電磁吸附式型鋼車輪輪輞體取出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)制造

仇興輝，張德坤，張 躍，李 勇（中國重汽（香港）有限公司部件制造部車輪加工部，山東 章丘 250220）

電磁吸附式型鋼車輪輪輞體取出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)制造

仇興輝，張德坤，張 躍，李 勇
（中國重汽（香港）有限公司部件制造部車輪加工部，山東 章丘 250220）

按照車輪輪輞體圈圓加工完成后工件結(jié)構(gòu)及設(shè)備結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)制造了一種電磁吸附式取件機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了工件的自動取出。

電磁吸附；取件；機(jī)構(gòu)

1　概況

型鋼車輪由輪輞體、輪輻及擋圈三部分組成（圖1），輪輞體加工過程主要有：圈圓-復(fù)圓-切口-二次復(fù)圓-對焊-刮渣-修磨-整形。當(dāng)前輪輞體生產(chǎn)過程受生產(chǎn)裝備及工藝水平限制，無法實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)。但各生產(chǎn)工序局部正在經(jīng)過不斷的技術(shù)改進(jìn)或革新，提高自動化生產(chǎn)水平，提高生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度。

圖1　三件式型鋼車輪總成

圖2　電磁吸附輪輞體取出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖

2　現(xiàn)狀

型鋼車輪輪輞體的圈圓工序，其由板料進(jìn)入圈圓機(jī)加工后，圈成圓形，需使用輔助機(jī)構(gòu)取出，送入軌道線。先前使用進(jìn)退氣缸帶動夾持氣缸，夾持方式為鴨嘴式，圈圓過程中人工手腳并用操作氣閥帶動氣缸進(jìn)行夾持取件，由于必須與圈圓機(jī)加工過程緊密相關(guān)，人員操作費(fèi)時費(fèi)力，手忙腳亂。鴨嘴式夾持氣缸因受力不均故障率高，受損頻繁，制約生產(chǎn)。另一種取出機(jī)構(gòu)為抱閘式結(jié)構(gòu)，其雖能完成工件的順利取出，但其構(gòu)成占據(jù)加工區(qū)域很大空間，不利于日常維修特別是設(shè)備維修及工裝的修復(fù)更換。

3　方案及措施

為了解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：設(shè)計(jì)低功率、低電壓、強(qiáng)吸附力、安全可靠的型面電磁鐵，實(shí)現(xiàn)輪輞體的拿?。辉O(shè)計(jì)合理的提升吊裝方式，實(shí)現(xiàn)拿取過程工件擺動及升降位置調(diào)整；進(jìn)退小車，實(shí)現(xiàn)電磁鐵的進(jìn)退固定；選擇低能耗氣缸，實(shí)現(xiàn)工件進(jìn)退及升降；與機(jī)床聯(lián)動的電氣控制系統(tǒng)及氣動控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)操作的半自動化。

所述低功率、低電壓、強(qiáng)吸附力、安全可靠的型面電磁鐵，按照輪輞體工件的實(shí)際型面及重量，設(shè)計(jì)緊湊型，強(qiáng)吸附力電磁鐵，其電壓DC24V，功率≤35W，吸附力≥50Kg。

所述提升吊裝方式，設(shè)計(jì)選用了合適的鏈條，實(shí)現(xiàn)將電磁鐵與提升氣缸的軟連接，其選擇巧妙利用鏈條的特性，即能有效防止電磁鐵在進(jìn)退過程中的橫向擺動，又適應(yīng)了吸附工件過程中所需的縱向擺動。所述進(jìn)退小車，其巧妙利用槽鋼型面作為軌道面，加工與之匹配的小車輪，車體大小按照提升氣缸及其導(dǎo)向機(jī)構(gòu)大小，加工合適外形尺寸，即滿足進(jìn)退精度要求，又能將電磁鐵提升氣缸機(jī)構(gòu)整體連接。

所述各氣缸為標(biāo)準(zhǔn)配件，按照現(xiàn)有負(fù)載，選配了缸徑小，低能耗的可靠氣缸。

所述與機(jī)床聯(lián)動的電氣控制系統(tǒng)及氣動控制系統(tǒng)，其通過圈圓機(jī)設(shè)備電控系統(tǒng)的延伸與結(jié)合，通過PLC編程，實(shí)現(xiàn)圈圓離合制動器及滑塊的旋轉(zhuǎn)及下行-進(jìn)料圈圓-離合器及滑塊的停止及抬起-取件小車自動進(jìn)入-升降機(jī)構(gòu)下降-電磁鐵帶電吸附-升級機(jī)構(gòu)升起-小車推出-至軌道后工件自動釋放。

4　效果及效益

本機(jī)構(gòu)的有益效果是：實(shí)現(xiàn)工件無損傷、方便快捷的取出，極大提高生產(chǎn)效率，降低勞動了強(qiáng)度。具有構(gòu)思巧妙、技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，穩(wěn)定可靠，使用安全、實(shí)用性強(qiáng)、降本增效等特點(diǎn)。

該機(jī)構(gòu)屬行業(yè)里的自主研發(fā)和技術(shù)獨(dú)創(chuàng)。經(jīng)過使用和費(fèi)用統(tǒng)計(jì)，年節(jié)約或創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益26.56萬元。其中年節(jié)約壓縮空氣1.84萬元；穩(wěn)定性和可靠性提高后，創(chuàng)造的產(chǎn)值效益23.52萬元；維修成本費(fèi)用節(jié)約3.04萬元。

5　結(jié)語

創(chuàng)新無止境，機(jī)械裝備技術(shù)提升是產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量不斷提高的不斷要求，加上日益嚴(yán)峻的用工成本等，都為生產(chǎn)設(shè)備的自動化，便捷化，低強(qiáng)度，低維護(hù)成本提出更高要求。因此在不斷的生產(chǎn)實(shí)踐中，發(fā)揮自主創(chuàng)新能力，由點(diǎn)到面提高生產(chǎn)裝備技術(shù)水平，提升裝備制造能力是我們走出生產(chǎn)困境的有效途徑之一。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.188

仇興輝，男，陜西富平人，本科，工程師，主要從事：設(shè)備管理與維修，精通機(jī)械設(shè)備電氣、機(jī)械、液壓、氣動原理。