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铁路道岔垫板生产自动化解决方案设计

2019-05-14 15:04:09

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。

(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。



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