钣金自动化之冲床自动化上下料装置设计

毛云雨

摘要：一种适用于转塔数控冲床自动化上料及下料的机械设备，设备放置在冲床左右两侧中任意一侧，设备包含主体框架、自动上料机构、自动下料机构、原料料架（或电动料车）及成品堆垛台（液压升降台）；自动上料机构包含上料移动轴及上料机械手；自动下料机构包含下料移动轴及取料装置。

关键词：钣金；数控冲床；自动化；设计；

1、前言

目前钣金行业发展的越来越迅速，钣金件的生产呈现多样化，小批量的生产，是企业面临的难题。随着企业发展需要，自动化设备自动化程度高、无需人工干预，这些设备是目前钣金企业迫在需求的。

2、冲床上下料装置工作原理

2.1流程图及示意图

2.2各机构工作流程

a上料工序：上料机构吸附原料料车上的第一张板料，进行分张、测厚动作；上料机构将原料搬运至数控冲床台面指定位置，进行定位动作，即完成上料工序；数控冲床进行冲压工序。

注：上料机构完成上料动作之后返回至原料料架上方再次进行“上料工序”（吸附第二张板料，分张、测厚动作每次都需要），搬运至料架上方指定高度，等待冲床发射信号（第二张板料冲压完成），同时成品转换料台移动至料架上方位置等待第一张成品料、下料机构移动至数控冲床台面边缘位置（下料位置）等待第一张成品料；

b下料工序：数控冲床完成冲压工序后，由下料机构夹住第一张成品板料并搬运至成品转换料台上；成品转换料台移动至成品料台上方等待。

注：待上料机构完成第二张板料上料工序后，返回吸附第三张板料，此时上料机构移动至上方安全位置；成品转换料台返回原料料架上方，同时成品料挡料柱落下，第一张成品料由成品料挡料柱挡下并随成品转换料台移动而落入下方的成品料台上；此时下料机构也在指定的下了位置，再次进行“下料工序”。

3、冲床上下料装置结构设计

3.1自动上料机构

上料移动轴设计含水平及竖着两传动轴，钣金焊接桁架结构，稳定、可靠，传动方式为齿轮齿条传动，直线导轨导向；上料机械手布置吸盘及气缸等气动元件来实现原板材的输入功能，通过真空元件，使吸盘与板料贴合形成负压，将板料与吸盘吸附；气缸实现原材料的定位、分层、测厚等功能。

3.2自动下料机构

下料移动轴设计为水平传动，钣金焊接结构，稳定、可靠，传动方式为链轮链条传动，直线导轨导向；取料装置由气缸及夹紧机构组成，实现成品板料的输出功能。

3.3原料料架

料架钣金焊接，根据摆放要求或进出料位置可设置成移动式结构，承载范围根据实际工作需要及实际零件而定，料架上放置板料分张装置（磁力分离粘粘板料），板料初始限位挡柱。

3.4成品台

成品板料台可设定成升降液压式料台，同样根据摆放要求或进出料位置可设置成移动式结构，承载范围与原料料车一致。

4、冲床上下料装置气路系统

注：测厚气缸气缸杆伸缩动作带动夹紧块上下实现夹紧、松开的功能通过安装在一侧的线性传感器读出位移数值，判别板料厚度

5、小结

从钣金行业发展前景来看，自动化设备不仅仅减少了劳动力、提高了生产效率以及减少了废品率等优势，从而帮企业降低了成本，增强了企业的竞争力。

参考文献

[1] 马明勋，王昆仑，数控冲床微联接加工工艺在钣金制造中的应用[J].机械工程师，2001（12）.

[2] 张建民，工业机器人.北京：北京理工大学出版社，1988

[3] 蔡自兴.机器人学的发展趋势和发展战略.机器人技术，2001,4

[4] 金茂青，曲忠萍，张桂华.国外工业机器人发展势态分析.机器人技术与应用，2001

[5] 成大先.机械设计手册.北京：化学工业出版社，2005

[6] 吴振顺.气压传动与控制.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1995