
       1).取片机械手:采用伺服同步带位移+上下气缸+真空拾取;
       2).码垛:采用液压剪叉平台+高度光电检测;
       3).切刀:采用气缸横向剪切;
       3、控制部分:
       1)电气:采用PLC+伺服+步进+变频+触摸屏控制
       2)气动:包括纠偏气缸、上下、切刀气缸及真空等控制。
       3 原理及功能介绍
       3.1 开卷机
       开卷机是利用电机与丝杠传动将机架在底座上平行移动,使得主轴能穿入料卷中心孔,保证料卷可以在送料过程中自由转动的机构。
       液压泵站:由一台电机油泵提供液压,其动作通过电磁换向阀切换(控制托架上升下降为一台二位三通双线圈电磁阀,控制张紧位两台二位三通单线圈电磁阀)。
       机架:由钢板焊接而成,起承载主轴及料卷作用,其移动靠三相电机。
       倒卷电机及带轮:由一台0.75KW三相电动机带动主轴旋转,在完成生产任务后作倒回料卷使用(其操作按钮位于驱动辊电控箱上)。
       托架:在上料及下料时用作承载顶升料卷。
       操作盒:左侧控制机架的涨紧动作,并设由急停按钮;右侧控制托架的上升和下降以及张紧板的张紧盒松弛。
       涨紧机构:根据杠杆原理设计,用之张紧和承载料卷。其动力来自于后方的油缸。
       3.2 送料机构
       本送料机构基本按照原有冲压生产线的送料机构设计,在局部进行的优化。
       从动滚:其作用为承载板料及保证板料输送平稳。
       电控箱:用于开卷机主电源及泵站的操作。并可以在上料的时候手动操作驱动辊。
       驱动辊:由一台2.2千瓦三相异步电动机作为动力,用作开卷机与地坑之间送料的动力来源。
       步进电机驱动辊:由步进电机作为动力,用作将板料以固定的步长和速度输送进冲床进行冲压。
       纠偏机构:由弹簧及纠偏轮组成,用于保证送料过程中板料和模具的对中性。
       3.3 其他后线机构
       抓片机械手:为保证硅钢片表面的光整度应采用无痕的机械手来实现片材的转移。经过调查研究最终采用真空吸附头及丝杠结构的机械手(见图2)用来实现成品与废料的脱离。包括四连杆、驱动气缸和支架。
       液压升降平台:实现成品料的码放。
       切刀:将废料进行有效地切断得以方便的转入废料车之中。包括横剪切到,驱动气缸和滑板,将硅钢片分离后的废料横剪滑行至小车。
       废料车:将从切断部位转入的废料进行堆积后由天车吊走叉车清料。包括2个废料车、驱动电机和滑台,储存剪切后的废料,位置可通过设置进行手/自动切换
       框架:是连接以上几个部分的综合体内部还设有液压站和电控箱气罐等。
       图2 真空吸附机械手 图3 后线构成
       3.4控制系统操作说明
       控制系统采用三菱PLC及触摸屏,操作有分地按钮和触摸屏集中控制两种途径,有同冲床通讯的接口回路。
       在操作中应按照以下方法进行:
       1)确认气压在4~6kgcm2;
       2)确认电源、线管及各部连接;
       3)确认步长;
       4)确认位置及速度;
       5)手动依次确认动作;
       6)手动送料、冲压、拾取使废料依次到切刀后待机;
       7)切换自动状况按下“启动”按钮后运行;
       8)跟踪导料跑偏和周期。
       9)遇到异常情况及时停机处理
       4 注意事项
       为保证生产线的有效运行,凡是操作和维修本机器的人员必须注意以下几点,对照机器实体,认真领会本机器的主要结构、性能和使用方法。做好经常性维护保养工作,做好日常使用记录以便查阅。
       A、本机器应有专人负责,操作者应熟悉和遵守本机器的操作规程,以防事故发生。
       B、本机器使用46#液压油,必须保持油液的清洁度及油路畅通,加油时需经200目以上滤油网过滤,每年换一次油。
       C、本机器采用分散润滑,使用中应根据工作使用情况,参照机器各部活动的导轨及导杆,先清洁后润滑。
       D、清洁送料压辊及从动辊。
       E、清洁所有光电开关的发光及受光镜面。
       F、不工作需切换至手动,不得在自动状况下长时间待机,以免发生意外。
       G、发现异常现象或响声时,必须立即停机处理,找出原因进行修理。
       H、定期检查紧固螺丝与连接件(每周)
       5 结论
       通过以上对主要部件的合理化设计,满足了企业对该开卷线的生产要求,并保证了硅钢片的表面质量。通过合理化的布局及设备部件的优化选择,减少硅钢片在开卷过程中的翘曲现象,从而提高冲压后硅钢片的产品质量。并且减少了原料的损耗,使得操作人员的安全大大提高,劳动强度大大降低。既提高了企业的生产效率又为企业带来可观的经济效益。
       此生产线可广泛用于汽车、农机、化工、建筑、电器等工业使用外,还与日常生活有直接关系,如家用电冰箱、洗衣机、电视机等都需要用到。因此在工业发达的国家中,随着对薄板硅钢片的需求逐年增加此类生产线的运用将越来越广泛。
      
       参考文献
      [1] 杨晋惠,刘玉敏.开卷线分条堆垛装置《锻压机械》2001年第36卷第2期
      [2] 潘洪流.自动化开卷线的使用与效果《机车车辆工艺》2000年第5期
      [3] 张友兵.基于伺服系统的开卷自动线送料系统《制造技术与机床》2005年08期
      [4] 裴艳芳.关于三菱FX1N PLC 的液压机械手控制系统设计《机床电器》2010年第37卷第6期
      
      (作者单位:天津工业大学)

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