本文介紹了沖床自動送料機的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)內(nèi)容。

　　一、沖床自動送料機的技術(shù)狀態(tài)

　　本文介紹的沖床自動送料機是一種用于冷擠壓套圈類零件的送料機器，是沖床進(jìn)行技術(shù)改造的理想附機。該送料機克服了國內(nèi)外有關(guān)沖床送料機的不足。如日本的RF20SD—0R11機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，價格昂貴，又不適合于我國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，通過花鍵軸伸縮，球頭節(jié)部件聯(lián)接機械手齒輪，由傘齒輪、圓柱齒輪、齒條、凸輪、撥叉、絲桿等一系列傳動件使機械手的夾爪作伸縮、升降、夾緊、松開等與沖床節(jié)拍相同的動作來完成送料，另設(shè)一套獨立驅(qū)動可移式輸送機，通過隔料機構(gòu)將工件輸送至預(yù)定位置，這樣一套機構(gòu)的配置僅局限于日本設(shè)備，不能應(yīng)用于國產(chǎn)沖床。國內(nèi)有的送料機構(gòu)由沖床工作臺通過連桿彈簧驅(qū)動滑塊在滑道上水平滑動，將斜道上下來的料，通過隔料機構(gòu)推到模具中心，并聯(lián)動打板將沖好的料撥掉，往復(fù)運動的一整套機構(gòu)比較簡單，無輸送機構(gòu)，聯(lián)動可靠，制造容易。但機械手不能將料提升、夾緊，料道傾斜放置靠料自重滑下，如規(guī)格重量變動，則料道上工件下滑速度不一致，易產(chǎn)生疊料，推料機構(gòu)沒有將料夾緊，定位不正，廢品率較高，使用也不安全。

　　結(jié)合國產(chǎn)沖床工作特點，采用機械手與輸送機構(gòu)配合為主要裝置，再配合采用自動卸料安全保護(hù)，設(shè)計了具有較大應(yīng)用價值和推廣意義的自動送料機。

　　二、結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　該送料機主要配備于3150kN沖床，也可配備于1600kN或1250kN等沖床。它主要由機架(包括撐腳、電器箱、角鐵架)、輸送機(包括電機、變速箱、滾筒、輸送帶、料臺、料道、隔料機構(gòu)、擋料機構(gòu)等)、機械手(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)、卸料機構(gòu)和安全保護(hù)裝置等部分組成(如圖1)。

圖1沖床自動送料機結(jié)構(gòu)簡圖

　　1.機架2.輸送帶3.機械手4.隔料盤5.沖床工作臺

　　6.料倉7.擋料板8.工件9.電機10.模具

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

　　輸送機是通過一臺電機驅(qū)動，通過皮帶、減速器的傳動至主動軸，使輸送帶以一定線速度輸送工作。工作經(jīng)料臺進(jìn)入料道(人工)，再通過隔料機構(gòu)輸送至預(yù)定位置。

　　三、PLC控制

　　機械手需要完成將工件由A移向B的動作，機械手示意圖如圖2所示。它的動作過程如圖3所示。

圖2機械手示意圖

圖3機械手動作過程

　　機械手每個工作臂上都有上、下限位開關(guān)和左、右限位開關(guān)，而其夾持裝置不帶限位開關(guān)。一旦夾持開始，控制PLC內(nèi)的定時器啟動，定時約束，夾持動作隨即完成。機械手到達(dá)B點后，將工件松開的時間也是由定時器控制的，定時結(jié)束時，表示工件已松開。有關(guān)輸入、輸出點在PLC內(nèi)的分配，如圖4所示。

圖4PLC內(nèi)I/O點分配圖

　　該機械手的動作過程如下：當(dāng)按下啟動按鈕時，機械手從原點開始下降，下降到底時，碰到下限位開關(guān)(X401接通)，下降停止。同時接通定時器，機械手開始夾緊工件，定時結(jié)束，夾持完成。機械手上升，上升到頂時，碰到上限位開關(guān)(X402接通)，上升停止。機械手右移，右移碰到右限位開關(guān)(X403接通)時，右移停止。機械手下降，下降到底，碰到下限位開關(guān)(X401接通)時，下降停止。同時接通定時器，機械手放松工件，定時結(jié)束，工件已松開。機械手上升，上升到頂碰到上限位開關(guān)(X402接通)時，上升停止。機械手左移，左移到原點碰到左限位開關(guān)(X404接通)時，左移停止。于是機械手動作的一個周期結(jié)束。

　　機械手自動操作流程圖如圖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自動操作流程圖

圖6自動操作狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

圖7機械手自動操作的梯形圖

　　四、結(jié)論

　　沖床自動送料機實質(zhì)上即機械手，能自動上料和卸料，提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，改善工作勞動強度，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來控制機構(gòu)，并以微機為人機界面，較好地滿足了控制及系統(tǒng)的要求。并且測試精確，運行高速、可靠，使用壽命長。是一種實時監(jiān)控系統(tǒng)，對相關(guān)系統(tǒng)的控制和設(shè)計有一定的參考價值。