纵梁数控冲孔机说明书(机械部分)Word文档下载推荐.doc

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32

2-3-12、润滑系统 35

2-3-13、地基 39

第三章模具 40

3-1本机所带模具图册：

（另见随机资料或光盘） 40

3-2模具安装与维护 40

第四章安装与调试 40

4-1准备工作 40

4-2开箱检验 41

4-3安装与调试 41

第五章维护与保养 42

5-1维护与保养 42

5-2操作安全 42

第六章、易损件附图 43

第七章、设备安全操作规程 44

第八章、设备精度调整方法 46

第九章、故障及排除方法 54

前言

感谢您选购STPK120-12型汽车纵梁平板数控冲孔线。

本说明书作为使用和维修说明书，包含：

机构介绍、液压系统、气动系统、润滑系统原理图、外购件使用、维修说明等。

在操作或维修机器之前，请认真阅读本说明书，了解该机的工作原理、结构、性能、参数、操作、维修及安全等方面的基本知识，掌握正确的操作规程，并具有在紧急情况下处理故障的能力，确保人员和机器的安全。

操作人员应具有机械、电气及计算机方面的知识，在经过专门的技术培训后，方能上岗。

本说明书及全部随机文件仅限于购买该机的用户使用。

未经许可用户不得以任何方式对外提供，否则您将要承担由此引起的一切后果责任。

第一章机器主要技术参数

1、公称压力：

1200KN

2、模具数量：

25套

3、加工板材抗拉强度：

σb=400—750N/mm2

4、加工板长：

3500---12000mm

5、加工板宽：

300---550mm

6、加工板厚：

4--10mm

7、最大冲孔直径：

φ50mm

8、X轴送进速度：

50m/min

9、Y轴送进速度：

30m/min

10、孔位精度：

Y轴：

±

0.15mm/550mm

X轴：

0.15mm/400mm;

±

0.3mm/3000mm

±

0.5mm/12000mm

11、矩形排列成组孔对角线精度：

±

0.3/300mm

12、冲压行程：

25mm

13、冲头最大行程：

180mm

14、工作节拍：

12米、400mm宽、8mm厚、350孔的纵梁，8.5分钟/件

15、主传动方式：

液压传动

16、液压系统最大压力：

24Mpa

17、数控系统：

FANUC0i

18、控制轴数：

2轴

19、上下料方式：

自动

20、板料吸提方式：

安全电磁吸盘

21、机床外形尺寸：

长x宽x高=27x7x4.5m

22、整机重量：

60吨

23、主电机功率液压冲22Kw;

24、电源100kVA（AC3相380V）

25、气源压力0.55Mpa

第二章机器概述

2-1机器的特点和用途

STPK120-12型汽车纵梁平板数控冲孔线是我公司专门为汽车的纵梁平板毛坯冲孔而设计的一种高效、高精度的板材自动化加工设备，上料、下料、板料的定位及送进、模具的选择、冲压过程的实现以及故障报警等均能够通过数控系统控制自动完成。

该设备主要特点：

1、由自动编程系统自动生成加工程序

2、自动上、下料

3、板边自动定位

4、无死区加工（夹钳自动退让）

5、断电板材不坠落

6、板端位置无接触检测

7、自动排废料

8、主机和X轴集中润滑

9、功能强大的数控系统

10、断电恢复后从程序断点开始冲压

11、下料位任意设定

12、完善的监控报警功能

2-2机器工作原理

图1汽车纵梁平板数控冲孔机总图

STPK120-12型汽车纵梁平板数控冲孔线（图1）由自动上料电磁吸盘将板料从移动料台上移到上料辊上，首先选定的作为定位基准的任意两把夹钳伸出，再由推料装置的气缸运动，推动板料向钳口运动、定位，当钳口的两个开关全部感应到板料后，夹钳夹紧板料，其余夹钳再伸出全部夹持板料，最后推料气缸后退，完成板料的定位动作。

X方向送进机构带动工件移动。

首先对板料进行板端定位，而后按照自动编程生成的程序，通过X轴和Y轴的协调运动达到待冲孔位的精确定位，通过控制选模气缸来自动换模，再控制液压冲孔单元的主阀，控制滑块的上下运动，从而实现对板料的冲压加工。

加工的废料由排屑机输出到废料小车中。

成品由自动下料电磁吸盘将板料从辊道上移至成品料垛上，由行车吊走。

本设备设置了有孔板的补孔销定位装置（可选件），以方便在其他设备上加工孔后再在本设备上进行补孔加工，补孔销定位装置采用销定位的方式，以最大的可能减小由于不同设备的基准不同所带来的孔的加工的精度的偏差。

2-3主要部件结构说明

汽车纵梁平板数控冲孔线由上料电动台车、电磁吸盘上料装置、上下板料托辊、板料定位装置、补孔销定位装置、X轴送料系统、左右浮动辊架、主机（含液压系统、模具系统、Y轴床身等）、废料输出装置、电磁吸盘下料装置、下料台车、气动系统、润滑系统、设备基础件、电气数控系统、自动编程系统组成。

上料电动台车（图2）可用按钮控制开出线外，装载行车吊运的板垛后，再开回上料位置。

台车承载20吨、宽800mm，最大垛料高度450mm，运行速度12m/min、行程2m。

图2电动上料台车

结构如图3所示：

由台车架1上安装六个车轮8，并由安装在台车架内部的电机减速机2通过驱动链轮5带动链条6传动到从动链轮9，通过键联结传递给传动轴11，再由传动轴11带动做为主驱动的车轮使移动料台运行，在轨道7的两端设有缓冲块13来减轻移动料台停止时的惯性力。

图3电动上料台车结构示意图

图4自动上料部件

自动上料部件（图4）为C型悬臂支架、移动横梁及其驱动装置、吸盘控制及升降装置等组成。

该装置自动完成上料动作，电磁吸盘吸取板料，吸盘架升降依靠垂直制动电机通过齿轮、齿条被同步驱动完成升降，自动运行过程安全可靠、平稳快速，和板料接触时冲撞小，没有吸双料的现象，吸盘架上均匀安装有10个电磁吸盘，用以抓吸板料，吸盘吸力每个200Kg，并且吸盘位置可调。

移动横梁被水平电机通过齿轮、齿条驱动，通过两根直线导轨，使横梁前后水平移动并准确定位。

图5自动上料部件结构示意图

当电动送料台车停在指定位置后，吸盘落下，碰到板料后由接近开关发信停止，电磁吸盘得电吸住板料，吸盘上升到达最上位停止，然后水平电机带动移动横梁运动，将板料运送至上料支撑辊上方，垂直电机驱动吸盘架下降，碰到接近开关后停止，电磁吸盘失磁，将板料放在进料支撑辊上，然后吸盘返回初始位置，等待信号开始下一个工作循环。

10个电磁吸盘均匀分布，对于不同长度的板料，所需吸盘的个数也不尽相同，吸盘之间的距离也可以进行合理的调整。

电磁吸盘断电磁力保持，反向通电消磁，安全可靠。

在上料装置的安装过程中，主要依靠调整底座上的支撑螺栓的高度来调整整个装置的水平。

在底座的四个角上分别有八块顶块，用螺栓来顶住底座，进行方向的调整。

在安装过程中，利用框式水平仪和条式水平仪，在各个支撑点左右分别来调整水平，使上料的X方向的导轨水平度≤±

0.1mm/2m，Y方向的导轨平行度≤±

0.1mm。

调整完后连接主机前的中间送进导轨，注意接口部位的导轨安装，同样调整好水平后利用直线仪调整整段导轨的直线度，要求≤±

0.1mm/12m，最后连接下料侧导轨，同理调整水平度，再调整直线度。

所有调整完成后，顶紧顶块螺栓，并背紧螺母。

上料固定辊道由上料辊架和上料辊组成。

简图如图6所示：

图6上料托辊

上料固定辊道放置在上料支架上。

加工板材由夹钳夹住，拖动板料从上料辊上通过。

上料辊采用无动力滚筒，此无动力滚筒采用特制轴承座，精密轴承。

下料托辊结构和作用同上料托辊。

在现场的安装过程中，上下料固定辊已经安装完毕。

如需调整高度，只需调整固定辊支架的支撑螺钉，调整高度为无动力辊表面高于夹钳口1mm为宜。

图7板料边定位推料装置

如图7所示：

边定位推料装置有若干组，且沿X方向分布，通过底座安装在上料支撑辊架上。

由气缸驱动连接架，通过安装在导轨滑块上的块和定位销将放在上料固定辊道上的板料向夹钳方向推动。

图8边定位推料装置结构示意图

当板料放在上料固定辊道上后，根据板料长度选定任意两个夹钳为基准，使其伸出后，推料装置通过其定位销推动板料向夹钳运动，当板料的定位边完全靠实两个夹钳的定位面，感应开关同时发讯后，两个基准夹钳夹持板料，其余夹钳再伸出夹板，当板料被选定的夹钳夹紧后，气缸驱动定位销后退到初始位置，完成板料的边定位程序，送进装置送进板料，进行冲孔加工。

对推料气缸的调节通过减压阀，调节压力为0.2Mpa左右，再调节每个气缸的节流接头，调节气缸的推料速度不要过快，以气缸能推动板料为宜，以免压力和速度过快对冲压精度造成影响。

在推料结束后气缸的回程过程中可以要求气缸快速退回。

2-3-5、补孔销定位装置（选件）

图9补孔销定位装置

如图9所示，为补孔销定位装置。

一定位销位于主机上，另一定位销在上料固定支撑辊道上。

主机上的定位销随主机运动，在Y向可精确调整到位。

这个定位销在X方向相对主机的模具位置是固定的，也是已知的。

因此，第一个定位销的位置在X，Y两个方向上都是很准确的，不需要人工再去调整。

把板料已有的第一个工艺孔的理论位置写入程序，输入控制系统，即可自动定位。

图10补孔销定位装置结构示意图

远离主机的定位销安装位置必须随着板料长短、宽窄及板上定位工艺孔位置而定。

可以通过X轴夹钳测量定位销到主机上定位销的距离，并调整使之和半成品板两定位孔中心距一致：

该定位销Y向位置以夹钳钳口定位销为基准测量，并调整到半成品板上的定位孔在图纸上的理论尺寸。

如此两个定位销的位置预调准确。

这样调整的前提是已有定位孔的实际位置符合图纸要求。

如果模具制造有误差，应按落冲模具两个工艺孔（定位孔）的冲模实际位置调整两个定位销。

定位销调整好后，和无孔板一样，吸盘上料装置将板料吸放到上料固定辊道上，指定的夹钳伸出；

气缸推料装置把板料推向夹钳，夹钳夹板，其余夹钳再伸出夹板。

X轴启动，板料慢速向主机移动，当板料前端遮挡光电开关时，数控系统检测到平板和主机的相对位置；

X轴快速移动送进板料，使板料的第一个定位孔和主机上的定位销重合；

自然，板料后端的定位孔和定位销也重合；

此时，夹钳松开板料后退。

定位销上升由锥端导入孔中，板料被以定位孔定位。

夹钳伸出重新夹住板料，定位销下落。

此后板料的冲孔加工和无孔板一样。

图11X轴送料系统

X轴送料系统（图11）由固定底座、移动连接板、传动系统及夹钳装置组成。

其中传动系统由伺服电机驱动，经过减速机、齿轮、齿条传动，将旋转运动转变为X轴直线运动（如图12所示）。

10组夹钳装置通过座板及连接架连成一体在固定底座上沿X轴直线运动。

其中固定底座由5段组合而成，X轴采用德国进口精密滚珠直线导轨，导向精度高。

夹钳装置是用来夹紧板料并带动板料沿X轴运动。

其主要结构由夹紧油缸、上腭板、下腭板、锁紧气缸及支座组成。

锁紧气缸可以在其行程范围内的任意位置停止，停止位由感应开关发信决定。

每个夹钳在工作过程中进入数控系统设定的保护区时，夹钳会自动缩回避让死区。

（结构见图13）

任意两个夹钳都可配合边定位推料装置完成板料的定位，首先锁紧气缸活塞杆解锁伸出，当板料定位完成后，夹紧板料。

其余夹钳再伸出，开关感应块碰到加工板材的板边，接近开关发出信号，锁紧气缸到位停止锁紧，油缸活塞杆带动上腭板收缩，夹住板料。

夹钳的夹持力为15KN/个，每个夹钳都有一个液压电磁阀和两个电磁气阀控制，夹钳钳口板有牙纹，以增加夹持力。

图12X轴送进传动系统示意图

图13夹钳结构示意图

当夹钳需要松开加工板材时，油缸活塞上升，上腭板松开板材，锁紧气缸活塞杆解锁缩回，上、下腭板以及油缸回到初始位置。

夹钳头部用弹簧连接板和后部导向零件连接，弹簧连接板使夹钳可以上下浮动，适应板料的不平及冲压时的振动，保护其他零部件不受损坏。

夹钳油路从主油路引出，由蓄能器保压，夹钳夹持力不受冲压过程中的压力波动影响。

夹钳锁紧气缸采用SMC公司生产的CLA系列精密锁紧气缸。

图14主机

如图14所示，为冲孔主机的整体结构。

主机主要由床身（见图15、16）、油缸，底座（见图17）、Y向丝杠导轨传动机构（见图18）、模具与压料机构（见图19～26）等部分组成。

1、床身

床身主要包括焊接床身、油缸、滑块、排料架、开关架、感应块、导轨滑块等部件。

滑块由油缸驱动，通过连接板与油缸连接，重载精

图15床身

密直线导轨导向实现滑块的上下运动。

滑块与上模座相连从而完成冲孔工作。

冲孔过程中的废料通过焊接床身上的落料通道从排料架落到链板式排屑机中，再到废料车，由行车吊运清理。

排料架采用封闭的结构，从而避免了落料过程中废料四处乱溅的问题，保证下料的正常工作。

滑块的位置有：

换模位置、冲压上死点、冲压下死点。

当刚启动液压泵时滑块升至换模位置；

当滑块正常冲压工作时，滑块只在冲压上死点和冲压下死点之间运行，行程仅25mm。

当需要换模具时，必须将数控系统操作面板上的方式切换至“换模”方式并将床身左上方

图16床身结构示意图

的销子插入块中才可。

当需要取下模或换下模时，还必须事先将提起压料板的链条放在两边的挂钩上，然后再切换至“换模”方式，并插上销子。

2、底座（见图17）:

图17底座

底座安装于地基上，其上安装有Y轴丝杠、Y轴精密直线导轨、限位机械挡块、丝杠防护套、导轨防护罩等。

Y轴丝杠由伺服电机驱动丝杠旋转，推动安装于焊接床身上的丝杠螺母沿Y向移动，通过导轨滑块与主机的连接，由此实现设备沿Y轴精确定位的送进运动。

丝杠防护套一端与焊接床身连接，另一端连接在丝杠支撑座上，在主机运动过程中，丝杠防护套随主机运动，对丝杠起到保护、防尘的作用。

图18底座结构示意图

3、模具及压料部件：

模具及压料部件（图19）由模具和模具压料两部分组成。

模具上导向座安装于主机的滑块上，下模座安装于焊接床身上。

模具选模时通过上模选模气缸抽拉中间垫块，实现对所选模位模具的冲压。

在模具下模座后侧装有一辅助台板，台面上安装有万向输送球，在冲孔工作中对移动的板料起到支撑作用，使板料更加顺畅的运动。

图19模具及压料部件

模具为直列双排模具库，安装有25套模具。

上模由气缸驱动快速选模，大大缩短换模时间。

模具结构简单，上模与下模各分3组，每组5列，两侧各组为小模具，中间一组为大模具；

两侧选模气缸分两层，每层5个；

中间选模气缸一层5个。

上下模座各分为三部分，大大减轻了模座的重量，在模具的维修和更换过程中，减轻了操作维修人员的劳动强度，更快的方便维修，使模具的更换速度有很大的提高。

（见图20）。

图20模具正视图

图21模具俯视图

图22模具正视剖视图

冲压选模示意图（见图21，22）：

上模选模气缸抽拉中间垫块，实现对所选模位模具的冲压。

图23中间单排大模具换模示意图

图24两侧双排小模具换模示意图

模具压料（见图25）由氮气缸、支撑杆、支撑轴、压料板、支架、复位气缸、垫块、导料块等组成。

图25模具压料主视图示意图

图26模具压料俯视图示意图

氮气缸安装于主机滑块上，压料板随滑块移动，支架通过支撑轴安装于焊接床身上。

工作时，压料板由氮气缸压住，通过支架摆动随着滑块向下运行，因压料板位于模具下方，必先于冲模接触钢板，压住钢板实现压料动作；

随后模具继续冲孔。

托板连接复位气缸与支架连接，在冲孔工作中，复位气缸起到将压料板在冲孔完成后复位的作用。

浮动辊架由气缸推动上下浮动，目的是使板料在进给时被托起，不和下模表面相摩擦或撞击，而冲压时辊架下降，板料落在下模表面上以达到较好的冲压效果。

每冲压一次，浮动辊架浮动一次。

上料边的浮动辊架上装有一套对射式光电开关，是用来检测板端定位，实现对所冲板料的X轴原点定位。

下料边的浮动辊架配备了链板式排屑器，随时排出冲下的废料入废料车，废料车带滚轮可以方便的移出线外，由吊车吊走。

图24左右浮动辊架

图25电磁吸盘自动下料装置

如图25所示，电磁吸盘自动下料装置结构同自动上料装置，分布有10个电磁吸盘，将冲孔完成后的板料由下料固定辊道上吸放到下料台车上。

动作顺序与上料顺序相反。

本机液压系统为全套进口德国哈雷公司的液压系统总成。

其系统原理巧妙、结构简洁，配管少、发热小、噪音小、反应快速、可靠性高、控制优化。

系统总成包括：

液压站、液压缸、液压控制阀块、压力安全和回油减震装置、电子控制卡等。

电子控制卡是电气控制系统和液压系统之间的链接点。

它通过自己的运算芯片整合并优化了液压系统及其冲压过程中的全部信号及处理过程，使冲压过程既快速又平稳。

数控系统只需给出冲压信号，电子卡即可完成液压系统的全部控制，减少了大量的信号传输和联线，控制速度和可靠性大大提高。

液压站包括电机、泵、高压油过滤器、过滤报警开关、安全阀及油冷却器等装置。

油温检测开关自动控制油冷却器，可强制快速的冷却液压油，保证液压油工作温度小于55℃。

系统最高压力为24Mpa。

系统过载自动卸荷保护，并报警。

主油缸采用机械伺服阀，两级行程控制：

冲压和换模。

无负载时冲孔频率≥80次/分钟，换模时互锁装置使液压站主电机断电锁定，确保换模安全。

液压软管采用进口盘管压装。

本机的液压系统油路可分为2路：

主油缸油路、夹钳缸油路（见图26）。

图26液压原理图

液压站为三个泵工作，一个低压泵、一个高压泵、一个油液循环泵。

液压系统为高低压系统，冲孔过程中，小孔部分为低压冲孔，在冲一定的大孔时，通过系统反馈，使高压油路参与冲孔。

在开始操作之前,必须检查：

（1）油箱中是否加入足量的规定牌号的液压油,加油时必须使用滤油器！

（2）加注的液压油必须事先经过过滤，过滤精度不应低于10mm。

（3）在管路和油缸中充满油后,必须检查油箱的油位是否符合规定。

（4）在用低速启动单次行程期间,使系统逐渐达到额定压力。

（5）当达到工作压力时,观察一下油箱的油位,应符合规定。

（6）检查系统各连接处,不得有渗、漏油现象。

油箱上的空气滤清器和回油滤油器用以保持液压系统的清洁，不要轻易打开。

油箱侧壁上装有油温油位计，供用户观察。

油箱底边留有放油孔，拧开螺塞，便可将油放出。

本机使用推荐使用液压油牌号如下：

表1

使用温度

ISOVG

BP美孚

εSSO埃索

FUCSH福斯

SHELL壳牌

30°

C

VG32

BPEnergol

HLP-D32

HLPD-OEL32

RENOLIN

MR10VG32

ShellHydrol

D032

>

VG46

HLP-D46

HLPD-OEL46

MR10VG46

D046

液压站除根据报警提示更换滤芯外，液压系统基本免维护。

滑块上、下死点的位置出厂前已调整完毕，用户在使用过程中无需再另行调整。

气动系统主要元器件采用德国FESTO、日本SMC的产品。

包括气源处理单元、手控换向阀、电控换向阀、带压力表减压阀、压力开关、单向节流阀及气管等元器件。

气动系统使用的空气应是清洁、干燥的压缩空气。

气路中的分水滤气器须经常观察并及时排水。

分水滤气器中的滤芯应保持清洁,定期予以清洗。

工厂气源压力要求不低于0.6Mpa，气源首先接入本系统气源处理单元，经过分水滤气后，进入气动管路。

分水滤气器底部有放水钮，应定期排除杯中的水分，其滤芯应保持清洁,必要时应予以清洗或更换。

减压阀的设定压力即系统的工作压力为0.55MPa。

压力继电器的动作压力设定为0.45MPa，系统压力低于该值时报警。

气源经过本系统气源处理单元后分为3路，每路有手控换向阀用于检修，工作时为常通状态，各路工作原理参见下面图表。

2-3-12、润滑系统

润滑系统采用南京贝奇尔元件产品。

润滑系统分为3部分：

主机油脂泵油脂集中润滑、送进部件油脂泵油脂集中润滑和手动油脂润滑。

润滑系统工作简介：

系统采用集中润滑和分散润滑相结合的形式。

采用南京贝奇尔公司的润滑装置，各运动部件的润滑方式符合使用说明书中的要求。

设备主机和送进部件各使用一套电动润滑泵进行集中自动定时、定量润滑，通过分油器检测润滑是否正常，油路堵塞或润滑泵缺油或故障时，能报警停机。

油脂泵油脂集中润滑系统有2套，一套给送进部分、一套给主机部分提供润滑。

该系统由油脂泵、油脂分配器、滤脂器、油管及接头等元器件组成，可对各相应润滑点进行集中润滑。

其余各部件采用手动注油方式润滑。

建议每周至少手动润滑一次。

手动油脂集中润滑主要使用油脂枪针对各分散且不便通过油脂泵集中润滑系统进行润滑的润滑点进行润滑。

（润滑系统各部分原