連桿 4―滑板 5―滑套 6―滑動桿 7―接料斗
(2) 氣動推桿式出件裝置 如圖17所示,它適用于大中型拉延件。
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圖17 氣動推桿式出件裝置
(3) 彈擊出件裝置 如圖18所示,滑塊在下死點(diǎn)時(shí),由楔鐵壓縮推板端部的彈簧,滑塊上升到一定高度時(shí),楔鐵脫離滑板,在彈簧力的突然作用下迅速移動,將沖制件彈出。彈料裝置用于各種拿取不便制件。
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圖18 彈擊出件裝置
機(jī)械進(jìn)出料裝置結(jié)構(gòu)簡單,動作準(zhǔn)確,操作方便,保障安全,還能提高產(chǎn)量,應(yīng)推廣使用。
三、 沖壓設(shè)備的防護(hù)裝置
沖壓設(shè)備的防護(hù)裝置形式較多,按結(jié)構(gòu)分為機(jī)械式、按鈕式、光電式、感應(yīng)式等。
(一) 機(jī)械式防護(hù)裝置
1. 推手式保護(hù)裝置
它是一種與滑塊連動的機(jī)械式保護(hù)裝置。如圖19所示,滑塊向下運(yùn)動時(shí),使固定在滑塊上的撥板6的圓弧面與凸輪2的外圓面作相對滑動,凸輪繞其軸心線(螺桿8)轉(zhuǎn)動,同時(shí)又繞主軸4向外側(cè)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,此時(shí),固定在主軸上的擋板9由里向外運(yùn)動,封住上下模口危險(xiǎn)區(qū)。當(dāng)滑塊向上運(yùn)動時(shí),擋板就由拉簧10拉回復(fù)位。
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圖19 推手保護(hù)裝置示意圖
1―螺母 2―凸輪 3―支座 4―主軸 5―凸輪座 6―撥板 7―支架 8―螺桿 9―推桿 10―拉簧 11―勾板
本裝置適用于630kN以下的各種小型開式壓機(jī)。它結(jié)構(gòu)簡單、制造安裝方便、安全可靠、不影響生產(chǎn),對某些零件還可作簡易退料裝置使用。本裝置的缺點(diǎn)是易打痛人手。由于小型壓力機(jī)的滑塊運(yùn)動次數(shù)在每分鐘60次以上,所以擋板的擺動速度快,使工人的雙眼易疲勞,對于送料時(shí)間較長的零件不宜使用。因此,在擋板與手可接觸處必須用軟質(zhì)材料包扎,防上打痛人手。
2. 擺桿護(hù)手裝置
如圖20所示,它與圖21所示裝置的功能基本相同,又稱拔手保護(hù)裝置。一般用于1600kN左右、行程次數(shù)少的設(shè)備上。
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圖20 擺桿護(hù)手裝置
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圖21 拉手安全裝置示意圖
1―滑塊 2―拉桿 3―杠桿 4―腕套 5―搖桿 6―軟繩
3. 拉手安全裝置
如圖21所示是一種用滑輪、杠桿、繩索將操作者的人手動作與滑塊運(yùn)動聯(lián)動的裝置。壓機(jī)工作時(shí),滑塊下行,固定在滑塊上的拉桿2將杠桿3拉下,杠桿的另一端同時(shí)將軟繩往上拉動,軟繩的另一端套住操作者的手臂上。因此,軟繩能自動將手拉出??谖kU(xiǎn)區(qū)。
本裝置通用性強(qiáng),結(jié)構(gòu)簡單,適用于雙手送料的操作,安全可靠,調(diào)整方便(可根據(jù)操作者手臂長短調(diào)),不影響生產(chǎn)效率,可用于行程次數(shù)不太高的各種壓機(jī)。本裝置的缺點(diǎn)是手臂活動范圍小,對操作動作幅度較大的作業(yè)或經(jīng)常需要離機(jī)輔助助操作的作業(yè)(如搬料等)不便使用。
使用拉手安全裝置注意事項(xiàng):
1) 拉手軟繩的調(diào)整必須保證在上模與下模至少20mm縫隙的情況下能將手拉出模外。
2) 拉手軟繩要有足夠的強(qiáng)度,要經(jīng)常檢查其是否損壞。
3) 手腕帶環(huán)要選擇強(qiáng)度大而又柔軟的材料,松緊要合適,防止將手拉痛。
機(jī)械式防護(hù)裝置結(jié)構(gòu)簡單、制造方便,但對作業(yè)干擾影響較大,操作工人不大喜歡使用,應(yīng)用比較局限。
(二) 雙手按鈕式保護(hù)裝置
它是一種用電器開關(guān)控制的保護(hù)裝置。起動滑塊時(shí),將人手、限制在模外,實(shí)現(xiàn)隔離保護(hù)。只有操作者的雙手同時(shí)按下兩個(gè)按鈕時(shí),圖22中的中間繼電器J才有電,電磁鐵動作,滑塊起動。圖22中的凸輪中開關(guān)S在下死點(diǎn)前處于開路狀態(tài),若中途放開任可一個(gè)開關(guān)時(shí),電磁鐵都會失電,使滑塊停止運(yùn)動,直到滑塊到達(dá)下死點(diǎn)后,凸輪開關(guān)S才閉合,這時(shí)放開按鈕,滑塊仍能自動回程。
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圖22 多人控制的雙手起動按鈕
該裝置結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠,特別是在不能使用安全工具而需要手工送進(jìn)復(fù)雜且較大的坯件時(shí),使用它效果更優(yōu)。它適用于各種壓機(jī),可以多人同時(shí)操作。使用該裝置加工大中型零件時(shí),對其生產(chǎn)效率影響較小,但加工小型零件時(shí)則影響較大。
使用注意事項(xiàng):為了方便工人操作,最好能按不同的作業(yè)要求調(diào)節(jié)不同的接合時(shí)間,避免因接合時(shí)間過長給操作帶來不便。
(三) 光電式保護(hù)裝置
光電式保護(hù)裝置是由一套光電開關(guān)與機(jī)械裝置組合而成的。安裝位置見圖23。它是在沖模前設(shè)置各種發(fā)光源,形成光束并封閉操作者前側(cè)、上下模具處的危險(xiǎn)區(qū)。當(dāng)操作者手停留或誤入該區(qū)域時(shí),使光速受阻,發(fā)出電訊號,經(jīng)放大后由控制線路作用使繼電器動作,最后使滑塊自動停止或不能下行,從而保證操作者人體安全。
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圖23 光電式保護(hù)裝置安裝位置
1―控制器 2―受光器 ―3發(fā)光器
光電式保護(hù)裝置按光源不同可分為紅外光電保護(hù)裝置和白灼光電保護(hù)裝置。
下面主要以紅外光電保護(hù)裝置為例加以介紹。
1. 組成
紅外光電保護(hù)裝置由發(fā)光器、受光器、同步發(fā)訊開關(guān)和控制器四個(gè)部分組成(見圖24所示)。發(fā)光器和受光器可由若干組相同的透鏡聚焦機(jī)構(gòu)組成。發(fā)光器外殼內(nèi)裝有砷化鎵發(fā)光二級管(其光譜位于近紅外光區(qū)域)和凸透鏡的焦點(diǎn)處。受光器外殼內(nèi)裝有受光元件(光敏三極管)和透鏡。光敏三極管安裝位置必須在透鏡的焦點(diǎn)處。
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圖24 紅外光電保護(hù)裝置的組成
2. 電路的工作原理
將預(yù)先調(diào)制成頻率為1kHz的脈沖電流通過發(fā)光二極管轉(zhuǎn)換成紅外光脈沖信號。發(fā)光器電路組成及光發(fā)射電路分別如圖25和圖26所示。受光裝置接受到光束信號以后,再將它變成脈沖電信號,并進(jìn)行濾波放大和鑒別。當(dāng)其中任意一束被人遮斷時(shí),鑒別電路判斷后,再由同步發(fā)訊開關(guān)的無接點(diǎn)行程開關(guān)發(fā)出訊號和鑒別器輸出信號相“與”,“與”門輸出信號使記憶電路翻轉(zhuǎn),驅(qū)動電路隨即驅(qū)動繼電器切斷沖壓機(jī)械的制動電磁鐵或空氣制動閥,使下落的滑塊制動。受光器電路組成及光接收電路分別如圖27和圖28所示。
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圖25 發(fā)光器電路組成圖
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圖26 光發(fā)射電路圖
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圖27 受光器電路組成圖
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圖28 光接收電路圖
3. 應(yīng)用
紅外光電保護(hù)裝置在具體應(yīng)用上又可分為隔離保護(hù)和自動保護(hù)兩大類。如圖29所示是將這套裝置應(yīng)用于壓機(jī)時(shí)的具體聯(lián)接圖。
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圖29 光電保護(hù)裝置應(yīng)用于壓機(jī)的聯(lián)接圖
紅外光電保護(hù)裝置應(yīng)用于裝有摩擦離合器的壓機(jī)時(shí),由于摩擦離合器制動行程小,能夠?qū)崿F(xiàn)寸動行程,故不必對其改裝就可實(shí)現(xiàn)裝置的隔離保護(hù)和自動保護(hù)。
紅外光電保護(hù)裝置應(yīng)用于裝有剛性離合器的壓機(jī)時(shí),由于剛性離合器只能實(shí)現(xiàn)上死點(diǎn)位置的制動,故若使裝置實(shí)現(xiàn)自動保護(hù)必須對剛性離合器進(jìn)行改裝。
下面介紹光電保護(hù)裝置用于裝有剛性離合器的壓機(jī)的具體情況。
(1) 隔離保護(hù) 光電隔離保護(hù)的作用是:在人手未離開模具危險(xiǎn)區(qū)時(shí)滑塊不下行。實(shí)現(xiàn)隔離保護(hù)時(shí),只要將壓機(jī)的腳踏機(jī)械拉桿改成電磁鐵拉桿,使光電保護(hù)電路控制電磁鐵,便可實(shí)現(xiàn)隔離保護(hù)。
(2) 自動保護(hù) 光電自動保護(hù)的作用是:在壓機(jī)滑塊下行途中,若人手突然入模,則滑塊可自動停止。實(shí)現(xiàn)自動保護(hù)時(shí)必須對剛性離合器的操縱系統(tǒng)進(jìn)行改裝。如圖30、圖31和圖32所示分別是對直鍵式、單轉(zhuǎn)鍵式和雙轉(zhuǎn)鍵式剛性離合器改裝后的結(jié)構(gòu)示意圖。
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圖30 改裝后的直鍵式離合器制動裝置結(jié)構(gòu)圖
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圖31 改裝后的單轉(zhuǎn)鍵式離合器制動裝置結(jié)構(gòu)圖
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圖32 改裝后的雙轉(zhuǎn)鍵式離合器制動裝置結(jié)構(gòu)圖
用腳踏下開關(guān)使電路接通,在電磁鐵作用下,凸輪轉(zhuǎn)位或制動銷下移,由彈簧力作用使轉(zhuǎn)鍵或直鍵與飛輪接合,滑塊起動。此時(shí),如果人手進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)內(nèi),光束被遮,立即改變電訊號,繼電器觸點(diǎn)輸出,在控制線路作用下,電磁鐵釋放,凸輪和制動銷復(fù)位,卡住擋板或插入齒圈撐牙內(nèi),又使曲軸與飛輪分離,曲軸停止轉(zhuǎn)動,滑塊在安全高度上停止。該裝置是利用設(shè)備原有的電磁鐵控制滑塊運(yùn)動,如果電磁鐵發(fā)生故障,會造成自動保護(hù)裝置的失靈。
由于自動保護(hù)需要通過一系列電器和機(jī)械構(gòu)件的傳遞,所以制動要比發(fā)訊滯后一段時(shí)間。為了縮短制動時(shí)間,可適當(dāng)增加滑塊下行時(shí)的制動位置(增加擋塊或齒數(shù))。另外,可增加一個(gè)制動電磁鐵,用以專門控制保護(hù)裝置的動作,以克服上述裝置存在的缺陷。具體改進(jìn)如圖33和圖34所示。