柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)工件翻轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計(jì)

柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)工件翻轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計(jì)

0自動(dòng)化翻轉(zhuǎn)裝置設(shè)計(jì)的必要性過(guò)去，由于生產(chǎn)工藝的滯后和分工的分散，工作完成的產(chǎn)品被分散，導(dǎo)致效率低下、工人強(qiáng)度高、產(chǎn)品不穩(wěn)定、產(chǎn)品成本增加等問(wèn)題。而采用自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)加工制造機(jī)械零件,可以將所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)融合,其中的工件翻轉(zhuǎn)由自動(dòng)化翻轉(zhuǎn)裝置完成,可大幅度減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效益,改善生產(chǎn)環(huán)境,提高產(chǎn)品質(zhì)量。工件翻轉(zhuǎn)裝置是自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的重要組成部分,其設(shè)計(jì)的好壞直接影響整個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的工作水平,因而對(duì)工件翻轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)就顯得極為重要。自動(dòng)化制造系統(tǒng)的類(lèi)型很多,不同的制造系統(tǒng),工件翻轉(zhuǎn)的實(shí)現(xiàn)形式也不同,針對(duì)少品種、大批量生產(chǎn)的剛性自動(dòng)線(xiàn),由于各設(shè)備按一定的生產(chǎn)節(jié)拍生產(chǎn),工件順序通過(guò)各個(gè)工作位置,自動(dòng)完成零件預(yù)定的全部加工過(guò)程和部分檢驗(yàn)過(guò)程,因而對(duì)于工件的翻轉(zhuǎn)也要求能夠嚴(yán)格適應(yīng)這種節(jié)奏,對(duì)此進(jìn)行了研究。1工件翻轉(zhuǎn)裝置以濰柴動(dòng)力股份有限公司W(wǎng)D615柴油機(jī)缸蓋自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)為例,由于缸蓋在加工過(guò)程中要進(jìn)行多面加工,因此要求對(duì)工件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。該生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)要求年生產(chǎn)加工柴油機(jī)缸蓋30萬(wàn)件,設(shè)計(jì)的工件翻轉(zhuǎn)裝置要能夠?qū)崿F(xiàn)將工件夾緊,然后將工件翻轉(zhuǎn)180°。其工作順序如下:執(zhí)行機(jī)構(gòu)下降→夾緊工件→執(zhí)行機(jī)構(gòu)上升→將工件翻轉(zhuǎn)180°→執(zhí)行機(jī)構(gòu)下降→松開(kāi)工件→執(zhí)行機(jī)構(gòu)上升,一個(gè)循環(huán)完成,循環(huán)周期為20s。為滿(mǎn)足以上要求,工件翻轉(zhuǎn)裝置擬采用齒輪齒條傳動(dòng)結(jié)合液壓傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述工作循環(huán)。2機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1值結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)零件特點(diǎn),機(jī)械裝置結(jié)構(gòu)布局采用立式?？傮w結(jié)構(gòu)如圖1所示,執(zhí)行機(jī)構(gòu)1下降到預(yù)定位置,由夾緊液壓缸(圖中未畫(huà)出)驅(qū)動(dòng)夾緊工件,然后上升到一定位置,翻轉(zhuǎn)液壓缸(圖中未畫(huà)出)工作,即可將工件翻轉(zhuǎn)。2.2剖視放大圖工件翻轉(zhuǎn)采用單桿活塞缸和齒輪齒條結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖2是圖1執(zhí)行機(jī)構(gòu)1的剖視放大圖。齒輪齒條傳動(dòng)是一種工業(yè)上應(yīng)用非常廣泛的機(jī)械結(jié)構(gòu),其中的齒條與翻轉(zhuǎn)單活塞缸的活塞桿相連(也可加工成一體),活塞桿的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)齒輪齒條傳動(dòng)轉(zhuǎn)化為圓周運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的翻轉(zhuǎn)。3原油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1回油節(jié)流閥液壓系統(tǒng)原理圖如圖3所示。三位四通電磁換向閥7、12、14分別控制升降缸9、夾緊缸10與翻轉(zhuǎn)液壓缸13的運(yùn)動(dòng)方向。單向節(jié)流閥8、11用于回油節(jié)流調(diào)速。執(zhí)行機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)升降的液壓缸9,驅(qū)動(dòng)夾緊松開(kāi)的液壓缸10和驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)的液壓缸13控制。單向節(jié)流閥8還用于平衡位置升降缸及其工作機(jī)構(gòu)的自重,以防下滑。3.2接頭故障的消除液壓系統(tǒng)的工作原理簡(jiǎn)述如下:1)按下啟動(dòng)按鈕,雙聯(lián)泵啟動(dòng),電磁鐵YA1得電、三位四通電磁換向閥7左位,此時(shí)夾緊裝置下降。2)夾緊裝置下降到預(yù)定位置后,碰到行程擋塊,壓下行程開(kāi)關(guān)S2,電磁鐵YA1斷電,同時(shí),電磁鐵YA3得電,三位四通電磁換向閥12工作,實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。3)夾緊工件的同時(shí),碰到行程擋塊,壓下行程開(kāi)關(guān)S4,電磁鐵YA3失電,電磁鐵YA2得電,三位四通電磁換向閥7右位,夾緊裝置上升。4)夾緊裝置上升到預(yù)定位置,碰到行程擋塊,壓下行程開(kāi)關(guān)S1,電磁鐵YA2失電,三位四通電磁換向閥7中位,同時(shí)電磁鐵YA5得電,三位四通電磁換向閥14左位,實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的翻轉(zhuǎn)。5)翻轉(zhuǎn)完成同時(shí),碰到行程擋塊,壓下行程開(kāi)關(guān)S6,電磁鐵YA5失電,三位四通電磁換向閥14中位,同時(shí)電磁鐵YA1得電,三位四通電磁換向閥7左位,夾緊裝置下降。6)夾緊裝置下降到預(yù)定位置后,碰到行程擋塊,壓下行程開(kāi)關(guān)S2,電磁鐵YA1斷電,三位四通電磁換向閥7中位,同時(shí)電磁鐵YA4得電,三位四通電磁換向閥12右位,工件被松開(kāi)。7)工件被松開(kāi)同時(shí),碰到行程擋塊,壓下行程開(kāi)關(guān)S3,電磁鐵YA3失電,三位四通電磁換向閥12中位,同時(shí)電磁鐵YA2得電,三位四通電磁換向閥7右位,夾緊裝置上升。8)夾緊裝置上升到預(yù)定位置,碰到行程擋塊,壓下行程開(kāi)關(guān)S1,電磁鐵YA2失電,三位四通電磁換向閥7中位,同時(shí)電磁鐵YA6得電,三位四通電磁換向閥14右位,夾緊缸活塞桿回位,當(dāng)碰到行程開(kāi)關(guān)S5時(shí),一個(gè)循環(huán)完成。4表面織構(gòu)的應(yīng)用設(shè)計(jì)的該工件翻轉(zhuǎn)裝置經(jīng)在濰柴動(dòng)力股份有限公司W(wǎng)D615柴油機(jī)缸蓋自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)應(yīng)用,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。利用齒輪齒條傳動(dòng)結(jié)合液壓傳動(dòng)系統(tǒng),并與可編程控制器和計(jì)算機(jī)控制相結(jié)合,很好地實(shí)現(xiàn)了工件的翻轉(zhuǎn)。使用兩年來(lái),加工缸