本文介紹了沖床自動(dòng)送料機(jī)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容。

　　一、沖床自動(dòng)送料機(jī)的技術(shù)狀態(tài)

　　本文介紹的沖床自動(dòng)送料機(jī)是一種用于冷擠壓套圈類(lèi)零件的送料機(jī)器，是沖床進(jìn)行技術(shù)改造的理想附機(jī)。該送料機(jī)克服了國(guó)內(nèi)外有關(guān)沖床送料機(jī)的不足。如日本的RF20SD—0R11機(jī)械手送料裝置與沖床做成一體，從橫向(側(cè)面)送料，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配、制造、維修困難，價(jià)格昂貴，又不適合于我國(guó)沖床的縱向送料的要求。RF20SD—0R11的結(jié)構(gòu)由沖床上的曲軸輸出軸，通過(guò)花鍵軸伸縮，球頭節(jié)部件聯(lián)接機(jī)械手齒輪，由傘齒輪、圓柱齒輪、齒條、凸輪、撥叉、絲桿等一系列傳動(dòng)件使機(jī)械手的夾爪作伸縮、升降、夾緊、松開(kāi)等與沖床節(jié)拍相同的動(dòng)作來(lái)完成送料，另設(shè)一套獨(dú)立驅(qū)動(dòng)可移式輸送機(jī)，通過(guò)隔料機(jī)構(gòu)將工件輸送至預(yù)定位置，這樣一套機(jī)構(gòu)的配置僅局限于日本設(shè)備，不能應(yīng)用于國(guó)產(chǎn)沖床。國(guó)內(nèi)有的送料機(jī)構(gòu)由沖床工作臺(tái)通過(guò)連桿彈簧驅(qū)動(dòng)滑塊在滑道上水平滑動(dòng)，將斜道上下來(lái)的料，通過(guò)隔料機(jī)構(gòu)推到模具中心，并聯(lián)動(dòng)打板將沖好的料撥掉，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的一整套機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，無(wú)輸送機(jī)構(gòu)，聯(lián)動(dòng)可靠，制造容易。但機(jī)械手不能將料提升、夾緊，料道傾斜放置靠料自重滑下，如規(guī)格重量變動(dòng)，則料道上工件下滑速度不一致，易產(chǎn)生疊料，推料機(jī)構(gòu)沒(méi)有將料夾緊，定位不正，廢品率較高，使用也不安全。

　　結(jié)合國(guó)產(chǎn)沖床工作特點(diǎn)，采用機(jī)械手與輸送機(jī)構(gòu)配合為主要裝置，再配合采用自動(dòng)卸料安全保護(hù)，設(shè)計(jì)了具有較大應(yīng)用價(jià)值和推廣意義的自動(dòng)送料機(jī)。

　　二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　該送料機(jī)主要配備于3150kN沖床，也可配備于1600kN或1250kN等沖床。它主要由機(jī)架(包括撐腳、電器箱、角鐵架)、輸送機(jī)(包括電機(jī)、變速箱、滾筒、輸送帶、料臺(tái)、料道、隔料機(jī)構(gòu)、擋料機(jī)構(gòu)等)、機(jī)械手(包括提升缸、夾緊缸、滑板、支架、連桿鉸鏈等)、供油裝置(包括油箱、液壓泵等)、卸料機(jī)構(gòu)和安全保護(hù)裝置等部分組成(如圖1)。

圖1沖床自動(dòng)送料機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

　　1.機(jī)架2.輸送帶3.機(jī)械手4.隔料盤(pán)5.沖床工作臺(tái)

　　6.料倉(cāng)7.擋料板8.工件9.電機(jī)10.模具

　　機(jī)架主要聯(lián)接沖床，裝置機(jī)械手并使其在一定軌道上滑行，裝置輸送機(jī)構(gòu)、電氣元件。

　　輸送機(jī)是通過(guò)一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)皮帶、減速器的傳動(dòng)至主動(dòng)軸，使輸送帶以一定線(xiàn)速度輸送工作。工作經(jīng)料臺(tái)進(jìn)入料道(人工)，再通過(guò)隔料機(jī)構(gòu)輸送至預(yù)定位置。

　　三、PLC控制

　　機(jī)械手需要完成將工件由A移向B的動(dòng)作，機(jī)械手示意圖如圖2所示。它的動(dòng)作過(guò)程如圖3所示。

圖2機(jī)械手示意圖

圖3機(jī)械手動(dòng)作過(guò)程

　　機(jī)械手每個(gè)工作臂上都有上、下限位開(kāi)關(guān)和左、右限位開(kāi)關(guān)，而其夾持裝置不帶限位開(kāi)關(guān)。一旦夾持開(kāi)始，控制PLC內(nèi)的定時(shí)器啟動(dòng)，定時(shí)約束，夾持動(dòng)作隨即完成。機(jī)械手到達(dá)B點(diǎn)后，將工件松開(kāi)的時(shí)間也是由定時(shí)器控制的，定時(shí)結(jié)束時(shí)，表示工件已松開(kāi)。有關(guān)輸入、輸出點(diǎn)在PLC內(nèi)的分配，如圖4所示。

圖4PLC內(nèi)I/O點(diǎn)分配圖

　　該機(jī)械手的動(dòng)作過(guò)程如下：當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，機(jī)械手從原點(diǎn)開(kāi)始下降，下降到底時(shí)，碰到下限位開(kāi)關(guān)(X401接通)，下降停止。同時(shí)接通定時(shí)器，機(jī)械手開(kāi)始夾緊工件，定時(shí)結(jié)束，夾持完成。機(jī)械手上升，上升到頂時(shí)，碰到上限位開(kāi)關(guān)(X402接通)，上升停止。機(jī)械手右移，右移碰到右限位開(kāi)關(guān)(X403接通)時(shí)，右移停止。機(jī)械手下降，下降到底，碰到下限位開(kāi)關(guān)(X401接通)時(shí)，下降停止。同時(shí)接通定時(shí)器，機(jī)械手放松工件，定時(shí)結(jié)束，工件已松開(kāi)。機(jī)械手上升，上升到頂碰到上限位開(kāi)關(guān)(X402接通)時(shí)，上升停止。機(jī)械手左移，左移到原點(diǎn)碰到左限位開(kāi)關(guān)(X404接通)時(shí)，左移停止。于是機(jī)械手動(dòng)作的一個(gè)周期結(jié)束。

　　機(jī)械手自動(dòng)操作流程圖如圖5所示。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖6所示。梯形圖如圖7所示。

圖5自動(dòng)操作流程圖

圖6自動(dòng)操作狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

圖7機(jī)械手自動(dòng)操作的梯形圖

　　四、結(jié)論

　　沖床自動(dòng)送料機(jī)實(shí)質(zhì)上即機(jī)械手，能自動(dòng)上料和卸料，提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，改善工作勞動(dòng)強(qiáng)度，確保人身安全。在冷擠壓加工行業(yè)中有較大的應(yīng)用前景。

　　采用PLC來(lái)控制機(jī)構(gòu)，并以微機(jī)為人機(jī)界面，較好地滿(mǎn)足了控制及系統(tǒng)的要求。并且測(cè)試精確，運(yùn)行高速、可靠，使用壽命長(zhǎng)。是一種實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)相關(guān)系統(tǒng)的控制和設(shè)計(jì)有一定的參考價(jià)值。