顧鴻順，王鐸，黃偉，吉方靖，王成

（江蘇亞威機床股份有限公司，江蘇 揚州 225200）

0 引言

近年來，隨著我國環(huán)保和節(jié)能的需求日益提升，在鈑金制造行業(yè)中鋁合金板材和不銹鋼覆膜板材的應用也越來越廣泛。目前市場上，針對磁性板材有幾種成熟的分張設備，但對于鋁合金板和不銹鋼覆膜板這類非磁性板材卻沒有一種穩(wěn)定可靠的分張設備。

1 鋁合金板材分張存在的問題

鋁合金板由于表面涂有防銹油，且板材平整，堆垛受壓后板料之間會產生粘性及真空，使得分張的難度增大。如圖1 所示。金屬覆膜板材，例如覆透明膜的鏡面不銹鋼板，板材垛料氣密性非常高，且存在靜電吸附，板材同樣不易分離。

2 分張方法分析研究

鋁合金板材和金屬覆膜板材屬于非磁性材料，目前市場上常用的非磁性板材分張方法，主要有氣動分張和機械分張等。

2.1 氣動分張

氣動分張中應用較為普遍的是氣刀法，它的工作原理是氣源將壓縮的空氣通入氣刀的高壓腔內部，高壓氣流通過噴嘴，在氣刀的長度方向上形成氣流薄片，此氣流薄片有著很強的沖擊力，對著板材間隙處吹氣，可以將板材分離。但氣刀法成功率不是很穩(wěn)定，且需要消耗很大的氣量。如圖2 所示。

圖2 氣刀法原理示意圖

2.2 機械分張

機械分張由于不受板材的磁性和板厚的限制，可適用于多種分張場合。它的原理是利用齒形板對堆料的上方板材進行沖擊勾取，并配合吸盤機械手進行吸取，從而將最上層板料分離出來。但機械分張易造成鋼板邊緣被劃傷。如圖3 所示。

圖3 機械分張器應用場景圖

針對鋁合金的板材特性，并結合分張方法的優(yōu)點，本公司經多次調研和現場測試，設計出了一種有效的鋁合金板分張裝置。

3 分張裝置的設計與應用

該鋁合金板分張裝置由兩部分組成，分別為振動分張器和刮板分張裝置?？蓱迷跊_壓單元上下料中，與吸盤機械手以及扳邊裝置一起進行配合工作。

其應用場合如圖4 所示。由圖可見，振動分張器（104）和刮板分張裝置（103）分別通過緊固件安裝在吸盤機械手（101）的前端位置，與扳邊裝置（102）配合工作。

圖4 鋁合金板分張裝置應用場景圖

3.1 振動分張器

3.1.1 工作原理

如圖5 所示，振動分張器由折彎擋板（201）、墊圈（202）、壓縮彈簧（203）、平墊圈（204）、帶法蘭直線軸承（205）、安裝底板（206）、高度調整墊片（207）、導向軸（208）、L 型快插螺紋接頭（209）、氣動振動器（210）、聚氨酯墊（211）、消聲器（212）、L型快插二通接頭（213）、兩位五通單電控調壓閥（214）組成。

圖5 振動分張器結構圖

其中，兩個帶法蘭直線軸承（205）通過緊固件裝配在安裝底板（206）上，墊圈（202）位于導向軸（208）上端，并通過螺釘使與導向軸(208)折彎擋板（201）相連，平墊圈（204）、壓縮彈簧（203）、墊圈（202）依次套在導向軸（208）上，導向軸（208）下端穿過帶法蘭直線軸承（205），用緊固件將折彎擋板（201）固定在安裝底板（206）上，氣動振動器（210）與兩個導向軸（208）相連，消聲器（212）和L 型快插二通接頭（213）分別安裝在氣動振動器（210）上端，聚氨酯墊（211）安裝在氣動振動器（210）下方，高度調整墊片（207）則用來調整振動分張器的上下安裝位置，兩位五通單電控調壓閥（214）則用來調節(jié)氣壓大小。

3.1.2 工作原理

氣源將壓縮的空氣通入氣動振動器（210）內部，氣動振動器在通氣狀態(tài)下開始工作，帶動聚氨酯墊（211）一起進行上下往復運動，聚氨酯墊連續(xù)碰撞吸盤機械手吸取的板材，避免出現雙料問題。

3.2 刮板分張裝置

3.2.1 結構組成

如圖6 所示，刮板分張裝置由兩位五通單電控調壓閥（301）、L 型快插二通接頭（302）、三軸氣缸（303）、單向節(jié)流閥（304）、支架安裝板（305）、安裝支座（306）、折彎支架（307）、鋸齒片安裝板（308）、鋸齒片（309）、安裝固定片（310）組成。

圖6 刮板吹氣分張裝置結構圖

其中，三軸氣缸（303）通過緊固件裝配在安裝支座（306）上，支架安裝板（305）與三軸氣缸（303）前端相連，折彎支架（307）通過螺釘固定在支架安裝板（305）上，鋸齒片安裝板（308）固定在折彎支架（307）的側前端面上，鋸齒片（309）與安裝固定片（310）通過緊固件裝配在鋸齒片安裝板上。

3.2.2 工作原理

氣缸回程，直至鋸齒片(309)與堆料相碰，使得板料間產生間隙，往復多次運動，將板材進行分離。

4 鋁合金板材分張具體實施方式

在實際的數控板料沖壓自動化生產線中，振動分張器和刮板分張裝置，配合吸盤機械手以及扳邊裝置，可以穩(wěn)定有效地實現鋁合金板材的分張。

首先，吸盤機械手運行到堆料上方，吸盤吸附在最上層的板料表面，接著刮板分張裝置工作，破壞上層板料間的真空狀態(tài)，使得板料進行初步分離，然后，扳邊裝置開始工作，使得板材二次分離，之后吸盤機械手帶動板材上升并停留在一定高度，此時振動分張器開始工作，確保板材完全分離。

經客戶現場自動化生產線的實際工作運行情況驗證，本裝置的分張功能可靠穩(wěn)定，有效解決了鋁合金板材的分張問題。