自动冲压工作站的上下料机构设计

何旭昇　陈春华　蔡一宇　李圣雨　吴军

【摘 要】根据薄板类工件自动上下料的功能需求，设计了机器人自动冲压工作站的上下料机构。其主要结构分为送料结构、传动结构、和动力源等。该机构的设计及应用将大大降低操作人员的劳动强度，提高产品的生产效率和精度。

【关键词】上下料机构;链传动

中图分类号： TG457.11;TG409 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）01-0008-003

0 引言

装备制造业作为我国的十大产业之一，是国家的支柱产业，与其他产业关联度大，带动性强。2015年5月19日国务院印发《中国制造2025》通知，强调高档数控机床和机器人等多个高端装备制造领域要进行技术突破。

本文设计了一种上下料机构，用以代替传统的人工操作，改善了劳动条件，减轻了工人劳动强度，提高劳动生产率，节省辅助加工时间。极大提高了设备生产效率、降低了因人力因素带来的生产困扰。

1 总体设计方案

本装置设计的上、下料机构可实现钣金件加工前的自动上料，加工完成后由送料机构将物料放入下料仓储盒。上、下料机构通过其上方的光电传感器检测料仓是否有料，如有料则驱动变频器工作，通过交流电机将机构整体移向工件，并利用真空发生装置将钣金件吸附在上、下料机构。工件加工完成后，该机构可自动定位至下料位置，以待物料放置落料仓储单元中。其结构如图1所示。

2 上下料機构设计

2.1 送料结构

本设计的送料结构由吸盘支架、真空发生装置和光电传感器组成，其工作原理主要是利用真空发生装置将物料吸附在吸盘支架上，再通过光电传感器识别料仓内是否有物料，最后进行上下运输。如图2为吸盘支架的三维图。

本设计的真空发生装置选用Airvike EV-20HS。这个真空发生器，实际上是负压发生器，应用“引射原理”来工作。如图3所示，通过压缩空气从拉瓦尔喷管喷出高压气体，其具有很高的动能，能带走喷嘴周围的空气进入扩压管，而在喷嘴附近形成负压腔，负压腔的压强低于外界的空气压强。当真空吸入口被“被吸物体”堵住时，压差会产生向上的吸力，从而将物料吸附于吸盘支架上。

3 结论

本设计自动上下料机构的动力源采用由变频器控制的交流电机，由涡流式传感器控制机构的准停和限位，同时配备光电传感器实现物料存储的检测。由于执行对象为薄板，故上下料机构采用了气动吸附装置由双链轮机构实现物料的升降。

【参考文献】

[1]张海英，刘胜明.基于PLC的气动吸盘式工业机械手设计[J].机械工程师，2010（11）：32-33.

[2]孙恒，陈作模.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2011.

[3]宋宝玉，网黎钦.机械设计[M].北京：高等教育出版社，2010.