連桿 4―滑板 5―滑套 6―滑動桿 7―接料斗
(2) 氣動推桿式出件裝置 如圖17所示,它適用于大中型拉延件。

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圖17 氣動推桿式出件裝置
(3) 彈擊出件裝置 如圖18所示,滑塊在下死點時,由楔鐵壓縮推板端部的彈簧,滑塊上升到一定高度時,楔鐵脫離滑板,在彈簧力的突然作用下迅速移動,將沖制件彈出。彈料裝置用于各種拿取不便制件。

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圖18 彈擊出件裝置
機械進出料裝置結構簡單,動作準確,操作方便,保障安全,還能提高產量,應推廣使用。
三、 沖壓設備的防護裝置
沖壓設備的防護裝置形式較多,按結構分為機械式、按鈕式、光電式、感應式等。
(一) 機械式防護裝置
1. 推手式保護裝置
它是一種與滑塊連動的機械式保護裝置。如圖19所示,滑塊向下運動時,使固定在滑塊上的撥板6的圓弧面與凸輪2的外圓面作相對滑動,凸輪繞其軸心線(螺桿8)轉動,同時又繞主軸4向外側做旋轉運動,此時,固定在主軸上的擋板9由里向外運動,封住上下模口危險區。當滑塊向上運動時,擋板就由拉簧10拉回復位。

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圖19 推手保護裝置示意圖
1―螺母 2―凸輪 3―支座 4―主軸 5―凸輪座 6―撥板 7―支架 8―螺桿 9―推桿 10―拉簧 11―勾板
本裝置適用于630kN以下的各種小型開式壓機。它結構簡單、制造安裝方便、安全可靠、不影響生產,對某些零件還可作簡易退料裝置使用。本裝置的缺點是易打痛人手。由于小型壓力機的滑塊運動次數在每分鐘60次以上,所以擋板的擺動速度快,使工人的雙眼易疲勞,對于送料時間較長的零件不宜使用。因此,在擋板與手可接觸處必須用軟質材料包扎,防上打痛人手。
2. 擺桿護手裝置
如圖20所示,它與圖21所示裝置的功能基本相同,又稱拔手保護裝置。一般用于1600kN左右、行程次數少的設備上。

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圖20 擺桿護手裝置

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圖21 拉手安全裝置示意圖
1―滑塊 2―拉桿 3―杠桿 4―腕套 5―搖桿 6―軟繩
3. 拉手安全裝置
如圖21所示是一種用滑輪、杠桿、繩索將操作者的人手動作與滑塊運動聯動的裝置。壓機工作時,滑塊下行,固定在滑塊上的拉桿2將杠桿3拉下,杠桿的另一端同時將軟繩往上拉動,軟繩的另一端套住操作者的手臂上。因此,軟繩能自動將手拉出模口危險區。
本裝置通用性強,結構簡單,適用于雙手送料的操作,安全可靠,調整方便(可根據操作者手臂長短調),不影響生產效率,可用于行程次數不太高的各種壓機。本裝置的缺點是手臂活動范圍小,對操作動作幅度較大的作業或經常需要離機輔助助操作的作業(如搬料等)不便使用。
使用拉手安全裝置注意事項:
1) 拉手軟繩的調整必須保證在上模與下模至少20mm縫隙的情況下能將手拉出模外。
2) 拉手軟繩要有足夠的強度,要經常檢查其是否損壞。
3) 手腕帶環要選擇強度大而又柔軟的材料,松緊要合適,防止將手拉痛。
機械式防護裝置結構簡單、制造方便,但對作業干擾影響較大,操作工人不大喜歡使用,應用比較局限。
(二) 雙手按鈕式保護裝置
它是一種用電器開關控制的保護裝置。起動滑塊時,將人手、限制在模外,實現隔離保護。只有操作者的雙手同時按下兩個按鈕時,圖22中的中間繼電器J才有電,電磁鐵動作,滑塊起動。圖22中的凸輪中開關S在下死點前處于開路狀態,若中途放開任可一個開關時,電磁鐵都會失電,使滑塊停止運動,直到滑塊到達下死點后,凸輪開關S才閉合,這時放開按鈕,滑塊仍能自動回程。

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圖22 多人控制的雙手起動按鈕
該裝置結構簡單、安全可靠,特別是在不能使用安全工具而需要手工送進復雜且較大的坯件時,使用它效果更優。它適用于各種壓機,可以多人同時操作。使用該裝置加工大中型零件時,對其生產效率影響較小,但加工小型零件時則影響較大。
使用注意事項:為了方便工人操作,最好能按不同的作業要求調節不同的接合時間,避免因接合時間過長給操作帶來不便。
(三) 光電式保護裝置
光電式保護裝置是由一套光電開關與機械裝置組合而成的。安裝位置見圖23。它是在沖模前設置各種發光源,形成光束并封閉操作者前側、上下模具處的危險區。當操作者手停留或誤入該區域時,使光速受阻,發出電訊號,經放大后由控制線路作用使繼電器動作,最后使滑塊自動停止或不能下行,從而保證操作者人體安全。

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圖23 光電式保護裝置安裝位置
1―控制器 2―受光器 ―3發光器
光電式保護裝置按光源不同可分為紅外光電保護裝置和白灼光電保護裝置。
下面主要以紅外光電保護裝置為例加以介紹。
1. 組成
紅外光電保護裝置由發光器、受光器、同步發訊開關和控制器四個部分組成(見圖24所示)。發光器和受光器可由若干組相同的透鏡聚焦機構組成。發光器外殼內裝有砷化鎵發光二級管(其光譜位于近紅外光區域)和凸透鏡的焦點處。受光器外殼內裝有受光元件(光敏三極管)和透鏡。光敏三極管安裝位置必須在透鏡的焦點處。

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圖24 紅外光電保護裝置的組成
2. 電路的工作原理
將預先調制成頻率為1kHz的脈沖電流通過發光二極管轉換成紅外光脈沖信號。發光器電路組成及光發射電路分別如圖25和圖26所示。受光裝置接受到光束信號以后,再將它變成脈沖電信號,并進行濾波放大和鑒別。當其中任意一束被人遮斷時,鑒別電路判斷后,再由同步發訊開關的無接點行程開關發出訊號和鑒別器輸出信號相“與”,“與”門輸出信號使記憶電路翻轉,驅動電路隨即驅動繼電器切斷沖壓機械的制動電磁鐵或空氣制動閥,使下落的滑塊制動。受光器電路組成及光接收電路分別如圖27和圖28所示。

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圖25 發光器電路組成圖

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圖26 光發射電路圖

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圖27 受光器電路組成圖

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圖28 光接收電路圖
3. 應用
紅外光電保護裝置在具體應用上又可分為隔離保護和自動保護兩大類。如圖29所示是將這套裝置應用于壓機時的具體聯接圖。

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圖29 光電保護裝置應用于壓機的聯接圖
紅外光電保護裝置應用于裝有摩擦離合器的壓機時,由于摩擦離合器制動行程小,能夠實現寸動行程,故不必對其改裝就可實現裝置的隔離保護和自動保護。
紅外光電保護裝置應用于裝有剛性離合器的壓機時,由于剛性離合器只能實現上死點位置的制動,故若使裝置實現自動保護必須對剛性離合器進行改裝。
下面介紹光電保護裝置用于裝有剛性離合器的壓機的具體情況。
(1) 隔離保護 光電隔離保護的作用是:在人手未離開模具危險區時滑塊不下行。實現隔離保護時,只要將壓機的腳踏機械拉桿改成電磁鐵拉桿,使光電保護電路控制電磁鐵,便可實現隔離保護。
(2) 自動保護 光電自動保護的作用是:在壓機滑塊下行途中,若人手突然入模,則滑塊可自動停止。實現自動保護時必須對剛性離合器的操縱系統進行改裝。如圖30、圖31和圖32所示分別是對直鍵式、單轉鍵式和雙轉鍵式剛性離合器改裝后的結構示意圖。

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圖30 改裝后的直鍵式離合器制動裝置結構圖

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圖31 改裝后的單轉鍵式離合器制動裝置結構圖

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圖32 改裝后的雙轉鍵式離合器制動裝置結構圖
用腳踏下開關使電路接通,在電磁鐵作用下,凸輪轉位或制動銷下移,由彈簧力作用使轉鍵或直鍵與飛輪接合,滑塊起動。此時,如果人手進入危險區內,光束被遮,立即改變電訊號,繼電器觸點輸出,在控制線路作用下,電磁鐵釋放,凸輪和制動銷復位,卡住擋板或插入齒圈撐牙內,又使曲軸與飛輪分離,曲軸停止轉動,滑塊在安全高度上停止。該裝置是利用設備原有的電磁鐵控制滑塊運動,如果電磁鐵發生故障,會造成自動保護裝置的失靈。
由于自動保護需要通過一系列電器和機械構件的傳遞,所以制動要比發訊滯后一段時間。為了縮短制動時間,可適當增加滑塊下行時的制動位置(增加擋塊或齒數)。另外,可增加一個制動電磁鐵,用以專門控制保護裝置的動作,以克服上述裝置存在的缺陷。具體改進如圖33和圖34所示。