纵梁数控冲孔机说明书机械部分Word下载.docx

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第一章机器主要技术参数

1、公称压力：

1200KN

2、模具数量：

25套

3、加工板材抗拉强度：

σb=400—750N/mm2

4、加工板长：

3500---12000mm

5、加工板宽：

300---550mm

6、加工板厚：

4--10mm

7、最大冲孔直径：

φ50mm

8、X轴送进速度：

50m/min

9、Y轴送进速度：

30m/min

10、孔位精度：

Y轴：

±

0.15mm/550mm

X轴：

0.15mm/400mm;

±

0.3mm/3000mm

0.5mm/12000mm

11、矩形排列成组孔对角线精度：

0.3/300mm

12、冲压行程：

25mm

13、冲头最大行程：

180mm

14、工作节拍：

12米、400mm宽、8mm厚、350孔的纵梁，8.5分钟/件

15、主传动方式：

液压传动

16、液压系统最大压力：

24Mpa

17、数控系统：

FANUC0i

18、控制轴数：

2轴

19、上下料方式：

自动

20、板料吸提方式：

安全电磁吸盘

21、机床外形尺寸：

长x宽x高=27x7x4.5m

22、整机重量：

60吨

23、主电机功率液压冲22Kw;

24、电源100kVA（AC3相380V）

25、气源压力0.55Mpa

第二章机器概述

2-1机器的特点和用途

STPK120-12型汽车纵梁平板数控冲孔线是我公司专门为汽车的纵梁平板毛坯冲孔而设计的一种高效、高精度的板材自动化加工设备，上料、下料、板料的定位及送进、模具的选择、冲压过程的实现以及故障报警等均能够通过数控系统控制自动完成。

该设备主要特点：

1、由自动编程系统自动生成加工程序

2、自动上、下料

3、板边自动定位

4、无死区加工（夹钳自动退让）

5、断电板材不坠落

6、板端位置无接触检测

7、自动排废料

8、主机和X轴集中润滑

9、功能强大的数控系统

10、断电恢复后从程序断点开始冲压

11、下料位任意设定

12、完善的监控报警功能

2-2机器工作原理

图1汽车纵梁平板数控冲孔机总图

STPK120-12型汽车纵梁平板数控冲孔线（图1）由自动上料电磁吸盘将板料从移动料台上移到上料辊上，首先选定的作为定位基准的任意两把夹钳伸出，再由推料装置的气缸运动，推动板料向钳口运动、定位，当钳口的两个开关全部感应到板料后，夹钳夹紧板料，其余夹钳再伸出全部夹持板料，最后推料气缸后退，完成板料的定位动作。

X方向送进机构带动工件移动。

首先对板料进行板端定位，而后按照自动编程生成的程序，通过X轴和Y轴的协调运动达到待冲孔位的精确定位，通过控制选模气缸来自动换模，再控制液压冲孔单元的主阀，控制滑块的上下运动，从而实现对板料的冲压加工。

加工的废料由排屑机输出到废料小车中。

成品由自动下料电磁吸盘将板料从辊道上移至成品料垛上，由行车吊走。

本设备设置了有孔板的补孔销定位装置（可选件），以方便在其他设备上加工孔后再在本设备上进行补孔加工，补孔销定位装置采用销定位的方式，以最大的可能减小由于不同设备的基准不同所带来的孔的加工的精度的偏差。

2-3主要部件结构说明

汽车纵梁平板数控冲孔线由上料电动台车、电磁吸盘上料装置、上下板料托辊、板料定位装置、补孔销定位装置、X轴送料系统、左右浮动辊架、主机（含液压系统、模具系统、Y轴床身等）、废料输出装置、电磁吸盘下料装置、下料台车、气动系统、润滑系统、设备基础件、电气数控系统、自动编程系统组成。

2-3-1、上料电动台车：

上料电动台车（图2）可用按钮控制开出线外，装载行车吊运的板垛后，再开回上料位置。

台车承载20吨、宽800mm，最大垛料高度450mm，运行速度12m/min、行程2m。

图2电动上料台车

结构如图3所示：

由台车架1上安装六个车轮8，并由安装在台车架内部的电机减速机2通过驱动链轮5带动链条6传动到从动链轮9，通过键联结传递给传动轴11，再由传动轴11带动做为主驱动的车轮使移动料台运行，在轨道7的两端设有缓冲块13来减轻移动料台停止时的惯性力。

图3电动上料台车结构示意图

2-3-2、电磁吸盘自动上料装置：

图4自动上料部件

自动上料部件（图4）为C型悬臂支架、移动横梁及其驱动装置、吸盘控制及升降装置等组成。

该装置自动完成上料动作，电磁吸盘吸取板料，吸盘架升降依靠垂直制动电机通过齿轮、齿条被同步驱动完成升降，自动运行过程安全可靠、平稳快速，和板料接触时冲撞小，没有吸双料的现象，吸盘架上均匀安装有10个电磁吸盘，用以抓吸板料，吸盘吸力每个200Kg，并且吸盘位置可调。

移动横梁被水平电机通过齿轮、齿条驱动，通过两根直线导轨，使横梁前后水平移动并准确定位。

图5自动上料部件结构示意图

当电动送料台车停在指定位置后，吸盘落下，碰到板料后由接近开关发信停止，电磁吸盘得电吸住板料，吸盘上升到达最上位停止，然后水平电机带动移动横梁运动，将板料运送至上料支撑辊上方，垂直电机驱动吸盘架下降，碰到接近开关后停止，电磁吸盘失磁，将板料放在进料支撑辊上，然后吸盘返回初始位置，等待信号开始下一个工作循环。

10个电磁吸盘均匀分布，对于不同长度的板料，所需吸盘的个数也不尽相同，吸盘之间的距离也可以进行合理的调整。

电磁吸盘断电磁力保持，反向通电消磁，安全可靠。

在上料装置的安装过程中，主要依靠调整底座上的支撑螺栓的高度来调整整个装置的水平。

在底座的四个角上分别有八块顶块，用螺栓来顶住底座，进行方向的调整。

在安装过程中，利用框式水平仪和条式水平仪，在各个支撑点左右分别来调整水平，使上料的X方向的导轨水平度≤±

0.1mm/2m，Y方向的导轨平行度≤±

0.1mm。

调整完后连接主机前的中间送进导轨，注意接口部位的导轨安装，同样调整好水平后利用直线仪调整整段导轨的直线度，要求≤±

0.1mm/12m，最后连接下料侧导轨，同理调整水平度，再调整直线度。

所有调整完成后，顶紧顶块螺栓，并背紧螺母。

2-3-3上料固定辊道：

上料固定辊道由上料辊架和上料辊组成。

简图如图6所示：

图6上料托辊

上料固定辊道放置在上料支架上。

加工板材由夹钳夹住，拖动板料从上料辊上通过。

上料辊采用无动力滚筒，此无动力滚筒采用特制轴承座，精密轴承。

下料托辊结构和作用同上料托辊。

在现场的安装过程中，上下料固定辊已经安装完毕。

如需调整高度，只需调整固定辊支架的支撑螺钉，调整高度为无动力辊表面高于夹钳口1mm为宜。

2-3-4、板料边定位推料装置：

图7板料边定位推料装置

如图7所示：

边定位推料装置有若干组，且沿X方向分布，通过底座安装在上料支撑辊架上。

由气缸驱动连接架，通过安装在导轨滑块上的块和定位销将放在上料固定辊道上的板料向夹钳方向推动。

图8边定位推料装置结构示意图

当板料放在上料固定辊道上后，根据板料长度选定任意两个夹钳为基准，使其伸出后，推料装置通过其定位销推动板料向夹钳运动，当板料的定位边完全靠实两个夹钳的定位面，感应开关同时发讯后，两个基准夹钳夹持板料，其余夹钳再伸出夹板，当板料被选定的夹钳夹紧后，气缸驱动定位销后退到初始位置，完成板料的边定位程序，送进装置送进板料，进行冲孔加工。

对推料气缸的调节通过减压阀，调节压力为0.2Mpa左右，再调节每个气缸的节流接头，调节气缸的推料速度不要过快，以气缸能推动板料为宜，以免压力和速度过快对冲压精度造成影响。

在推料结束后气缸的回程过程中可以要求气缸快速退回。

2-3-5、补孔销定位装置（选件）

图9补孔销定位装置

如图9所示，为补孔销定位装置。

一定位销位于主机上，另一定位销在上料固定支撑辊道上。

主机上的定位销随主机运动，在Y向可精确调整到位。

这个定位销在X方向相对主机的模具位置是固定的，也是已知的。

因此，第一个定位销的位置在X，Y两个方向上都是很准确的，不需要人工再去调整。

把板料已有的第一个工艺孔的理论位置写入程序，输入控制系统，即可自动定位。

图10补孔销定位装置结构示意图

远离主机的定位销安装位置必须随着板料长短、宽窄及板上定位工艺孔位置而定。

可以通过X轴夹钳测量定位销到主机上定位销的距离，并调整使之和半成品板两定位孔中心距一致：

该定位销Y向位置以夹钳钳口定位销为基准测量，并调整到半成品板上的定位孔在图纸上的理论尺寸。

如此两个定位销的位置预调准确。

这样调整的前提是已有定位孔的实际位置符合图纸要求。

如果模具制造有误差，应按落冲模具两个工艺孔（定位孔）的冲模实际位置调整两个定位销。

定位销调整好后，和无孔板一样，吸盘上料装置将板料吸放到上料固定辊道上，指定的夹钳伸出；

气缸推料装置把板料推向夹钳，夹钳夹板，其余夹钳再伸出夹板。

X轴启动，板料慢速向主机移动，当板料前端遮挡光电开关时，数控系统检测到平板和主机的相对位置；

X轴快速移动送进板料，使板料的第一个定位孔和主机上的定位销重合；

自然，板料后端的定位孔和定位销也重合；

此时，夹钳松开板料后退。

定位销上升由锥端导入孔中，板料被以定位孔定位。

夹钳伸出重新夹住板料，定位销下落。

此后板料的冲孔加工和无孔板一样。

2-3-6、X轴板料送进装置：

图11X轴送料系统

X轴送料系统（图11）由固定底座、移动连接板、传动系统及夹钳装置组成。

其中传动系统由伺服电机驱动，经过减速机、齿轮、齿条传动，将旋转运动转变为X轴直线运动（如图12所示）。

10组夹钳装置通过座板及连接架连成一体在固定底座上沿X轴直线运动。

其中固定底座由5段组合而成，X轴采用德国进口精密滚珠直线导轨，导向精度高。

夹钳装置是用来夹紧板料并带动板料沿X轴运动。

其主要结构由夹紧油缸、上腭板、下腭板、锁紧气缸及支座组成。

锁紧气缸可以在其行程范围内的任意位置停止，停止位由感应开关发信决定。

每个夹钳在工作过程中进入数控系统设定的保护区时，夹钳会自动缩回避让死区。

（结构见图13）

任意两个夹钳都可配合边定位推料装置完成板料的定位，首先锁紧气缸活塞杆解锁伸出，当板料定位完成后，夹紧板料。

其余夹钳再伸出，开关感应块碰到加工板材的板边，接近开关发出信号，锁紧气缸到位停止锁紧，油缸活塞杆带动上腭板收缩，夹住板料。

夹钳的夹持力为15KN/个，每个夹钳都有一个液压电磁阀和两个电磁气阀控制，夹钳钳口板有牙纹，以增加夹持力。

图12X轴送进传动系统示意图

图13夹钳结构示意图

当夹钳需要松开加工板材时，油缸活塞上升，上腭板松开板材，锁紧气缸活塞杆解锁缩回，上、下腭板以及油缸回到初始位置。

夹钳头部用弹簧连接板和后部导向零件连接，弹簧连接板使夹钳可以上下浮动，适应板料的不平及冲压时的振动，保护其他零部件不受损坏。

夹钳油路从主油路引出，由蓄能器保压，夹钳夹持力不受冲压过程中的压力波动