高速热压成型机气动系统的设计.doc

高速热压成型机气动系统的设计
2007年3月第35卷第3期
机床与液压
OOL&HYDRAULICS
Mar??2007
Vol??35No??3
齐洪明
1,2
,王杰
1
(1??上海交通大学电气工程系,上海200030;2??上海富安工厂自动化有限公司,上海200041)
摘要:主要介绍了高速热压成型机的气动系统的设计方案、工作原理、元件选择以及气动系统如何与电器控制系统协
调工作。该系统满足对整台设备进行控制的要求。
关键词:气动系统;气控减压阀;电磁换向阀
中图分类号:TH138????文献标识码:B????文章编号:1001-3881(2007)3-104-4
DesignofPneumaticSystemofHighSpeedHeatFormerMachine
QIHongming,WANGJie

(1??ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030,China;2??ShanghaiFactoryAutomationCo??,Ltd,
Shanghai200041,China)
Abstract:Thedesignofthepneumaticsystemofhighspeedheatformermachinewasintroduced,
theprinciple,partsselection,
:Pneumaticsystem;Airpressurecontrolreleasevalve;ismfunctionvalve
1,2
1
0??引言
随着食品行业的发展,对食品包装盒和一次性饭盒的需求越来越大,迫切需要能快速生产此类产品的自动化机器,以满足市场的需求。由于此种机械为冲压设备,因此在保证高效率的同时,安全也是必须考虑的因素之一。但是,国内很多同类的设备大多采用手工上下料,双按钮操作,不仅上下料时间长,生产率低,工序复杂,而且很容易产生误操作,导致工伤事故。因此,需要开发一种既能满足高生产率的要求,又能保证安全生产的自动化设备。目前,国外厂商已开发研制出了用计算机控制的自动化高效率包装盒生产设备,此种设备具有效率高和安全的特点,很好地满足了市场的需要。但由于国外
的人工成本较高,元器件价格偏贵,再加上进口关税和物流成本,致使从国外进口此种设备的费用相当高。例如,从欧洲进口此种设备须人民币大概150万元。而如果在国内制造类似的设备,即使选用进口的控制阀,例如FESTO或SMC等国际知名品牌,开发制造成本也只有20万元左右,与进口相比,不仅交货周期大大缩短,还可为国家节省大量的外汇。因此应客户要求,本课题组人员在参考国外进口机器的基础上,共同开发了用于生产塑料食品包装盒和一次性饭盒的高速热压成型机。
1??机床情况
本机床为保证系统运行的可靠性,主要由电器系统控制,由气动元件进行驱动,同时为保证在断电的情况下能进行模具更换,另外设计了进行模具更换的气控系统。模具的运动由专门设计的气缸进行驱动(气缸的设计不在本文讨论)。整个机床的布置见图1所示。
料机构和下料机构几部分组成。保护罩安放在床身上部。在保护罩的尾部各安放了一个电器开关和气动开关。当机床正常工作时,要求保护罩放在正常位置,使操作者不会在模具上下时受到伤害,同时将气控换模系统的气源切断,此时手控阀失灵。当打开保护罩时,电器开关自动切断电器系统,使机床停止自动运行;同时,手动系统自动接通,此时可进行手动操作,更换模具。
图1??机床布置图
机床的模具包括上模和下模,上模为主要模具,主要用来成型。在上模上布满了电热管,用来对模具进行加热,使得塑料板软化并成型。同时,上模上布满了微型的小孔,这些小孔与上模的气室相通。此气室又通过软管与气动回路相连。当气路打开时
,高压气体通过小孔释放,把成型的包装盒从上模上吹下。下模上同样布满小孔,通过气室与气路相连,当通气时,下模和上模之间产生高压,把塑料板压向上模上的模具里,用以成型。同时上模的边缘有刃口,用来切断包装盒。模具的结构见图2所示。
进料机构和下料机构分别由一个气缸控制的压紧
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轮和由同步电机驱动的滚筒组成。当开始工作时,按下气缸的手动开关,压紧轮压在滚筒上,当同步电
机转动时,就会拉动同步带运行。
驱动模具上升与下降和切断的主气缸为特殊设计,分为上腔、中腔和下腔。其中上腔为行程固定,下腔行程可调,调节原理