自動化重點乾貨:自動化設備設計中料道設計方法及要點總結

自動化重點乾貨:自動化設備設計中料道設計方法及要點總結

從物料到產品過程的流向設計,體現了工藝方案和設計思路,是自動化機構設計的重中之重,不容有失。從設計角度來說,主要聚焦於流向選擇(滿足生產要求)、定位載體(確保運動方案)、運動方式(解決動力問題)等。

料道是物料行進或流動的通路,也稱流道。流道就好比汽車行駛的公路,公路是否順暢,直接影響著最終的目標行程。因此,對流道的設計,不能掉以輕心,絕對不是簡單地開個槽就完事的,有很多需要注意的地方。

1、只有當物料流向定下來後,才能進行流道的細節設計,同時,在做物料流向方案時,也一定會考慮到產品走流道的可行性及問題點,兩者的考慮是交叉進行的。完成流道大概的佈局後,再進行一些細節修正,例如連接處的倒角,工藝機構的讓位,物料行進的緩衝等。

2、如果產品在流動的過程中始終保持一個姿態,那麼應該選取有利於定位的部分,進行流道的設計。但是如果產品在移動過程中存在多個姿態的變換時,就需要全盤考慮,常見的做法是從最後一道工藝逆推,因為越往後產品肯定越複雜,能設計出適合複雜情況的流道,則前部分簡單情況一般問題不大。

3、不要簡單依據產品外形線切割一個仿形腔體來作為整體式流道,應該採用若干工件的組合形式,有支撐塊、蓋板、扶持塊等,同時應儘量將非定位功能的流道挖空,便於拆裝和窺視。工件之間應務必保證良好的定位關係,同時採用外向或裸露的固定方式,不能出現拆個蓋板要擰很多螺釘的情況。

流道上不同方位的定位意義是有差別的,所以定位面的選擇也是有規律的。例如,基準定位要選擇產品受力平衡並且結構儘可能強壯一點的面;擋位定位則只要使用產品不翻或者掉出去就好;蓋板定位要求產品不跳出來;支撐定位要選產品最平穩的那個面。

能用流道來定位的,通常是外觀要求不苛刻的外形規則的產品,往往也便於實現自動供料。但也不是每個產品的定位面都是規則的或足夠的,有時要努力挖掘或進行一些特殊處理,儘量將最有利的定位面留給支撐和影響精度的方向。

流道與流道之間銜接在一起時,需要有一些過渡倒角或導向處理,以便產品順暢通過或避免刮磨。

4、流道和產品之間應保持合適的間隙,一般是0.05mm左右,當然,這個不是絕對的,如果產品比較粗大,也是可以是0.1mm,如果只是要求順暢移料,還可以放大到0.2mm甚至更大。除了必要的定位、限位,還可以對流道進行掏料或挖空處理,以便可以窺視和了解產品的行進狀況。

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5、具體到繪製一段流道,對類似這些問題需要有把握:

a. 產品的送進間距多大合適?這個一般根據產品尺寸來確定,如果產品較短(如長度是10mm),一般定為60~100mm,產品較長,則可適當增大到120mm等。但需要注意的是,產品送進間距太長則意味著送料行程加大,會造成時間的浪費;定太短也不合理,會導致要配置更多的撥爪來實現移料目標(浪費成本)。

b. 採用單獨支撐塊上面佈置若干蓋板的流道組合形式時,要注意蓋板可以拆分成若干塊,主體工件儘量做成一塊(統一基準),但要確保總長不影響加工,一般為300m為宜。

c. 流道的寬度和厚度方向也不要涉及得太強壯,合適就好,不然比較難看。

6、由於流道和產品之間有間隙,每次撥動產品到位後,產品可能會有偏離設計的位置(有慣性),所以流道上需要克服這個問題的結構,例如設置彈簧壓塊或者二次定位機構,以及位置感測功能等。

機構流道上的二次定位,一般都是獨立的機構。線性機構可以是氣缸+線軌,上面固定一些斜楔,同時驅動定位機構,連接處可用凸輪隨動器。

7、流道兼容多個產品生產的場合:一般來說,不需要因物料在行進方向的外形尺寸差異而更換零部件,如果是其他方向的差異,則難免要更換零部件或調整位置,在設計時應該特別注意流道的通用性和可換性。

8、對於具體的流道佈局,推薦站腳+工件組合式流道形式。除非流道本身在某些工藝上需要直接承載比較大的力量,否則建議不要將流道攤在大板上,既影響美觀,也削弱了維護性。

9、流道的材質是有講究的,平時多看看多總結。例如當物料是金屬或上面易粘帶粉塵時,料道和蓋板的材質最好使用S136鋼或不鏽鋼;例如光學測試機上的流道,經常要染黑以防光反射;例如要可視化,就要用聚甲基丙烯酸甲酯(俗稱亞克力)做蓋板。

流道最常出現的問題是卡料,原因是多方面的,對設計本身則要注意預見性地進行一些處理。例如評估一個塑膠或鐵殼的流道設計時,要知道進膠點或和模線在產品的哪個位置,同時注意塑膠哪個位置容易產生飛邊,提前在流道給予規避。還有尖銳的稜邊、拔模角等,考慮越全面,流道越順暢。

流道只是限制了產品或物料流向的軌跡,如果要物料運動起來,還需要動力,比較常見的是通過推動和移動的方式來實現,對應著撥料和移料機構。

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