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單板自動堆垛機的原理與結(jié)構(gòu)
作者：卓龍機械 發(fā)布日期：2017-02-27
單板自動堆垛機是膠合板生產(chǎn)中單板旋剪生產(chǎn)線（旋切一體機）的新配套設(shè)備。該設(shè)備研制成功并投入生產(chǎn)使用，結(jié)束了我國單板生產(chǎn)廠家單板旋剪后的單板依靠人工堆垛的歷史，大大的提高了我國單板旋剪生產(chǎn)線的機械化、自動化水平。1、單板自動堆垛機的基本結(jié)構(gòu)
BDD1113-1單板自動堆垛機的基本結(jié)構(gòu)主要由輸送部分、框架部分、吸附部分、氣動部分、接板部分和控制系統(tǒng)等組成。。
1）輸送部分。輸送部分主要是由輸送架、輸送帶和驅(qū)動輥組成。輸送架采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)，整體剛性好，強度高，主要是用來支撐輸送帶和驅(qū)動輥。驅(qū)動輥有主動輥和從動輥各一個，安裝在輸送架的兩端；驅(qū)動輥兩端軸承座用螺栓固定在輸送架上。輸送帶有上下兩層，上面有運輸帶2條，下面有運輸帶4條，夾持單板向前輸送。
2）框架部分。框架部分主要由支撐腿、縱梁、橫梁和連接板組成，主要是用來支撐其上面的吸附部分。
3）吸附部分。主要由風(fēng)機和吸附罩等組成，用來將運送至接板上方的規(guī)格單板從輸送帶上吸起。
4）氣動部分。主要由氣缸、氣源三連體等組成，用來為變梯度吸附卸板機構(gòu)和升降臺的對中裝置提供動力、使其完成預(yù)定動作。
5）接板部分。主要是由剪式液壓升降臺和對中裝置組成，用來堆垛剪切后的規(guī)格單板。
6） 控制系統(tǒng)。采用可編程控制器 變頻器 觸摸屏操作終端等組成。該控制系統(tǒng)的人性化設(shè)計達到了處理速度快，性能穩(wěn)定的設(shè)計目標。
2、設(shè)計基本原理
2.1吸附與堆垛原理
輸送的單板厚度尺寸較薄并呈縱向纖維輸送，因此單板的強度較差，容易破損。采用單板直落會造成單板破損，因此研究設(shè)計出了變梯度吸附卸板的方法，變梯度吸附卸板的特點是傾斜逐漸實施卸板，真空吸附是其關(guān)鍵技術(shù)。
當輸送帶將單板輸送到接板部分前方時，只有上部輸送帶而無下方輸送帶，此時輸送帶上方的真空吸附裝置，依靠負壓將單板吸附在輸送帶下發(fā)，繼續(xù)向前輸送單板。吸附部分是通過風(fēng)機改變風(fēng)箱內(nèi)的空氣流，使風(fēng)箱內(nèi)形成負壓，實現(xiàn)單板在輸送過程中無滑動輸送。當單板輸送到設(shè)定光眼檢測位置后，單板位置信息傳給PLC系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)發(fā)出指令，卸板的推桿向下推動單板離開輸送帶，落在接板升降臺上。單板接板升降臺上后，由系統(tǒng)控制對中推板的汽缸動作，完成單板對中。當接板升降臺上的單板堆到設(shè)定的高度后，則系統(tǒng)完成一次單板堆垛。
2.2控制系統(tǒng)
BDD1113-1單板自動堆垛機采用PLC可編程控制器、電流矢量型變頻器、位置傳感器、中文顯示屏等元件組成控制系統(tǒng)，采用可編程序控制器處理輸送和落板過程的各種數(shù)據(jù)，保證運動控制的準確性和穩(wěn)定性。
變頻器主要用來驅(qū)動輸送帶的高精度運行，改變控制系統(tǒng)參數(shù)，實現(xiàn)不同狀態(tài)下的輸板速度。
觸摸屏是控制系統(tǒng)輸入計算的基本單元，通過輸入設(shè)計控制參數(shù)實現(xiàn)堆垛機的各項功能；
采用先進的通訊軟件控制器，使得單板輸送速度及光眼定位信息均為數(shù)據(jù)顯示及控制，從而保證設(shè)備性能更加可靠，功能更加完善。
2.3機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計及加工工藝
堆垛機的結(jié)構(gòu)設(shè)計綜合了真空吸附、齒輪傳動、鏈傳動、氣動和減速等多種機構(gòu)，關(guān)鍵零部件采用數(shù)控加工中心、專用機床和組合夾具加工，保證了加工精度。
2.4氣動技術(shù)
根據(jù)使用要求，對普通氣缸進行改進，增設(shè)可調(diào)緩沖功能。執(zhí)行元件、速度控制元件組成一個氣動單元，具有啟動壓力低、性能可靠、沖量小、耐久性長的特點，較好的滿足了設(shè)備的設(shè)計要求。
2.5機床工作程序
啟動機床→機床正常運轉(zhuǎn)→設(shè)置輸送等有關(guān)參數(shù)；啟動風(fēng)機和輸送單元→光眼定位；啟動氣缸變梯度吸附卸板→接料→單板對中定位→一次堆板，工作程序結(jié)束。重復(fù)下一個循環(huán)。
3、主要技術(shù)性能指標
控制方式：自動/半自動；堆垛單板位置精度：單板長度方向±25 mm，寬度方向：±10 mm；堆垛尺寸：4′×8′；寬度：1350 mm；小寬度：1100 mm；堆垛單板厚度：1.0-4 mm；快輸送速度：100 m/min；堆垛高度：1000 mm；機床總功率：22.8KW。
4、關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點
目前，國內(nèi)單板堆垛主要是輸送帶輸送人工堆垛。輸送帶輸送過程中，單板受環(huán)境和氣流的影響發(fā)生漂移，甚至脫離輸送帶。原因是單板在輸送帶上無法固定，因此輸送帶輸送單板速度不能太高，運輸效率較低，滿足不了高速剪切輸送單板的要求。針對高速單板旋剪生產(chǎn)線的設(shè)計要求，研發(fā)單板輸送堆垛設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)。
1）真空吸附技術(shù)。真空吸附技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)高速輸送過程單板不漂移、不滑動。真空吸附技術(shù)主要通過風(fēng)機形成一個負壓區(qū)，將單板吸附在輸送帶上，由風(fēng)量、風(fēng)壓和吸附區(qū)幾個參數(shù)來滿足輸送單板的技術(shù)要求。
2）光眼檢測傳感技術(shù)。單板輸送過程的定位，利用光眼傳感檢測定位單板，并將定位信息通過數(shù)字信號傳給PLC控制系統(tǒng)，實現(xiàn)定位卸板，較機械定位準確，便于實現(xiàn)自動化。
3）變梯度吸附卸板技術(shù)。變梯度吸附卸板技術(shù)是BDD1113-1單板自動堆垛機的核心技術(shù)之一。控制系統(tǒng)根據(jù)定位數(shù)字信號，由氣動系統(tǒng)實現(xiàn)傾斜逐漸卸板，確保單板卸板過程不受損壞。