自動沖壓工作站的上下料機構設計

何旭昇　陳春華　蔡一宇　李圣雨　吳軍

【摘 要】根據薄板類工件自動上下料的功能需求，設計了機器人自動沖壓工作站的上下料機構。其主要結構分為送料結構、傳動結構、和動力源等。該機構的設計及應用將大大降低操作人員的勞動強度，提高產品的生產效率和精度。

【關鍵詞】上下料機構;鏈傳動

中圖分類號： TG457.11;TG409 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）01-0008-003

0 引言

裝備制造業作為我國的十大產業之一，是國家的支柱產業，與其他產業關聯度大，帶動性強。2015年5月19日國務院印發《中國制造2025》通知，強調高檔數控機床和機器人等多個高端裝備制造領域要進行技術突破。

本文設計了一種上下料機構，用以代替傳統的人工操作，改善了勞動條件，減輕了工人勞動強度，提高勞動生產率，節省輔助加工時間。極大提高了設備生產效率、降低了因人力因素帶來的生產困擾。

1 總體設計方案

本裝置設計的上、下料機構可實現鈑金件加工前的自動上料，加工完成后由送料機構將物料放入下料倉儲盒。上、下料機構通過其上方的光電傳感器檢測料倉是否有料，如有料則驅動變頻器工作，通過交流電機將機構整體移向工件，并利用真空發生裝置將鈑金件吸附在上、下料機構。工件加工完成后，該機構可自動定位至下料位置，以待物料放置落料倉儲單元中。其結構如圖1所示。

2 上下料機構設計

2.1 送料結構

本設計的送料結構由吸盤支架、真空發生裝置和光電傳感器組成，其工作原理主要是利用真空發生裝置將物料吸附在吸盤支架上，再通過光電傳感器識別料倉內是否有物料，最后進行上下運輸。如圖2為吸盤支架的三維圖。

本設計的真空發生裝置選用Airvike EV-20HS。這個真空發生器，實際上是負壓發生器，應用“引射原理”來工作。如圖3所示，通過壓縮空氣從拉瓦爾噴管噴出高壓氣體，其具有很高的動能，能帶走噴嘴周圍的空氣進入擴壓管，而在噴嘴附近形成負壓腔，負壓腔的壓強低于外界的空氣壓強。當真空吸入口被“被吸物體”堵住時，壓差會產生向上的吸力，從而將物料吸附于吸盤支架上。

3 結論

本設計自動上下料機構的動力源采用由變頻器控制的交流電機，由渦流式傳感器控制機構的準停和限位，同時配備光電傳感器實現物料存儲的檢測。由于執行對象為薄板，故上下料機構采用了氣動吸附裝置由雙鏈輪機構實現物料的升降。

【參考文獻】

[1]張海英，劉勝明.基于PLC的氣動吸盤式工業機械手設計[J].機械工程師，2010（11）：32-33.

[2]孫恒，陳作模.機械原理[M].北京：高等教育出版社，2011.

[3]宋寶玉，網黎欽.機械設計[M].北京：高等教育出版社，2010.