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張亞鋒1，蔡建文2，張美鳳2，孟飛2

江蘇省數字化電化學加工重點建設實驗室（常州工學院），江蘇常州213002； 2．常州工學院電氣與光電工程學院，江蘇常州213002）

摘要：針對開式雙柱可傾壓力機的運行特點，進行了系統分析，研究并開發出一種自動送料裝置。

該裝置由送料機構、復合式驅動機構、機械臂及控制系統組成。運行過程中機械臂與送料機構實現同步控制，機械臂采用真空吸盤能將0．3 mm 厚的錫鋼片準確送至壓力機模具上，并能實現速度可調。

該裝置的成功運行有效克服了工傷事故，顯著提高了生產效益。

關鍵詞：壓力機；送料機構；氣缸；真空吸盤中圖分類號：TG502文獻標志碼：A文章編號：1001一3881（2m7〕03一078一4

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Study and Design Of the Feeding System Based on C -Frame Double Column Inclinable Press ZHANG Yafeng，CAI Jianwen，ZHANG Meifeng2，MENG Fel（1 . Jiangsu Key Lab of Numeric Electrochemical Machining（Changzhou Institute of Technology），Changzhou Jiangsu 213開2，China；2 · School of Electrical and Photoelectronic Engineermg， Changzhou Institute of Technology，Changzhou Jiangsu 213002，China）Abstract：According to the operating characteristics of the open type double column inclinable punch，the system analysis was carried out，a kind Of automatic feeding device was studied and developed. The device consisted Of feeder mechanism，composite drivmg mechanism，mechanical and contml system. In the course Of feeder system operation，mechanical arm and feeding mechanisms were coordinated. Mechanical arm can accurately sent 0· 3 mm thick silicon steel sheet to the position Of press mold by vacuum chuck， and can adjust its speed. The successful operation Of the device can effectively avoid accidental work inJury，and significantly improve the production benefit.Keywords · Punch；Feeder system；Air cylinder；Vacuum chuck

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目前，我國明確了產業結構升級的方向，改造提升制造業是其中的重點方向之一。其具體實現就是通過改善品種質量，增強產業配套能力，淘汰落后產能，優化制造業結構，支持企業技術改造，才能增強新產品開發能力和品牌創建能力。

目前我國中小企業存在大量的老式機床裝備，開式雙柱可傾壓力機是其中之一，這些老式裝備已遠遠不能滿足于現代產品質量及生產效益的要求，因此對這些老式裝備進行技術改造就具有重要的意義。

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開式雙柱可傾壓力機通過安裝各種模具進行沖壓成形，生產各種成形產品，在連續沖壓工作過程中，必然對操作工帶來安全風險，因此目前針對沖床自動送料進行了大量的研究，但大多數是針對高速沖的研究一]。

文獻[ 3 ]中研究了針對鋼板的普通沖床自動送料，但其沖壓速率較低且不能針對質輕的薄片型材進行送料。實際上，對于質輕的薄片型材進行高速沖壓，給操作工手動操作帶來很大難度

易于導致工對微小電機轉子錫鋼片沖壓成形這一實例，設計一套自動取送料機構代替人工取送料，以利于減小工人勞動強度，避免工人操作危險，提高產品質量和生產效益，對中小企業技術改造也具有現實指導意義

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1設計要求

曲柄滑塊機構因其運動特性得到了廣泛的研究，設計方法眾多，廣泛地應用于開式雙柱可傾壓力機，通過滑塊沖頭施加壓力于模具，實現板料的成型。

文中上模具安裝于滑塊下端，上模具與下模具之間最大距離為80 mm，連續沖時，為52次/min，即滑塊完成一次往復行程為表明控制沖床的脈沖信號寬度需小于巧以避免沖床產生連續沖不能將沖床與送料機構進行同步控制，從而將送料機械臂和模具破壞。

脈沖周期需大于1.巧 ,在脈沖間隔時間內完成送料機械臂的往復行程，實現沖床與送料機械臂的同步控制。

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2機械裝置設計

自動送料裝置主要由復合式驅動機構、機械臂、1所示為該裝置系統結構。控制系統以PLC控制器為核心，經氣缸推動復合驅動機構，實現機械臂、送料機構的同步控制，機械臂完成上升和下降、轉進和轉出二自由度動作，送料機構精確完成每回程單個錫鋼片的送料。

在復合驅動機構作用下，各構件動作統一協調，最終完成錫鋼片料的取送。

真空吸盤由控制器控制，當機械臂轉出至送料機構物位時，吸附錫鋼片，機械臂轉進至壓力機模具位時，釋放硅鋼片料。驅動桿與復合驅動機構和機械臂間形成運動副。

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2 · 1復合式驅動機構設計

復合式驅動機構的主要部件是驅動組合件，將組合件安裝于直線燕尾導軌上，由氣缸驅動組合件，通過組合件與送料機構、機械臂和驅動桿形成3個運動副，由此實現經氣缸的單一往復行程運動，促使機械臂的轉進轉出、上升和下降及送料機構精確送料3個動作的同時協調運行。圖2 ( a)所示為復合式驅動組合件的裝配圖。

圖2 ( b)所示為上下斜面塊零件圖

圖3所示的機械臂轉升軸末端的軸承形成運動副，通過此斜面塊的往復運動，實現機械臂的轉升軸的升降運動，從而實現機械臂的升降運動。

機械臂的下降目的是使得在送料機構物位位置真空吸附盤可靠吸附錫鋼片。

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圖2 ( a)所示中的轉動撥塊與圖4所示驅動桿中的軸承1形成運動副，由驅動桿驅動機械臂實現快速轉進轉出動作。

斜面2與送料機構推動件末端軸承形成運動副，將復合組合件的運動傳送至送料機構。

2· 2機械臂組件設計

機械臂組件設計如圖3所示。

機械臂的一端安裝吸盤，另一端與轉升軸剛性聯接，且末端與如圖4所示的軸承2形成運動副，通過此運動副，將復合驅動件的運動傳遞給機械臂，實現機械臂的快速轉進，機械臂的快速轉出由安裝于機械臂上的復位彈簧實現，圖中未畫出。

安裝于復合驅動件上的上下斜面塊在氣缸回程運動作用下回程運動時，機械臂組件中的轉升軸在回位彈簧的作用下迅速下降，從而實現機械臂的快速下降。

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2· 3驅動桿結構件設計

驅動桿結構件如圖4所示，圖中軸承2外圓柱面與機械臂末端平面形成運動副，軸承1外圓柱面與復合驅動件中的轉動撥桿平面形成運動副。

連接桿1、連接桿2與驅動桿軸之間的連接為可拆卸型剛性連接，目的是調整連接桿1和連接桿2之間的相對位置，以利于在已知氣缸行程的條件下，將圖3所示的機械臂設定好初始位置。

2· 4送料機構設計

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