2025年,随着制造业的不断发展,数控冲床作为一种重要的工业设备,其市场需求持续增长。传统数控冲床在使用过程中存在一些不便之处,如工件和废料的收集问题,这不仅影响了生产效率,还增加了安全隐患。为了解决这些问题,研究开发了一种具有废料和工件分离筛选功能的传送带装置,旨在提高数控冲床的使用效率和安全性。
《2025-2030年中国数控冲床行业市场深度研究及发展前景投资可行性分析报告》数控冲床在现代制造业中扮演着重要角色,但其固定落料口位于冲锤和工作台下方,取出工件时需要停机并钻入工作台下或将工作台移开,这不仅不方便,还存在一定的安全隐患。此外,工作台的频繁移动容易导致地面磨损,影响工作台的平整度,进而影响加工效果。为了解决这些问题,设计了一种具有废料和工件分离筛选功能的传送带装置,通过导板将材料从落料口移入输送带,再通过输送带将工件和废料传送到工作台外的分离装置上,从而实现工件的实时收集,提高生产效率和安全性。
(一)数控冲床落料口设计
数控冲床市场应用分析提到数控冲床的落料口位置特殊,落料口下方有一梯形台阶形状的机床固定板,右侧有移动工作台的滚轮桌脚。经测量,落料口宽150毫米,距离地面285毫米,距下台阶84毫米,离工作台外1560毫米。梯形台阶高201毫米,台阶向外探出130毫米。
(二)传送带装置结构
传送带装置由机架、导板、传送带和分离筛选装置四部分组成。传送带由一主动轮带动从动轮将工件从落料口向外运输,传送带的张紧靠轴承座配合螺丝实现。由于传送带与落料口被机床固定板挡住,设计加装一倾斜导板使工件和废料沿导板下滑到传送带的起点。传送带另一端使用电机或装配手轮带动主动轮转动,使传送带带动材料向外运输。外端还设计了分离筛选装置,将工件与废料分离并收集。
(三)电机选型
电机提供传送带运动的输出功率,需要测量运输的工件质量。经测量,一块直径为50毫米的未冲孔镀锌板圆盘质量为15克。运输距离最少为1560毫米,因此所需的电机最小功率为0.3瓦。选择一款可使用移动电源驱动的直流电机,工作电压为12伏,转速为100转/分钟,电流为1.25安培,功率为15瓦,扭矩为0.5公斤力·厘米。移动电源的容量为3000毫安时,电压为12.6伏,接头尺寸为78×46×20毫米,质量为120克,持续工作电流为3安培,瞬间启动电流为10安培。
该装置将冲压机落料口下落滑出的工件及废料通过有一定倾斜角度的导板,利用下落物的重力和下落的惯性,经过导板上挡板的阻挡,使工件和废料向左下方避开正前方的工作台桌角,滑落至传送带从动端上。传送带水平地将工件和废料运输到工作台外,工件和废料脱离传送带下落到分离筛选装置的筛板上。直径为2毫米的废料大部分会穿过筛板上的圆孔落入下方的废料收集盒中,此时冲压出的工件可以直接在工作台外的分离筛选装置的筛板上取走。
(一)创新前
工件与废料靠一小推车收集,并无分离筛选工件与废料功能。由于落料口下梯形台阶斜面角度、小车高度和制造精度导致小车与落料口面间总是有约2~5毫米的间隙,会导致最大直径或最大长度不超过5毫米的废料掉落到原收集小推车外,或卡在小车与落料口面间。由于小车宽度限制和小车两侧并无高于落料口最低点的挡板,导致总会有工件及废料落在收集小推车外。而取出工件则需要停止冲压机当前的工作,将落料口上方的工作台移开才能靠近收集小推车筛选工件或将收集小推车拉去倾倒废料,这不仅造成生产效率的降低,且由于人要靠近冲压机工作区域,大大增加了危险事故发生的可能性。由于经常将工作台和收集小推车移动造成的地面磨损,使工作台下陷,影响冲压加工精度。
(二)创新后
落料口处的导板及穿过皮带下方卡扣在机身上镀锌板挡板可以有效防止工件与废料在运输过程中掉落。传送带装置将工件与废料运输至分离筛选装置,使人可以在工作台外,安全、便利地获取工件或清理废料收集盒。而且工件可以及时获取,不需要中途停止机器生产,提高了生产效率。由于装置驱动方式采用的是直流电机外加移动电源的形式,无需外拉电源电线,而且也可以利用主动滚筒上的手轮手摇驱动,减少了用电危险。机架下的四个脚杯还可以调节传送带装置的高低,以适应部分不平整的地面。落料口处的导板利用强力磁铁吸在数控冲床铸铁外表上而不是焊接或者是螺丝紧固,没有破坏数控冲床机床本身,且方便调整导板位置以及拆卸导板进行清理或更换。张紧装置的作用是使输送带产生一定的预紧力,避免输送带在传动滚筒上打滑。一般输送带采用张紧轮或改变中心距的方法来调节带的预紧力,因为运输距离短,订做张紧轮成本较贵且考虑安装空间狭小,安装精度及拆装调节不方便问题,选择了利用螺丝调节两滚筒间的中心距机械张紧,同时也可以进行一定范围内的传送带跑偏调节。
五、总结
该传送带装置利用导板、传送带与分离筛选装置的相互配合,解决了数控冲床工件与废料的收集筛选问题,提高了生产效率和安全性。通过一段时间的应用,在教学中取得了良好的效果,为数控冲床的实际应用提供了有效的解决方案。
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