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型材輸送機(jī)械是型材生產(chǎn)流水線上的一種橫移轉(zhuǎn)送機(jī)械裝置。某企業(yè)8000t油壓機(jī)型材生產(chǎn)線由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向大尺寸、精度高及質(zhì)量增大的方向發(fā)展，使原來只能滿足輕型產(chǎn)品生產(chǎn)的生產(chǎn)流水線需要進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)改造和升級。
該船用型材的生產(chǎn)過程大致是經(jīng)過加熱的鑄造棒坯料通過轉(zhuǎn)盤輸送機(jī)械手送到重型油壓機(jī)，由油壓機(jī)通過擠壓等方式來得到不同截面形狀的型材產(chǎn)品。當(dāng)產(chǎn)品從油壓機(jī)擠出來后，其頭部進(jìn)入牽引機(jī)夾頭，夾頭開始動作夾緊產(chǎn)品頭部，同時牽引機(jī)隨型材產(chǎn)品速度同步移動。當(dāng)產(chǎn)品擠壓出至規(guī)定長度時，其隨動熱鋸機(jī)開始動作，鋸頭先旋轉(zhuǎn)再作上升運動，同時熱鋸機(jī)隨型材產(chǎn)品速度作同步移動；當(dāng)鋸頭旋轉(zhuǎn)上升至極限位置時，型材產(chǎn)品被鋸斷，余料掉入小車內(nèi)，鋸頭下降復(fù)位，并停止運動，這時鋸切好的型材產(chǎn)品需要通過型材輸送機(jī)械將產(chǎn)品水平橫向送到拉矯機(jī)過橋段的過橋皮帶軌道上，以便對產(chǎn)品進(jìn)行矯直、檢驗等后期處理。
由于型材輸送機(jī)械長36m，是一個大跨度的機(jī)械裝置，對機(jī)架的剛度、同步動作的精度要求較高，否則易出現(xiàn)由于不同步造成受力不均使活動機(jī)架和橫移梁變形，進(jìn)而使橫向移動齒輪齒條脫齒，以致不能正常工作，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。設(shè)計在分析原先設(shè)計的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場狀況和型材輸送機(jī)械的具體工藝要求，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計，并進(jìn)一步設(shè)計了基于PLC控制的多缸液壓同步控制系統(tǒng)，保證了橫移和升降的同步精度，使改造后的型材輸送機(jī)械能夠適應(yīng)尺寸更為寬廣的產(chǎn)品范圍。
1、設(shè)備組成及主要參數(shù)
基于同步矩形運動的型材輸送機(jī)械主要由機(jī)械部分、液壓控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)三部分組成，這三部分有機(jī)地結(jié)合在一起，形成一個有效的整體。其機(jī)械部分主要有橫移梁送料機(jī)構(gòu)、拐臂升降結(jié)構(gòu)、同步相關(guān)組件、固定機(jī)架和活動機(jī)架等；液壓系統(tǒng)包括6個橫移液壓缸、3個升降液壓缸、液壓閥組、液壓站及連接管道等組成；電氣控制系統(tǒng)主要由PLC及相應(yīng)的程序以及位移傳感器組成。型材輸送機(jī)械的主要參數(shù)：型材產(chǎn)品尺寸為(15～28)m，產(chǎn)品最大質(zhì)量1200kg；橫移梁水平行程1.1m，工作速度(0～8.5)m/min；活動機(jī)架升降行程150mm；完成一個矩形運動輸送動作時間25s；型材輸送機(jī)械的橫移機(jī)構(gòu)由30根間距為1.2m的橫移梁構(gòu)成，其總長度為36m，寬為2.14m。
2、工作過程
基于同步矩形運動的型材輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示。其中，橫移梁送料機(jī)構(gòu)組件、橫移同步及其相關(guān)組件安裝在活動機(jī)架3上，3組轉(zhuǎn)動拐臂升降機(jī)構(gòu)組件安裝在固定機(jī)架11上。該機(jī)械作同步矩形運動的工作過程如下：
