（6）电气控制系统。由于自动化部分采用总线控 制方式，所以液压机的电气控制受总线工控机的指 示，采用自动化工控机和液压机 PLC 联合控制的方 案。液压机通过彩色触摸屏进行各数据的显示和控 制及预设置处理与存储，画面为人机交互式，可在屏 幕上非常方便地预先对滑块、压力、时间参数储模具参数 100 套，操作简洁；可显示数十条压机工 作信息，若压机出现故障时，查找原因十分方便。
该液压机的主要技术参数如表 1 所示。
表 1 主要技术参数
项目
数值
公称力/kN
12000
主缸回程力/kN
1000
液体最大压力/MPa
25
开口距离/mm
2000
滑块最大行程/mm
1200
工作台及滑块尺寸 /mm
左右 前后
4500 2500
快降
≥550
工作速度 1 60～120（负荷 4000kN 时）
收稿日期：2012-08-10
平。该产品的研发成功，改变了我国目前落后的产品
作者简介：崖华青（1974-），女，硕士，工程师，从事液压机研发设计
生产工艺，对我国生产制造业具有极其重要的意义。
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【参考文献】
[4] 姚保森. 我国锻造液压机的现状与发展. 锻压装备与制造技术，
滑块速度（/ mm/s） 工作速度 2 40～80（负荷 8000kN 时）
工作速度 3 20～40（负荷 12000kN 时）
回程 滑块工作行程次数/min-1
≥450 6-8
立柱侧面开口宽度/mm
>2500
移动工作台移动方向
向前移动
2 自动化设计方案 多工位快速液压机自动化部分具体技术方案如
下： （1）过渡送料输送机构。包含磁性皮带机和快速
整条生产线组成部分为：一台多工位快速液压 机，自动上料过渡滑台、上料机器人、精确对中装置、 多工位自动三轴机械手、下料自动传输皮带机各一 台，组合成整条自动化生产线，整条线结构紧凑，布 置合理，满足各项技术要求。
多工位快速液压机部分具体技术方案如下： （1）机身。机身采用分体框架式结构，结构梁采 用工字型结构，留有自动化三元机械手安装位置以 及侧面上下料的侧面空间。上横梁、下横梁、四根立 柱通过拉杆紧固并通过预紧装置预紧。机身主要结 构件的设计均采用有限元进行分析，确保整机刚性。 （2）滑块。滑块为钢板焊接箱形结构，滑块底面 板为整块钢板，保证足够的刚度和强度。滑块采用斜 楔式四角八面导轨导向，调整方便，调整精度高，调 整后不易发生精度跑调现象，精度保持性好，抗偏载 能力强。从而保证滑块的运行精度以及能承受较大 的偏心载荷。此外，立柱的导向板经渗氮处理，硬度 在 HRC48 以上，耐磨性能良好，使用寿命长。导轨摩 擦副采用钢铜合金。滑块导轨面设有加油孔自动加 油，以便润滑运动部位。 （3）油缸。多工位液压机可能存在不同工位压制 时产生的较大偏载，所以在油缸的结构设计和密封 设计中充分考虑了加工能力及机器的偏载运行的苛 刻要求，对结构进行了优化组合，油缸活塞杆与滑块 联接全部采用球面柔性联接，确保油缸的稳定运行， 不会出现拉缸现象。油缸的密封形式也采用特殊的 V 形组合密封形式，满足油缸偏载运行的要求。 （4）移动工作台。液压机配有一个向前移动的移 动工作台。移动工作台上平开有漏料孔，在液压机全 自动运行过程中，冲孔、剪切等产生的废料需从移动 工作台上面的漏料孔漏到废料输送带中。移动工作 台为钢板焊接箱形结构，保证足够的刚度和强度。 移动工作台为自行式，驱动方式采用变频器加减速 机驱动。移动工作台移入重复定位精度为±0.05mm， 移动工作台起落由 4 只液压提升夹紧缸完成，采用 销定位；配有移动工作台和下横梁的贴合检测装置
定位装置，磁性皮带机上装有变频调速机构，配有检 测开关，确保料片的有序输送和料片在移动过程中
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综装 述备 REQEVUIIEPWMENT
不会偏移和滑落；快速定位装置采用气缸拍打定位， 止挡块前部装有接近开关，当板料接近停止挡块时， 接近开关发信号启动两侧导向槽定位，定位精度可 达到±2mm；快速定位装置可直接快换，更换时间短。
减少。 由于该项技术需要在多工位成形的同时，解决
成形时不同工位压制产生的偏载问题，因而对设备 和模具设计方面都有特定要求。目前自动化多工位 装备生产线制造技术被几家国外公司垄断，设备十 分昂贵。基于目前国内市场的实际需求，合肥锻压根 据需要，开发研制了自动化多工位系列液压机，专门 用于各种零件的自动化生产。该机各项技术参数均 已达到国际先进水平，远远超过国内同行业技术水
[1] 余发国，高 峰，郭为忠，等.锻造操作机的回顾与展望.机械设计 与研究，2007 专刊，12-15.
[2] 高 峰，郭为忠，宋清玉，等.重型制造装备国内外研究与发展.机 械工程学报，2010，46（19），92~107.
[3] 蔡 墉.我国自由锻液压机和大型锻件生产的发展历程.大型铸
2005，40（3）：28-30. [5] 张营杰，卫凌云，牛 勇，等.锻造操作机发展现状与研究方向.锻
DOI:10.16316/j.issn.1672-0121.2013.03.017
综装 述备 REQEVUIIEPWMENT
文章编号：1672－0121（2013）03－0046－03
多工位液压机及其自动化送料生产线的研发
崖华青，张 星 （合肥合锻机床股份有限公司 技术中心，安徽 合肥 230601）
（2）机器人自动上料系统。采用 6 轴关节型机器 人，臂展可以达到 2.5m 以上，最大负载（零件+端拾 器）150kg，重 复 定 位 精 度 ±0.2mm；机 器 人 从 快 速 定 位装置上吸取工件，先完成工件 180°翻转，再进行 90°旋转，最后将工件按照程序设置，完成对中台上 的定位销定位，整个过程耗时 5s，效率非常高。
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EQURIPEMVEIENWT 综装 述备
1 总体设计方案
由于该种液压机应用于新型成形工艺，成形工 艺特殊，要求高，效率快，结合国外同行业成形设备 的特点，对本产品提出了较高要求，要求其电气控制 采用工业控制计算机加 PLC 联合控制，并可以调节 速度、压力和位移等参数，因此在设计方案制定中， 充分考虑了整线的电气控制，自动化控制充分配合 液压机的动作联锁，使整条生产线生产节拍快速、稳 定、协调，满足生产厂家的生产效率要求。
该机各项指标均达到技术协议要求，效率完全能够 达到用户要求，现场调试压机运行平稳，自动化传输 工件等动作运行良好，用户非常满意。该液压机的研 发成功，满足了国内各种零部件高效生产的需要，为 国内自动化行业带来一次工业革命。本条自动化液 压机生产线，可以实现多台液压机的工作效率，得到 国内生产厂家的认可。本项目水平已达到国际先进 水平，填补了国内空白。
摘要：提出了研发自动化送料多工位压制液压机的必要性，确定并详细叙述了多工位液压机及其自动化 送料的设计方案。该产品的研发成功，大大提高了液压机的生产效率，降低了生产成本，得到国内外广大客户 的认可。
关键词：机械设计；液压机；多工位；自动化送料 中图分类号：TG315.4 文献标识码：A
0 前言
来需要多台液压机才能实现的产品压制，现在只需
动化信号与压力机通过 Profibus 总线通讯，确保整 线具有连锁保护功能，单点故障或异常，则整线停 机，安全可靠。总体控制图如图 1 所示。
工控机（Profibus 主站）
压力机（从站） PLC（从站） 机器人（从站） 机械手（从站）
一般 I/O 安全检测 检测元件等
图 1 总体控制框图
3 结论 经过现场安装调试，自动化和液压机配合动作，
Research Institute Co., Ltd., Xi'an 710032, Shanxi China） Abstract: The forging manipulator is the key equipment for manufacturing important equipment in power, war industry and transportation industry. The technical parameters of the 1000kN/2500kNm forging manipulator have been analyzed in the text. The hydraulic control system has been designed and the technical characteristics have been discussed. Keywords: Forging manipulator; Hydraulic control system; Advancement; Reliability
自动化上下料液压机的研究是目前国内外液压 一台液压机加上自动化线即可完成，前期投入大大
机设计制造的一大主流。由于液压机一直受能耗、生 产效率、安全等方面的限制，国内液压机制造商一直 不能实现突破，在高端液压机制造中，国外技术和装 备生产线处于严格的保密状态，生产厂家以高昂的 价格销售和对外垄断。自动化送料的多工位液压机 的技术优势是：产品从料片经传输带传输到压机，经 机器人精确放入第一工位即空工位，再经过压机上 冲孔、压边、切边、成形等工序，产品完成。产品从料 带到成品全部为自动化传输，生产效率成倍提高，原
（5）下料自动传输皮带机。由 1 条独立的皮带机 组成，长度可达到 4~5m，宽度 2m 左右，长度方向 可调节；具备手动、连续、停止和前进四种操作模式， 变频调速；在机械手放料位置装有光电检测开关，皮 带上有工件时，机械手在放料位的上方等待，直到皮 带机上的工件送走，动作简单实用，性能好。
（6）自动化电气控制系统。自动化送料设备参 数、动态诊断、操作指导等全部通过触摸屏调整和控 制；中文界面；具有预存 100 套模具参数的功能；自