自动化重点干货:自动化设备设计中料道设计方法及要点总结

自动化重点干货:自动化设备设计中料道设计方法及要点总结

从物料到产品过程的流向设计,体现了工艺方案和设计思路,是自动化机构设计的重中之重,不容有失。从设计角度来说,主要聚焦于流向选择(满足生产要求)、定位载体(确保运动方案)、运动方式(解决动力问题)等。

料道是物料行进或流动的通路,也称流道。流道就好比汽车行驶的公路,公路是否顺畅,直接影响着最终的目标行程。因此,对流道的设计,不能掉以轻心,绝对不是简单地开个槽就完事的,有很多需要注意的地方。

1、只有当物料流向定下来后,才能进行流道的细节设计,同时,在做物料流向方案时,也一定会考虑到产品走流道的可行性及问题点,两者的考虑是交叉进行的。完成流道大概的布局后,再进行一些细节修正,例如连接处的倒角,工艺机构的让位,物料行进的缓冲等。

2、如果产品在流动的过程中始终保持一个姿态,那么应该选取有利于定位的部分,进行流道的设计。但是如果产品在移动过程中存在多个姿态的变换时,就需要全盘考虑,常见的做法是从最后一道工艺逆推,因为越往后产品肯定越复杂,能设计出适合复杂情况的流道,则前部分简单情况一般问题不大。

3、不要简单依据产品外形线切割一个仿形腔体来作为整体式流道,应该采用若干工件的组合形式,有支撑块、盖板、扶持块等,同时应尽量将非定位功能的流道挖空,便于拆装和窥视。工件之间应务必保证良好的定位关系,同时采用外向或裸露的固定方式,不能出现拆个盖板要拧很多螺钉的情况。

流道上不同方位的定位意义是有差别的,所以定位面的选择也是有规律的。例如,基准定位要选择产品受力平衡并且结构尽可能强壮一点的面;挡位定位则只要使用产品不翻或者掉出去就好;盖板定位要求产品不跳出来;支撑定位要选产品最平稳的那个面。

能用流道来定位的,通常是外观要求不苛刻的外形规则的产品,往往也便于实现自动供料。但也不是每个产品的定位面都是规则的或足够的,有时要努力挖掘或进行一些特殊处理,尽量将最有利的定位面留给支撑和影响精度的方向。

流道与流道之间衔接在一起时,需要有一些过渡倒角或导向处理,以便产品顺畅通过或避免刮磨。

4、流道和产品之间应保持合适的间隙,一般是0.05mm左右,当然,这个不是绝对的,如果产品比较粗大,也是可以是0.1mm,如果只是要求顺畅移料,还可以放大到0.2mm甚至更大。除了必要的定位、限位,还可以对流道进行掏料或挖空处理,以便可以窥视和了解产品的行进状况。

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5、具体到绘制一段流道,对类似这些问题需要有把握:

a. 产品的送进间距多大合适?这个一般根据产品尺寸来确定,如果产品较短(如长度是10mm),一般定为60~100mm,产品较长,则可适当增大到120mm等。但需要注意的是,产品送进间距太长则意味着送料行程加大,会造成时间的浪费;定太短也不合理,会导致要配置更多的拨爪来实现移料目标(浪费成本)。

b. 采用单独支撑块上面布置若干盖板的流道组合形式时,要注意盖板可以拆分成若干块,主体工件尽量做成一块(统一基准),但要确保总长不影响加工,一般为300m为宜。

c. 流道的宽度和厚度方向也不要涉及得太强壮,合适就好,不然比较难看。

6、由于流道和产品之间有间隙,每次拨动产品到位后,产品可能会有偏离设计的位置(有惯性),所以流道上需要克服这个问题的结构,例如设置弹簧压块或者二次定位机构,以及位置感测功能等。

机构流道上的二次定位,一般都是独立的机构。线性机构可以是气缸+线轨,上面固定一些斜楔,同时驱动定位机构,连接处可用凸轮随动器。

7、流道兼容多个产品生产的场合:一般来说,不需要因物料在行进方向的外形尺寸差异而更换零部件,如果是其他方向的差异,则难免要更换零部件或调整位置,在设计时应该特别注意流道的通用性和可换性。

8、对于具体的流道布局,推荐站脚+工件组合式流道形式。除非流道本身在某些工艺上需要直接承载比较大的力量,否则建议不要将流道摊在大板上,既影响美观,也削弱了维护性。

9、流道的材质是有讲究的,平时多看看多总结。例如当物料是金属或上面易粘带粉尘时,料道和盖板的材质最好使用S136钢或不锈钢;例如光学测试机上的流道,经常要染黑以防光反射;例如要可视化,就要用聚甲基丙烯酸甲酯(俗称亚克力)做盖板。

流道最常出现的问题是卡料,原因是多方面的,对设计本身则要注意预见性地进行一些处理。例如评估一个塑胶或铁壳的流道设计时,要知道进胶点或和模线在产品的哪个位置,同时注意塑胶哪个位置容易产生飞边,提前在流道给予规避。还有尖锐的棱边、拔模角等,考虑越全面,流道越顺畅。

流道只是限制了产品或物料流向的轨迹,如果要物料运动起来,还需要动力,比较常见的是通过推动和移动的方式来实现,对应着拨料和移料机构。

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