传统意义上的金属锯切常被认为是简单的切断下料工序。随着现代制造业不断向着高效率、高精度和经济性的方向发展，锯切作为金切加工的起点，已成为零件加工过程中重要的组成环节。传统的机床与先进的信息技术和现代制造技术融合渗透是近代机床发展的潮流，带锯床作为我国机械装备工业中一个不可缺少的组成部分应当顺应这种技术发展的趋势。自动精确下料已成为带锯床的发展趋势，但目前，很多普通带锯床的送料系统的自动化程度和下料精度都不能满足需要。有的带锯床的送料部分采用送料辊子送料，送料辊子采用电机驱动；更有的带锯床采用手摇方式来驱动辊子转动送料。这些送料方式靠辊子与棒料之间的摩擦来实现，送料长度由下料工人用直尺来测量，精度很低，自动化程度也不高，很难实现等长下料，更不用说等重了。本文针对某机械厂的G4250-S带锯床的送料系统提出了等重下料的改进方案。
2G4250-S带锯床简介G4250-S立柱卧式带锯床为中型半自动带锯床，主要用于锯切各种黑色金属、有色金属。机床采用PLC控制，机床工作的各种状态参量（如液压压力p、锯架和送料装置的状态参数等）均转变为电信号后送入锯床PLC系统，PLC系统对各种输入条件进行综合分析后，发出输出指令，控制机床的动作；液压系统控制工作虎钳的夹紧松开，锯架进给，带锯条的张紧，导向及工件的抬升；机械传动控制锯轮的运转和送料部分，送料部分由电动机驱动送料辊子带动棒料前进到指定位置，而所需长度由下料工人用直尺量得。其下料过程为：将工件调入送料架，推至虎钳座前；按虎钳开关打开虎钳3，按下送料按钮，可实现工件的前进、后退；将定尺装置调好，当工件碰到定尺装置时，松开送料按钮；然后将虎钳夹紧旋钮旋至夹紧位置，工件夹紧，锯架进给开始锯切；当锯切完所需段数时，按下停止按钮，停止送料。其简易示意图如所示：1.坯料2.下料锯条3.工作虎钳4.送料辊子5.机架G4250-S带锯床结构简易示图对于普通带锯床而言，由于送料辊子与棒料之间的摩擦力影响送料的精度，因此下料精度差，很难实现等长下料，更不用说等重下料了，批量下料的一致性也不好；此外，在改变普通带锯床下料长度时，由于需手动调整送料长度标尺，精度不高。针对这些缺陷，本文提出了改造的方案。
3等重下料原理如果忽略原材料各处的密度变化，则下料坯件的重量只与材料体积有关。只要在送料过程中检测并计算每件坯件所要求重量G对应的体积V材料密度；经验V单件坯件的体积。
对于绝大多数材料而言，其各处的密度变化是可以忽略的，因此，等重下料可看作是等体积下料⑴。
本文实现等重下料的原理如所示：为传感器安装的示意图，水平与垂直的直径方向上各安装一对电涡流传感器用于测量探头到棒料表面的距离，水平与垂直方向的传感器之间的安装距离一定均为d，且水平方向上的传感器可以上下调节，垂直方向上的传感器可以左右调节使其尽量处于棒料直径方向上。其中，为水平方向上传感器探头到棒料端面的距离，为垂直方向上传感器探头到棒料端面的距离。
1.棒料2.下料锯条3.T.作虎钳4.电涡流传感器5.送料虎钳读数头7，光栅尺主尺8，支撑辊子9.机架改进后锯床的简易示图来实现送料的高精度和自动化，如所示。送料虎钳5的前进后退与夹紧松开动作均由液压缸实现；在棒料的水平与垂直方向上各安装一对电涡流传感器4，传感器安装位置如所示。传感器测得棒料水平与垂直方向上的直径值，反馈给PLC，PLC运行算术运算指令，得出需要的长度，并发出指令给送料虎钳；送料虎钳油缸带动送料虎钳移动到达预定长度时，光栅尺读数头反馈信号到PLC，PLC发出指令使送料虎钳停止送料。
（2）液压系统的改进由于机械系统增加一个送料虎钳，需要实现送料虎钳的夹紧松开与前进后退动作，这些动作的实现采用液压控送料过承意图则水平方向上的直径Di=d-（*+夺）垂直方向上的直径D2=d-（4）故认为棒料的平均直径D=（D1+D2）/2送料长度nD24方案总体设计对于此锯床，本文主要解决送料精度与操作自动化的问题，实现等重下料。其改进方案：改变原锯床由电机驱动送料辊子送料的方式，将送料辊子改装成支撑辊子，采用送料虎钳带动棒料前进后退实现送料过程；原液压系统不变，增加两个油缸，用来控制送料虎钳的夹紧松开，以及前进后退动作；在锯床上装配光栅尺进行位置测量，主尺固定在机架上，读数头安装在工作虎钳上；直径方向的测量采用电涡流传感器来实现，电涡流传感器的安装位置如所示。此方案主要涉及机械系统，液压系统以及电气系统的改进，其简易示图如所示。
（i）机械系统的改进机械系统增加了送料虎钳和光栅尺以及电涡流传感器制，故液压系统需增加两个油缸方能满足需求。油缸主要用来实现送料虎钳的夹紧松开，前进后退的动作。
（3）电气系统的改进中，PLC控制系统对整个系统的执行顺序进行控制。PLC决定关闭送料油缸的位置，使送料油缸停止时刚好达到目标位置。为了保证送料精度，电涡流传感器4测出其探头到棒料表面的距离，并将信号反馈给PLC，PLC执行运算指令得到应送料长度U并给送料虎钳油缸发出工作虎钳松开送料虎钳松开回工作原点工作虎钳夹紧bookmark6锯架进给切料。头送料虎钳退至工作终点。送料虎钳夹紧bookmark7工作虎钳松开bookmark8送虎钳进给bookmark9工作虎钳夹紧bookmark10送料虎钳松开返回锯架进给锯切运动控制状态转移图bookmark12指令使送料虎钳5后退到Li位置（，2）。当到达Li位置时，光栅尺读数头反馈信号给PLC，PLC发出指令使送料油缸运动停止，送料虎钳夹紧（，S3）。送料虎钳夹紧到位时工作虎钳3松开，工作虎钳松开到位时开始送料（，S4）。送料到位后工作虎钳夹紧（，S5）。工作虎钳夹紧到位时送料虎钳松开（，S6）。送料虎钳松到位后开始后退，为下一次送料作准备（，S.送料过程如所示，其运动控制状态转移图如所示。
5小结本系统集液压、机电技术于一体，使锯床具有自动送料以及等重下料的功能，不仅精度较高、而且运行稳定。
此外，本系统造价低廉，结构简单，操作方便，利于控制和掌握，适合大面积推广和应用。
