林州市安普工矿器材厂

（1）机械设备整体设计方案。在道岔垫板生产过程中要降低操作工人的劳动强度，就要在各生产单元设计料件的自动搬运、输送装置，同时为了保证各工序之间的生产有效连接，根据道岔垫板的加工特点，设计了多套道岔垫板传送辊道将各工序进行连接。综合考虑原材上料、垫板成品的码垛现状，在该 生产系统上设计原材自动上料、道岔垫板自动码垛装置，构成一条道岔垫板自动化生产线。

在该生产线的设计上，根据道岔垫板的生产特点，将该生产线划分为自动上料及校平、数控打号、数控钻孔、自动剪切和自动码垛部分，各部分生产单元用传送辊道连接。料件输送辊道上设计有数控卡钳，可以实现料件输送过程中的自动运行及精 确定位。

 由于各工序的加工时间不同，经过反复论证及计算，为了生产线的连贯性，在自动上料及校平部分之后设置自动分拨料装置，将后续的各工序均设置成双线结构，这样可以减少生产的停顿，使生产线运行更加连贯。

 （2）数控送料卡钳设计。数控送料卡钳是道岔垫板自动生产线的关键装置，如图2所示。该装置由送料架、送料小车、滑动导轨、齿条、齿轮、同步带轮、伺服电机和夹钳等组成，连接各生产单元，能按产品加工尺寸进行精 确定位，依靠程序自动运行，对生产线的连贯、可靠运行起到了至关重要的作用。

（3）原材自动上料装置设计。道岔垫板加工所需原材均为扁钢结构，进行生产线设计后，为了避免人工频繁上料，设计了一套扁钢原材自动上料装置，如图3所示。该装置由自动抓料门架、成捆扁钢上料平台以及扁钢输送辊道组成。其中抓料采用电磁吸盘，门架横梁运动、上料台均为伺服控制。

 料台上可以排放4捆扁钢原材，拉料机构将其中一捆原材拉至门架下指定位置，门架上抓料机构将单根扁钢原材准确抓放到输送辊道上，当输送辊道上的扁钢传送完成后，门架将重新抓取扁钢。当一捆扁钢抓取完成后，料台拉料机构将另一捆扁钢拉至龙门架指定位置。该机构根据控制程序，依次循环，直至将4捆扁钢抓取完成，重新上料后再次循环运行。

（4）控制系统设计。该生产线控制系统由西门子PLC、数控系统组成。生产线设置有总控计算机，该计算机预装有自主开发的生产线控制软件，用于整条生产线参数、加工程序的生成以及传输，同时兼顾整条生产线各单元信号和设备状态的监视及控制。该计算机利用西门子总线控制技术，将各控制部分PLC、控制系统进行连接，组成该生产线的控制系统。同时该控制系统预留ERP信息接口

 （5）参数、加工程序自动生成方式。为了提高该生产线的自动化、智能化水平，各生产单元均有独立的控制系统，其中自动上料、码垛部分为PLC控制伺服定位，在调试完成后无需进行参数、程序的输入，打号、钻孔以及剪切部分为数控系统控制。为了减轻数控编程工作量、提高生产线的智能化水平，设计一套可自动生产的数控系统程序。计算机会生成与单根原材对应的打号、钻孔和剪切程序，自动传输到数控系统。由于该生产线有6套数控系统，在所生成的数控加工程序中自动生成相应的参数设置检索语句，不同部分的数控系统会自动检索相应的加工程序，有条不紊地执行。