【经典回顾】带料库的数控转塔冲床

钣金与制作2018-10-09 17:01:43



     随着现代加工技术的不断发展,数控板材加工设备(数控转塔冲床、折弯机、剪板机等)自动化程度越来越高。为进一步提高自动化程度,降低劳动力成本,很多用户已经不满足单张板料加工的效率和精度,提高上(送)料、下(出)料的工作效率。以数控转塔冲床为例,加工前,通常情况下需人工将板料抬放到工作台上,再通过人工将其准确地装在夹钳上;加工完毕后,又需在上料工序中,由人工将板料从夹钳上取出,抬放到堆码垛上。这一前一后两个过程,需要至少两个操作工人,至少需要24min时间。针对以上问题,本文提供了一种能融入自动化板材加工设备中,与其配套,实现全过程无人化作业的板材加工设备的自动上下料装置。

主要结构

带料库的数控转塔冲床包括数控转塔冲床,具有上、下、后库的料库,在上、下库之间运移成摞板料至上料预备工位的ZX向运送装置,将成摞的板料从上料预备工位作Z向提升运送的升降机构,从成摞板料吸取最顶层板料,并将最顶层板料运送至数控转塔冲床的上料真空吸盘装置,以及从数控转塔冲床上将加工完毕的板料取至后库的下料装置。

料库的下库、后库并列设置,上库位于下库的上部,上库、下库、后库为框架形式,下库、后库之间设有液压升降台前后移动用导轨。上库采用单列多层结构,可以存放多种规格、不同板厚、不同材质的板料。

ZY向运送装置设于上库、下库的外侧,包括上下取料小车、前后取料小车和托盘以及木架。前后取料小车活动连接在上下取料小车的上部,以实现Y向运送;托盘通过底部的托盘滚轮活动连接在前后取料小车上,以实现与前后取料小车的分离。

位于下库底部的移动液压升降台,通过Y向导轨使得移动液压升降台可以前后移动进入到后库中。移动液压升降台采用剪刀型结构,上、下升降运动控制准确,方便简洁。

上料真空吸盘装置包括平行于X方向的上料吸盘运行梁、上料真空吸盘、吸盘架和吸盘架运行装置。上料真空吸盘固定连接在吸盘架上,吸盘架活动连接在上料吸盘运行梁上,吸盘架运行装置通过链条驱动吸盘架在上料吸盘运行梁上做往返运动,以实现板材上料(送料)动作。

下料装置包括下料夹紧装置、下料运行梁、固定液压升降台和后库过渡支撑块。下料运行梁设在后库的顶部并伸出后库的一端以延伸至数控转塔冲床的工作台上。过渡支撑块固定连接在后库的支架上,固定液压升降台设在后库的底部,起到支撑下料托盘的作用。

下库过渡支撑块固定连接在下库的支架上,它的作用是在移动液压升降台未提升时(在下库的最底部时),承接上下取料小车、前后取料小车运送来的成摞的板料,即将板料搁置在下库下部,然后升降台工作时,再将成摞的板料朝向吸盘提升。

下库中设有辅助托料装置,辅助托料装置包括一对辅助托料架和驱动缸,一对辅助托料架分别设在下库的两端,设置高度高于下库过渡支撑块、低于下料真空吸盘。它的作用是在送料进行过程中,如果需要从后库中取出废料和工件,可以将剩余的板料暂时支撑起来,以便移动升降工作台下降,移动升降台再运行到后库中去取料。

分层装置设在下库中,包括板端面检测装置、磁力分层装置、由上下两对转轴构成转动架、一对围绕转动架封闭运行的链条和不等距并列连续地设在链条上的若干上料滚轴组成。板端面检测装置可以用来检测上料真空吸盘沿上料吸盘运行梁运行的准确位置。磁力分层装置利用磁场的原理将两块板材在一角处分开,从而保证上料真空吸盘只能吸起一张板材。上料滚轴水平设置、两端分别与一对所述链条相连,上料滚轴在链条驱动下,每转一圈能从最顶层板料与次顶层板料之间托起最顶层板料一次。上料滚轴采用前密后疏的布置方式。

料库采用单独的数控系统,能够与数控转塔冲床的控制系统进行联机通讯。料库数控系统为三菱系统,采用触摸屏式,料库中各传动电机均采用制动电机,保证停止位置的稳定性。数控转塔冲床采用FANUC-0iP系统,FANUC系统是数控冲床的专用系统,能够满足冲床的使用。

工作原理

自动上下料仓库(见图1,图2)主要有下库、上库、后库、取料系统、上料真空吸盘系统、下料系统、交换液压升架台系统、定位系统等组成,主要采用链条传动。

可以通过铲车将放有板材的木架4放到上下取料小车6的托盘3上,上下取料小车6上下移动到上下库中预定的层,前后取料小车5前后移动将托盘3、木架4放到货格里,通过循环操作可以将不同规格的板材放到货格中。

当选定某一层板料时,上下取料小车6向上运行到相应的层,前后取料小车5前后运动将托盘3、木架4取出,上下取料小车6向下运行到最底部,前后取料小车5向前运动将托盘3、木架4放到下库1支撑块上;然后移动液压升降台10向上升起,上料真空吸盘7吸起一张板料14的一端,通过板料分层装置9转动,将板料送到数控转塔冲床的夹钳上,冲床15开始进行冲压加工。

当完成冲压后,通过下料装置将板料输送到后库的固定液压升降台上。

当后库13中固定液压升降台11上的板料14达到一定高度时,可以通过移动液压升降台移动到后库13,将装满板料的托盘3、木架4拖到下库中,前后取料小车5将托盘3、木架4拉到外部,操作人员可以通过铲车将木架4铲走。

 

图1 带料库的数控转塔冲床示意图

1下库   2上库   3托盘  4板料架  5前后取料小车6上下取料小车

7上料真空吸盘装置  8辅助托料装置  9板料分层装置  10移动液压升降台

11固定液压升降台   12下料装置 13后库 14板料 15数控转塔冲床



结束语

 带料库的数控转塔冲床能够实现板材加工的自动化生产,进一步提高劳动生产率,对我国钣金加工行业技术进步起到了一个推动作用。在未来的几年内,带料库的数控转塔冲床以及板材加工自动化生产线FMS的市场需求将会越来越大,这也是数控金属板材加工设备发展的一个必然趋势。


本文来源:《钣金与制作》2011年第3期