HEBSL-2003-1型數(shù)控沖床送料系統(tǒng)是河北科技大學(xué)為了提高普通數(shù)控沖床的精度和效率而專門研制的機(jī)電一體化高科技設(shè)備。對傳統(tǒng)普通數(shù)控沖床采用本數(shù)控送料系統(tǒng)進(jìn)行改造后,該普通數(shù)控沖床可以實(shí)現(xiàn)“精密智能化加工”,使之具備成材率高、速度高、精度高、效率高、能加工復(fù)雜圖案等特點(diǎn)。
系統(tǒng)由控制部分、操作部分和運(yùn)動部分組成。其中,控制部分作為整個系統(tǒng)的“大腦“要求有極高的可靠性,故而采用高可靠性的工業(yè)控制計算機(jī)為控制核心,配以其它電氣元件組成了“兩坐標(biāo)點(diǎn)位數(shù)字控制單元”以滿足系統(tǒng)高可靠性的要求.操作部分秉承“以人為本”的人性化設(shè)計理念,選用LCD觸摸屏作為操作單元,簡化操作步驟,方便工人操作;運(yùn)動部分由兩軸運(yùn)動數(shù)控工作臺組成,考慮到系統(tǒng)的成本應(yīng)盡可能降低,在此采用了步進(jìn)電機(jī)加滾珠絲杠的驅(qū)動模式,在保證精度的前提下進(jìn)一步降低了成本。
對普通數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的改造也很簡單,僅需在數(shù)控沖床的合適位置安裝兩個傳感器,并將這兩個傳感器的信號和數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床離合器電磁鐵的信號送入工業(yè)控制計算機(jī):將工業(yè)控制計算機(jī)的信號通過幾根信號線送入沖床的電氣控制柜即可。改造后的數(shù)控沖床,其送料及沖壓丁作均實(shí)現(xiàn)了數(shù)字控制,大大提高了沖床的性能,其性能參數(shù)如下:
1、適用于150噸以下普通沖床:
2、工作電源:交流200~240V,50Hz,800VA(不含沖床)
3、編程單位:0.05~ O.lmm(可根據(jù)用戶要求設(shè)計)
4、進(jìn)給精度:土0. 04mm
5、最高進(jìn)給速率:50m/min
6、板料厚度:≤4mm
7、更大步距:不限
8、送料范圍:2400×1200mm或無限長度滾動送料(可根據(jù)用戶要求設(shè)計)
9、可配備自動上下料機(jī)械手。
本研究項目已經(jīng)作過科技查新,查新結(jié)論為“在國內(nèi)外文獻(xiàn)中未見報道。”本項月的研制填補(bǔ)了國際和國內(nèi)的一項空白,具備國際領(lǐng)先水平,已申報國家發(fā)明專利(專利申請?zhí)枮?00510012498.4)
1.項且可行1生論證及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景
系統(tǒng)選用PLC直接控制步進(jìn)電機(jī)馬驅(qū)動工作臺的運(yùn)動,而不是選用或自行開發(fā)數(shù)控系統(tǒng),一方面降低了成本、縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期,另一方面提高了系統(tǒng)的可靠性,使系統(tǒng)抗干擾能力增強(qiáng),使系統(tǒng)更加耐用。
操作系統(tǒng)選用觸摸屏作為顯示和輸入的工具,操作界面設(shè)計合理,采用引導(dǎo)式程序編制方法,工人只需按照屏幕的要求一步一步地輸入數(shù)據(jù)即可完成程序的編制工作,從而方便了工人的操作。
數(shù)控程序的編制方法十分簡單,采用基干行列掃描法的點(diǎn)位控制數(shù)控語言,操作者不必掌握一般數(shù)控編程所需的G代碼指令等知識,只需了解坐標(biāo)系的知識即可,方便工人用輸入坐標(biāo)的方法編程,特別適合技術(shù)力量不高的中小型企業(yè)使用。
并且成功地開發(fā)了針對這種坐標(biāo)程序輸入法的專用解釋和監(jiān)控程序,對系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的提高起到了關(guān)鍵的作用。
經(jīng)過該系統(tǒng)改造后的沖床,送料及沖壓工作均實(shí)現(xiàn)了數(shù)字控制,大大提高了數(shù)控沖床的性能。整張板料在工作臺裝夾后,由計算機(jī)根據(jù)程序驅(qū)動工作臺完成板料的進(jìn)給和沖壓工作,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化,提高了生產(chǎn)效率,降低了工人的勞動強(qiáng)度,并使原材料的利用率得到更大程度上的優(yōu)化。同時,由于工人是遠(yuǎn)離機(jī)床的工作區(qū)操作,手不再有機(jī)會進(jìn)入模具工作區(qū),從而保障了工人的人身安全,也提高了系統(tǒng)的安全。
設(shè)備設(shè)計方案合理,操作簡單方便,技術(shù)工藝先進(jìn),生產(chǎn)速度快、效率高,可以提高我國鍍金加工工藝的整體水平,具備很高的推廣應(yīng)用價值。
2.應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域及范圍:
本系統(tǒng)可被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電機(jī)、制鎖、電器、儀表、制罐、篩網(wǎng)、五金等行業(yè)的沖壓加工領(lǐng)域,可以在降低工人勞動強(qiáng)度的前提下再大副度地提高設(shè)備的利用率和工作效率。
3.生產(chǎn)條件:
本系統(tǒng)分為機(jī)械和電氣兩大部分,機(jī)械部分的加工只需企業(yè)具備基本的機(jī)械加工條件即可;電氣部分的制作主要采用購買外購件自行組裝的方式,企業(yè)只需有一名電氣專業(yè)工程師和必需的電氣檢測工具即可。
4.規(guī)模與投資:
企業(yè)在原有普通機(jī)械加工設(shè)備的條件下,基本上不需要增加投資,即可生產(chǎn)和組裝本系統(tǒng)。
5.市場與成本效益分析:
本系統(tǒng)的生產(chǎn)成本小于八萬元,但是給普通沖床配套本系統(tǒng)后,該數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床可以近似達(dá)到數(shù)控沖床的加工水平,并且與傳統(tǒng)的鋼板裁條后再沖孔的加工方法(如下面左圖所示)相比,可以實(shí)現(xiàn)套裁(如下面右圖所示)。
目前國際國內(nèi)鋼材價格變動較大,以三月份為例,國內(nèi) 4mm錳鋼的價格約為650070/噸。 本系統(tǒng)在河北農(nóng)哈哈機(jī) 械有限公司的應(yīng)用,可以使企業(yè)提高出品率越,30—50%。 去年年的車間牛產(chǎn)報表。裝配了該系統(tǒng)的150噸沖床每分鐘可加工錳板1平方米(舍裝卸料時間),每小時可加工60平方米,平均每天有效開車約為8小時,可加工480平方米,總計可節(jié)約鋼材約190平方米,價格¥38532 00元, 去年年 開工總計313天,年節(jié)約鋼材41206H元左右,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
6.實(shí)際轉(zhuǎn)化和應(yīng)用情況:
本系統(tǒng)已在河北農(nóng)哈哈機(jī)械有限公司運(yùn)行了兩年,深受工人的好評,現(xiàn)正在與石家莊鍛壓機(jī)床廠洽談有關(guān)技術(shù)轉(zhuǎn)讓事宜。