一种空压增压压字机
2018-01-15陈艺玲
陈艺玲
摘 要：压字机要实现自动化，自动分选的功能必不可少，当前很多自动分选装置都是采用了振动盘式，但通常噪音很大，特别是工件偏大时，分选装置也会更复杂、更大。本文介绍了一种适用于圆锥锲子零件、具有低噪音、高效且能自动分选、自动压字的压字机的结构、原理和优点。
关键词：低噪音；自动分选；圆锥锲子；空压增压缸；压字机
我公司有一种圆锥锲子形零件，需要在端面打标识，如下图所示：
该零件原来使用激光打标识效率很低，改进使用冲床后效率很高，但噪音大，手动放料劳动强度大，存在安全隐患，且受毛坯外形影响冲压字迹存在部分不清晰。鉴于此，我们开发了一种能实现自动分选、自动压字且噪音低的空气增压压字机，在满足效率的同时，也降低了劳动强度，消除了安全隐患，压字清晰漂亮，满足了生产的需求。
一、压字机结构原理简介
压字机的结构形式如下图所示：
1.物料漏斗 2.顶料缸 3.转轮 4.输送带 5.推料气缸 6.气控 7.空气增压缸 8.踢料气缸 9.出料槽 10.电控箱 11.料箱
1.自动分选装置
圆锥锲子工件要实现倒料后自动分选的功能，必须要把其从料斗中分离出一个个的单件来。在工件的自动分选方式上，一般有振动式或搅动式比较常见，比如螺钉的自动分选就是利用振动盘，圆锥滚动轴承的圆锥滚子的自动分选装置利用料轮搅动式，这些分选方式比较成熟，但都有一个缺点——噪音大，对于尺寸较大、较重的零件，若是用以上两种方式，噪音的污染将非常严重，且不利于工人的健康。
本装置很好的解决了以上问题，通过把圆锥锲子工件的分选动作分成两部分：（1）把工件从料斗中分离出一个个的单件。（2）通过转轮实现大头在下，小头在上的分选目的。
如图所示，物料漏斗结构为上大下小，易于实现工件的自动下落，取料管以取料气缸为执行元件上下动作从物料漏斗中取料，取料管的孔径只能一次通过一个工件，这样工件就可从料斗中分离出一个个的单件。从取料管中落下的工件落到转轮的槽上，利用工件的自重实现大头在上的自动翻转，转轮转动半圈后把工件输送到输送带上，实现大头在下的翻转，从而完成了工件的自动分选。本分选装置噪音小，分选效率高，结构紧凑，且直接安装在压字机架上，不额外占用场地，对压字机外观影响不大。
2.输送装置
转盘上的工件通过输送带把工件送到进料口，进料口处的感应器感应到工件后，送料气缸开始工作，将工件推至预压位置。
3.压字装置
当感应器检测到工件已经到位后，空气增压缸开始动作，将产品压下，印出字体。空气增压缸可输出压力达2～5吨，且动作迅速，满足了整个工序2件/秒的节拍要求。
4.退料装置
压字完成后，空气增压缸、送料缸同时返回，踢料气缸将工件踢出至料箱。
二、本压字机的优点
1.调试方便，自动化程度高。
本装置使用西门子程控器进行自动化控制，动作分为手动和自动状态。
在手动状态下，顶料、送料、压字、踢料、传送、转盘转动这些动作都可以单独操作，方便调试。
在自动状态下，则按以下动作顺序自动工作：打开电源，气源→将产品倒入漏斗→按下启动开关→顶料气缸开始动作，产品进入料筒，滑到转盘处→转盘对产品进行校正（大径朝下）送到传送带上→传送带将产品送到料口→送料气缸将产品推至预压位置→到位后，增压缸开始动作，将产品压下，印出字体→增压缸、送料缸同时返回→踢料气缸将产品踢出至料箱。
本装置在自动状态下具有连续自动送料、压字、退料的功能，噪音低，自动化程度高，劳动强度低。
2.安全可靠
任何时候按下急停开关，机台立即停止动作并返回初始位置。运行中各动作及相关位置的都有感应器检测控制：
（1）選料位置：当积料筒上面感应器检测到料筒内工件料满后，选料汽缸停止工作；当积料筒下面感应器检测到料筒内工件料空后，延时（可调）后，选料气缸重新开始工作，以保证料筒内随时有料。
（2）皮带输送位置：当输送带左侧的感应器检测到皮带上的料排满后，转盘停止工作；当送料位置处的感应器检测到工件后，送料气缸才开始推料到预压位置，当此处感应器检测到料空后，转盘开始工作。
（3）压字位置：当感应器检测到压字位置有料的时候，空气增压缸才会动作压字，若是长时间没有检测到有料，则会自动报警并停机。
3.噪音低，效率高，压字清晰。
本压字机避免了传统的自动分选方式，噪音很低，与一般车床的工作分贝相近，对环境和工人健康影响小。
本压字机所有执行元件都是气动元件，具有气动的快速特点，且每个位置都有感应器检测，并设定停机报警条件，压字效率非常高，加工节拍为2秒/件。
在压头位置安装了球头装置，能自动找正，且设定固定压力值，压出来的字码深度统一、清晰漂亮。
三、结束语
本压字机的成功开发和应用，不仅解决了公司生产的燃眉之急，而且减少了噪音污染，降低了劳动强度，消除了安全隐患，也为今后该类零件的自动分选方法提供了可行参考。
参考文献：
[1]《机械加工工艺师手册》杨叔子
