杜建新 周勝德 傅巖

摘 要：本項目開發(fā)了具有高速性、可靠性和精確性的滑塊行程測量裝置，并成功應(yīng)用到數(shù)控多工位自動沖壓生產(chǎn)線中。與傳統(tǒng)裝置相比，柔性連接的測量裝置不但有效解決了多工位壓力機在拉伸、沖裁工作時對測量精度的沖擊影響，而且特有的數(shù)據(jù)處理和通訊功能提高了整機的自動化程度。

關(guān)鍵詞：多工位壓力機;技術(shù)原理

1.項目研制背景

多工位自動沖壓生產(chǎn)線主要應(yīng)用在汽車工業(yè)中，用于車身覆蓋件的沖壓加工，生產(chǎn)線由多工位壓力機主機、三軸傳送裝置和自動化上下料系統(tǒng)組成。其核心技術(shù)主要由德國、意大利、日本等發(fā)達國掌握，價格昂貴，設(shè)計制造和維修維護周期長，嚴重影響了多工位壓力機在國內(nèi)汽車行業(yè)中的應(yīng)用。為推進多工位壓力機在我國的應(yīng)用和發(fā)展，我公司緊隨時代步伐，本著高起點、以最短的時間縮小與發(fā)達國家的差距的原則引進國際先進技術(shù)，通過引進消化吸收、自主創(chuàng)新和二次開發(fā)，具有自主開發(fā)與制造能力，改變高端沖壓設(shè)備仍依賴進口的局面，解決制約我國多工位壓力機的關(guān)鍵技術(shù)難題。

本項目大型多工位壓力機滑塊行程測量裝置，是多工位自動沖壓生產(chǎn)線的重要組成單元。多工位壓力機的自動化送料系統(tǒng)、數(shù)控液壓墊系統(tǒng)與主機協(xié)同作業(yè)，需獲取滑塊行程數(shù)值作為輸入信號，才能完成相應(yīng)的伺服驅(qū)動動作。鑒于目前大型多工位壓力機在拉伸、沖裁工作時，機床會產(chǎn)生位移變形、角變形以及扭轉(zhuǎn)變形，滑塊工作時的運動也不穩(wěn)定;如果采用剛性連接，將傳感器直接固定床身上，傳感器本身和傳感器滑塊經(jīng)承受多重沖擊載荷，不但對測量精度造成很大的影響，傳感器也極容易損壞。所以如何高速、高效、可靠和精確的測量滑塊行程值，對于多工位壓力機至關(guān)重要。

2.技術(shù)原理

齊二機床打破技術(shù)壟斷，自行研制2500噸數(shù)控多工位自動沖壓生產(chǎn)線，現(xiàn)已通過國家重大數(shù)控專項驗收。本項目大型多工位壓力機滑塊行程測量裝置，是該多工位自動沖壓生產(chǎn)線的重要組成單元。該裝置的主要構(gòu)成如下圖所示：

本裝置的安裝結(jié)構(gòu)是：將傳感器7及其導(dǎo)軌10，通過固定板8及導(dǎo)軌固定塊11用螺栓固定在立柱托架9上，便于傳感器安裝時的調(diào)整。傳感器滑塊6一端與球頭螺釘5連接形成球面副，另一端與導(dǎo)軌10連接形成移動副。這樣，當(dāng)床身產(chǎn)生位移變形、角變形以及扭轉(zhuǎn)變形時，測量裝置不受附加外力的作用。連接法蘭1一端用螺栓固定在滑塊2上，另一端用球頭關(guān)節(jié)軸承3連接延長推拉桿4形成球面副，以防止滑塊運動不穩(wěn)定和變形對測量裝置造成影響。延長推拉桿4與球頭螺釘5連接，通過調(diào)整旋合螺紋調(diào)節(jié)長度，將傳感器滑塊6與連接法蘭1連接，由于延長推拉桿的兩端都是球面副，可以防止床身位移變形、角變形以及扭轉(zhuǎn)變形和滑塊運動不穩(wěn)定和變形對測量裝置造成影響。

該測量裝置在多工位自動沖壓生產(chǎn)線中的應(yīng)用，如下圖所示：

3.技術(shù)創(chuàng)新點

3.1本項目有效地解決了多工位壓力機在拉伸、沖裁工作時床身的位移變形、角變形、扭轉(zhuǎn)變形以及滑塊工作時的運動不穩(wěn)定對滑塊行程測量裝置的沖擊影響，從而保證了測量裝置的安全及其測量精度。

3.2測量裝置與床身、滑塊進行柔性連接，避免承受沖擊載荷的作用，核心元件采用非接觸之科技監(jiān)察著活動磁鐵的位移，由于磁鐵和傳感器并無直接接觸，即使檢測過程是不斷重復(fù)的，也不會對其造成任何磨損、不用重新標(biāo)定、也不用定期維護。

3.3核心元件具有“智能型”位移傳感器，能提供高速、可靠和精確的數(shù)據(jù)處理和通訊。位置和速度輸出在傳感器電子頭內(nèi)預(yù)先處理好，因此不必再通過界面放大和換算處理，從而降低整體電控成本。輸出信號為絕對數(shù)值，所以假使電源中斷重接也不會對數(shù)據(jù)接收構(gòu)成問題，更無須重新歸回零位。

3.4由于采用模塊組裝，架構(gòu)靈活，模塊間組合、分解方便，更換敏感元件更是易如反掌，方便省時。經(jīng)濟實用，能與大多數(shù)控制器連接，極高的噪音抗擾，傳輸速度不受數(shù)據(jù)長度或分辨率影響，可取替絕對輸出編碼器。

4.經(jīng)濟效益及產(chǎn)業(yè)化前景

本項目應(yīng)用在齊二機床設(shè)計制造的TDL-4 3200型、TDL-4 2500型、TDL-1600型數(shù)控多工位自動沖壓生產(chǎn)線及L4S2400-MB型自動沖壓生產(chǎn)線，項目總體產(chǎn)值超過1.5億元，后續(xù)合同將繼續(xù)產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益，多工位壓力機市場前景十分可觀。

（齊齊哈爾二機床（集團）有限責(zé)任公司，黑龍江齊齊哈爾 161005）