重熔用鋁錠堆垛機(jī)在鋁方棒生產(chǎn)中的應(yīng)用

張新奎

摘要：利用廢舊重熔用鋁錠堆垛機(jī)，改裝成鋁方棒堆垛，提高了鋁方棒生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：合金方棒，堆垛，夾具

1A356.2合金方棒生產(chǎn)簡(jiǎn)介

A356.2合金方棒主要應(yīng)用于汽車輪轂，汽車變速箱、燃料箱等的制造，市場(chǎng)前景可觀。某車間1#、2#、3#剪棒機(jī)是剪切A356.2圓棒和方棒的主要設(shè)備之一。目前該設(shè)備無(wú)堆垛裝置，堆垛作業(yè)完全靠人工搬錠來(lái)完成，生產(chǎn)效率低下，繁重的體力勞動(dòng)導(dǎo)致作業(yè)區(qū)人員流失嚴(yán)重。目前急需改造鑄棒堆垛裝置。

2重熔用鋁錠堆垛設(shè)備改造成方棒堆垛設(shè)備

經(jīng)過(guò)走訪多家鋁鑄棒廠，發(fā)現(xiàn)方棒堆垛多為人工堆垛，目前除自動(dòng)機(jī)械手臂外沒(méi)有較好的方棒設(shè)備應(yīng)用在鋁棒剪切生產(chǎn)中。但自動(dòng)機(jī)械手臂成本較高無(wú)法在該車間得到應(yīng)用。該車間技術(shù)人員依據(jù)重熔用鋁錠堆垛設(shè)備原理，最后決定在重熔用鋁錠堆垛設(shè)備基礎(chǔ)上自行設(shè)計(jì)改造方棒堆垛設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)鋁方棒批量生產(chǎn)。

3造成方棒堆垛設(shè)備

安裝方棒堆垛裝置經(jīng)實(shí)地考察，選定位置。經(jīng)實(shí)地測(cè)量，運(yùn)輸堆垛設(shè)備安裝空間為8m*4.5m*1.5m。確定安裝設(shè)備與剪棒機(jī)進(jìn)行銜接。

3.1經(jīng)過(guò)計(jì)劃后，車間聯(lián)系拉來(lái)廢鋼軌4根。用鑄造機(jī)冷運(yùn)機(jī)鏈板的一半，作為連接件，兩端用螺絲固定，做成運(yùn)輸機(jī)鏈條。固定支架兩端根據(jù)鏈條的轉(zhuǎn)速配備了功率2.2Kw的減速機(jī)，組織車間維修人員加班加點(diǎn)改造支架，把原來(lái)的槽鋼支架作廢拆除，用廢棄的天車軌道制作成鋼軌改為鋼軌支架，同時(shí)加工成外部高，內(nèi)部低的設(shè)計(jì)，便于成品方棒輸送。

3.2運(yùn)輸鏈條制作。采用原有鋁錠運(yùn)輸機(jī)的鏈條鏈輪進(jìn)行組裝，為節(jié)約加工成本，對(duì)原鋁錠運(yùn)輸機(jī)700mm的鏈板進(jìn)行分割成兩塊350mm的鏈板，兩端鉆φ5mm的孔，便于鏈板兩端固定于鏈條上。運(yùn)輸機(jī)前后齒測(cè)量加工。設(shè)備部專業(yè)技術(shù)人員，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量后，設(shè)計(jì)出圖，精確計(jì)算鏈條的長(zhǎng)度和鏈接板的孔徑，選擇加工主動(dòng)輪和從動(dòng)輪齒輪尺寸大小、齒輪嚙合系數(shù)，依圖紙制作齒輪、固定軸和軸兩端所需固定的軸底座，確保運(yùn)輸機(jī)正常運(yùn)行。

3.3牽引力電機(jī)選擇。運(yùn)輸機(jī)帶運(yùn)裝置改造完成后，牽引電機(jī)的選擇至關(guān)重要，依據(jù)重熔用鋁錠鑄造機(jī)垛運(yùn)機(jī)電機(jī)型號(hào)確定電機(jī)為2.2Kw，該電機(jī)帶動(dòng)運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使剪切后的方棒及時(shí)運(yùn)至運(yùn)輸機(jī)尾部，進(jìn)行垛運(yùn)。如電機(jī)選擇1.5Kw電機(jī)安裝后，牽引力小，運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行速度慢。確定2.2Kw電機(jī)安裝后，牽引力大，運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行速度明顯快，具備帶動(dòng)2噸鑄棒運(yùn)行能力。

3.4方棒下料平臺(tái)制作。原來(lái)的剪棒機(jī)有短小的剪切平臺(tái)，但高度高、傾斜度不夠和無(wú)助力鑄棒機(jī)構(gòu)，使剪切后的鑄棒直接落到剪切平臺(tái)上，易造成脫錠困難和砸手，不利于提高剪切效率。為此，維修班測(cè)量尺寸，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，制作厚寬長(zhǎng)鋼板，斜度45的接棒支架，自行設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，方便接錠。

3.5接錠平臺(tái)和接棒錠輪改造制作。剪棒機(jī)剪棒后方鑄自動(dòng)脫落，在重力作用下排序流入小平臺(tái)，在平臺(tái)出口設(shè)計(jì)一個(gè)倒“八”字入口，使鑄棒自動(dòng)有序排序在運(yùn)輸鏈條上。參照鑄棒尺寸600-700cm ，倒“八”字平臺(tái)尺寸設(shè)計(jì)，兩側(cè)滿足大于700cm的側(cè)滑道，鋼板小面立起充分焊接，起到扶錠和定位作用。方棒經(jīng)過(guò)成品運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)送過(guò)程之前必須按整齊的順序排列進(jìn)入運(yùn)輸機(jī)，關(guān)鍵要設(shè)計(jì)制作瓶頸裝置使鑄棒排列，下落的鑄錠，傾斜落上成品運(yùn)輸機(jī)，方向不能偏移，必須有在限定位裝置上，

3.6整列操作集成電路控制。拉錠整列口制作運(yùn)輸機(jī)將方棒運(yùn)送至末端后，運(yùn)用鑄棒的慣性力依次爬上一個(gè)定輪上，通過(guò)中間的動(dòng)輪傳遞動(dòng)力，觸碰前側(cè)感應(yīng)桿，plc控制系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)拉錠氣缸裝置運(yùn)行，每一塊鑄棒依次進(jìn)列堆放，夠7塊等待夾具抓運(yùn)。

3.7夾具寬度調(diào)節(jié)。方棒長(zhǎng)度在600-700cm，維修人員依鑄棒長(zhǎng)度確定夾具寬度，原有夾具長(zhǎng)度在750cm，鑒于夾具長(zhǎng)鑄棒短的問(wèn)題，維修工在夾具兩側(cè)加焊接20mm的鋼條，將鑄棒完全夾在中間不掉落，經(jīng)過(guò)調(diào)試滿足堆垛要求。

3.8方棒堆垛機(jī)夾具板改造。用廢棄鋁錠堆垛機(jī)改造為方棒下料堆垛機(jī)原夾具板為生產(chǎn)鋁錠設(shè)計(jì)，不能滿足方棒堆垛使用要求，夾具板下方外沿較窄，在運(yùn)行過(guò)程中易發(fā)生掉落，所以在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上在兩側(cè)各加寬5x700mm的鋼條;兩側(cè)尺寸較大，在夾具板兩邊內(nèi)側(cè)分別加700x100mm槽鋼一根;夾具與堆垛平臺(tái)沖突，在夾具底部間隔處各加30x20x700mm的方軌一根。通過(guò)以上改造，使其具備方棒堆垛使用要求。3.10夾具堆垛機(jī)位置的確定。根據(jù)方棒在整列機(jī)上的排列位置，設(shè)計(jì)夾具自動(dòng)下降裝置的位置，運(yùn)行前調(diào)整夾具的正常位置，通過(guò)夾具的起點(diǎn)、移動(dòng)落點(diǎn)，確定垛運(yùn)機(jī)的擺放位置，從而使堆垛機(jī)各部位有效的銜接。由限位控制，方棒的放置;運(yùn)行前調(diào)整夾具的正常位置，夾具的起點(diǎn)、移動(dòng)落點(diǎn)，由限位控制方棒的放置。

3.9夾具堆垛運(yùn)行。依據(jù)方棒的長(zhǎng)度，夾具向前運(yùn)行到一定位置，夾具自動(dòng)上升、下降，夾具正向、反向旋轉(zhuǎn)，完成每一層的堆垛工作。方棒下料堆垛機(jī)操作控制系統(tǒng)改造。原鋁錠自動(dòng)堆垛操作控制系統(tǒng)裝置，由一個(gè)電源控制柜組成，操作控制系統(tǒng)進(jìn)行方棒堆垛存在安全隱患且不適用方棒堆垛。結(jié)合這一使用情況，加裝了緊急停止按鈕，對(duì)原操作柜內(nèi)電氣元件進(jìn)行升級(jí)改造，線路進(jìn)行優(yōu)化，修改控制時(shí)間，重新編寫和設(shè)計(jì)plc程序，使方棒下料堆垛機(jī)能按設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行工作，經(jīng)調(diào)試試用，效果較好。

3.10方棒下料堆垛機(jī)風(fēng)路、閥體改造。原風(fēng)路、閥體老化嚴(yán)重，且備件已淘汰。對(duì)后期的檢修維護(hù)造成極大的困難。根據(jù)這一實(shí)際情況，改造人員重新選型合適的閥體，更換閥體6個(gè)，配管50m，科學(xué)設(shè)計(jì)風(fēng)路及管路。經(jīng)過(guò)試運(yùn)行，達(dá)到使用要求。同時(shí)自制方棒下料堆垛機(jī)儲(chǔ)氣裝置。由于現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)風(fēng)管線為4分管，導(dǎo)致進(jìn)風(fēng)量不足。現(xiàn)改為1200x150的鋼管自制儲(chǔ)氣裝置，上設(shè)出風(fēng)口2個(gè)，下設(shè)排水裝置，保證在設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)風(fēng)量的供給。

4效益分析：

車間采用原有鋁錠運(yùn)輸機(jī)的鏈條鏈輪進(jìn)行組裝和利用廢鋼材自行加工，除去維修成本0.5萬(wàn)元外，改造成本約2.826萬(wàn)元，提高了剪切效率。經(jīng)過(guò)設(shè)備專業(yè)技術(shù)人員反復(fù)驗(yàn)證，鋁錠堆垛裝置改造后使用，節(jié)約了成本，方棒堆垛效率提高了2倍。

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