一種全自動(dòng)臥式金屬碎屑成形機(jī)的研制

邢艷

摘要：為快速回收數(shù)控機(jī)床機(jī)加過(guò)程中產(chǎn)生的碎屑，設(shè)計(jì)了一種全自動(dòng)臥式金屬碎屑成形機(jī)。介紹金屬碎屑成形機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，總結(jié)該機(jī)的工作過(guò)程及主要作用，為提高碎屑收集及加工利用效率提供參考。

關(guān)鍵詞：碎屑成形；臥式；設(shè)計(jì)；控制系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TG39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2016）03-0028-02

碎屑是數(shù)控機(jī)床機(jī)加過(guò)程中產(chǎn)生的一種廢料。當(dāng)今的數(shù)控機(jī)床自身都具備一套板鏈?zhǔn)絺魉脱b置，將機(jī)加過(guò)程中產(chǎn)生的碎屑及時(shí)輸送到出料口，落入廢料收集車(chē)內(nèi)。某車(chē)間單臺(tái)數(shù)控銑床每天產(chǎn)生的碎屑量可達(dá)2 t，落料時(shí)既影響數(shù)控車(chē)間環(huán)境和車(chē)間的6S管理工作模式開(kāi)展，又增加了人工運(yùn)送廢料的工作量。為有效解決此問(wèn)題，中航高新科技有限公司設(shè)計(jì)了一種全自動(dòng)臥式金屬碎屑成形機(jī)。

1 臥式金屬碎屑成型機(jī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

金屬碎屑成型機(jī)是將金屬碎屑通過(guò)液壓機(jī)高壓直接冷壓成形的機(jī)械設(shè)備。整個(gè)過(guò)程不需要加熱、添加劑或其他工藝，根據(jù)設(shè)計(jì)的模具形狀將碎屑?jí)褐瞥?～4 kg的圓柱塊或方塊。壓制的產(chǎn)品密度高、質(zhì)量好，能有效減少碎屑存儲(chǔ)空間，方便運(yùn)輸和回收利用，提高廢棄資源回收利用率，避免資源的浪費(fèi)，提升機(jī)加車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)管理水平。

金屬碎屑成形機(jī)的主要特點(diǎn)有：1） 主機(jī)采用鑄鋼件構(gòu)造，剛性好、穩(wěn)定性強(qiáng)、運(yùn)行平穩(wěn)，能夠有效延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。2） 采用先進(jìn)PLC液壓傳動(dòng)技術(shù)，科技含量高、自動(dòng)化程度高、工作效率高。3） 液壓泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，專(zhuān)業(yè)的集成閥塊裝置和獨(dú)特的油路設(shè)計(jì)使液壓系統(tǒng)布局合理，實(shí)現(xiàn)連續(xù)正常工作，大大提高工作產(chǎn)量。4） 配置的冷卻系統(tǒng)確保設(shè)備不會(huì)因?yàn)橛蜏剡^(guò)熱而無(wú)法正常生產(chǎn)，提高設(shè)備安全性。5） 設(shè)備結(jié)構(gòu)集成度高，采用臥式結(jié)構(gòu)，液壓系統(tǒng)置于設(shè)備底部，有效降低重心，增加設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，并減少噪音。6） 設(shè)備設(shè)計(jì)有切削液（油）回收系統(tǒng)，可用于干、濕加工方式生產(chǎn)的設(shè)備，應(yīng)用廣泛。

2 臥式金屬碎屑成型機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

臥式金屬碎屑成型機(jī)是臥式結(jié)構(gòu)，液壓設(shè)備與PLC結(jié)合實(shí)現(xiàn)壓力、行程、速度以及自動(dòng)循環(huán)工作控制。料斗連接數(shù)控機(jī)床出料口，碎屑由料斗直接進(jìn)入壓屑空間，主壓缸一次壓制成形，自動(dòng)推塊，自動(dòng)卸料。全自動(dòng)臥式金屬碎屑成型機(jī)的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

臥式金屬碎屑成型機(jī)的工作過(guò)程詳見(jiàn)圖2。

3 臥式金屬碎屑成型機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)包括電氣硬件部分和操作控制部分，其中，電氣硬件部分由PLC、觸摸屏、微斷路器、接觸器、接近開(kāi)關(guān)等組成；操作控制部分由觸摸屏和軟件控制系統(tǒng)（STEP7）等組成。自動(dòng)化控制系統(tǒng)上采用西門(mén)子公司配套的自動(dòng)化軟件STEP 7 MicroWIN+WinCC flexible。

3.1 控制功能

根據(jù)工藝要求設(shè)計(jì)2種控制模式：1） 自動(dòng)模式是設(shè)備的主要運(yùn)行方式。初始參數(shù)設(shè)置鎖定后，設(shè)備按照程序設(shè)定的運(yùn)行順序工作。2） 手動(dòng)模式主要是在調(diào)試、檢修設(shè)備時(shí)使用。

2種控制模式可自由切換，急停按鈕用于設(shè)備發(fā)生故障時(shí)快速停機(jī)。

3.2 顯示功能

整個(gè)控制系統(tǒng)由登錄界面、操作界面、報(bào)警界面、調(diào)試界面、生產(chǎn)廠商（幫助）等組成，詳見(jiàn)圖3。

4 結(jié)論

應(yīng)用PLC控制的全自動(dòng)金屬碎屑成形機(jī)，集碎屑自動(dòng)壓制成形、故障自動(dòng)報(bào)警、成品自動(dòng)卸料等多種功能于一體，投資費(fèi)用少，性能良好，工作可靠，可改善工作環(huán)境、提高廢品利用率、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡萬(wàn)強(qiáng).金屬?gòu)U料壓塊機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)床與液壓，2012（22）：90-91.

[2] 趙憲奎.全液壓廢料減容壓塊機(jī)的設(shè)計(jì)[J].機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新，2014（3）：76-78.

[3] 溫賀杰.9Y-70型壓塊機(jī)的特點(diǎn)與使用操作[J].河北農(nóng)機(jī)，2014（8）：59-60.