电磁吸附式型钢车轮轮辋体取出机构的设计制造

仇兴辉，张德坤，张 跃，李 勇（中国重汽（香港）有限公司部件制造部车轮加工部，山东 章丘 250220）

电磁吸附式型钢车轮轮辋体取出机构的设计制造

仇兴辉，张德坤，张 跃，李 勇
（中国重汽（香港）有限公司部件制造部车轮加工部，山东 章丘 250220）

按照车轮轮辋体圈圆加工完成后工件结构及设备结构，设计制造了一种电磁吸附式取件机构，实现了工件的自动取出。

电磁吸附；取件；机构

1　概况

型钢车轮由轮辋体、轮辐及挡圈三部分组成（图1），轮辋体加工过程主要有：圈圆-复圆-切口-二次复圆-对焊-刮渣-修磨-整形。当前轮辋体生产过程受生产装备及工艺水平限制，无法实现自动化生产。但各生产工序局部正在经过不断的技术改进或革新，提高自动化生产水平，提高生产效率，降低劳动强度。

图1　三件式型钢车轮总成

图2　电磁吸附轮辋体取出机构结构图

2　现状

型钢车轮轮辋体的圈圆工序，其由板料进入圈圆机加工后，圈成圆形，需使用辅助机构取出，送入轨道线。先前使用进退气缸带动夹持气缸，夹持方式为鸭嘴式，圈圆过程中人工手脚并用操作气阀带动气缸进行夹持取件，由于必须与圈圆机加工过程紧密相关，人员操作费时费力，手忙脚乱。鸭嘴式夹持气缸因受力不均故障率高，受损频繁，制约生产。另一种取出机构为抱闸式结构，其虽能完成工件的顺利取出，但其构成占据加工区域很大空间，不利于日常维修特别是设备维修及工装的修复更换。

3　方案及措施

为了解决上述技术问题采用如下技术方案：设计低功率、低电压、强吸附力、安全可靠的型面电磁铁，实现轮辋体的拿取；设计合理的提升吊装方式，实现拿取过程工件摆动及升降位置调整；进退小车，实现电磁铁的进退固定；选择低能耗气缸，实现工件进退及升降；与机床联动的电气控制系统及气动控制系统，实现操作的半自动化。

所述低功率、低电压、强吸附力、安全可靠的型面电磁铁，按照轮辋体工件的实际型面及重量，设计紧凑型，强吸附力电磁铁，其电压DC24V，功率≤35W，吸附力≥50Kg。

所述提升吊装方式，设计选用了合适的链条，实现将电磁铁与提升气缸的软连接，其选择巧妙利用链条的特性，即能有效防止电磁铁在进退过程中的横向摆动，又适应了吸附工件过程中所需的纵向摆动。所述进退小车，其巧妙利用槽钢型面作为轨道面，加工与之匹配的小车轮，车体大小按照提升气缸及其导向机构大小，加工合适外形尺寸，即满足进退精度要求，又能将电磁铁提升气缸机构整体连接。

所述各气缸为标准配件，按照现有负载，选配了缸径小，低能耗的可靠气缸。

所述与机床联动的电气控制系统及气动控制系统，其通过圈圆机设备电控系统的延伸与结合，通过PLC编程，实现圈圆离合制动器及滑块的旋转及下行-进料圈圆-离合器及滑块的停止及抬起-取件小车自动进入-升降机构下降-电磁铁带电吸附-升级机构升起-小车推出-至轨道后工件自动释放。

4　效果及效益

本机构的有益效果是：实现工件无损伤、方便快捷的取出，极大提高生产效率，降低劳动了强度。具有构思巧妙、技术先进、结构紧凑，占用空间小，稳定可靠，使用安全、实用性强、降本增效等特点。

该机构属行业里的自主研发和技术独创。经过使用和费用统计，年节约或创造经济效益26.56万元。其中年节约压缩空气1.84万元；稳定性和可靠性提高后，创造的产值效益23.52万元；维修成本费用节约3.04万元。

5　结语

创新无止境，机械装备技术提升是产品技术质量不断提高的不断要求，加上日益严峻的用工成本等，都为生产设备的自动化，便捷化，低强度，低维护成本提出更高要求。因此在不断的生产实践中，发挥自主创新能力，由点到面提高生产装备技术水平，提升装备制造能力是我们走出生产困境的有效途径之一。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.188

仇兴辉，男，陕西富平人，本科，工程师，主要从事：设备管理与维修，精通机械设备电气、机械、液压、气动原理。