沖床自動送料機的PLC控制

周會

摘 要：本文介紹的沖床與PLC控制自動送料在生產生活中的需要，介紹了PLC自動送料的構成思路，設計要求，編程方法，程序圖等。是一種用于冷擠壓套圈類零件的送料機器，是沖床進行技術改造的理想附機。對自動送料采用了PLC控制系統的設計進行描述，在企業和公司得到廣泛的運用，它在社會上有著很高的使用價值。

關鍵詞：沖床；PLC；機械手；自動控制

1 引言

隨著經濟的發展國內有的送料機構由沖床工作臺通過連桿彈簧驅動滑塊在滑道上水平滑動，將斜道上下來的料，通過隔料機構推到模具中心，并聯動打板將沖好的料撥掉，往復運動的一整套機構比較簡單，無輸送機構，聯動可靠，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，如規格重量變動，則料道上工件下滑速度不一致，易產生疊料，推料機構沒有將料夾緊，定位不正，廢品率較高，使用也不安全。結合國產沖床工作特點，采用機械手與輸送機構配合為主要裝置，再配合采用自動卸料安全保護，設計了具有較大應用價值和推廣意義的自動送料機。在社會上有著很大的發展前景。

2 結構設計

1、用途：

沖床是板料沖壓生產的主要設備，可用于沖孔、落料、切邊、彎曲、淺拉伸和成形等工序，廣泛應用于國防、航空、汽車、拖拉機、電機、電器、儀表、醫療器械、日用五金等行業中。

工作原理：使用機械旋轉運動，通過連桿機構傳動力，到主軸上使主軸形成向下運動，從而形成沖力，使工件在模具中產生規定的變形而達到加工的。

該送料機主要由機架（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、擋料機構等）、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）、卸料機構和安全保護裝置等部分組成圖1。

2、該沖床自動送料機結構圖如圖1所示。

機架主要連接沖床，裝置機械手并使其在一定軌道上滑行，裝置輸送機構，電氣元件。輸送機是通過一臺電機驅動，通過皮帶，減速器的傳動及主動軸，使傳送帶以一定的速度工作，工作經料臺進入料道，再經輸送機輸送至預定位置。

3 PLC硬件設計

1、PLC選型

我選擇用歐姆龍編程，方便，應用廣泛等，又是我所學的編程軟件。可編程控制器（PLC）也是一種新型的通用自動化控制裝置。

（1）.實現成本低 由于可以直接利用已有的配電網絡作為傳輸線路，所以不用進行額外布線，從而大大減少了網絡的投資，降低了成本。

（2）.范圍廣 電力線是覆蓋范圍最廣的網絡，它的規模是其他任何網絡無法比擬的。PLC可以輕松地滲透到每個家庭，為互聯網的發展創造極大的空間。

（3）.高速率 PLC能夠提供高速的傳輸。目前，其傳輸速率依設備廠家的不同而在4.5M-45Mbps之間。遠遠高于撥號上網和ISDN，比ADSL更快！足以支持現有網絡上的各種應用。更高速率的PLC產品正在研制之中。

（4）.永遠在線 PLC屬于即插即用，不用煩瑣的撥號過程，接入電源就等于接入網絡！

2、系統硬件電路

（1）、I/O輸入，輸出地址分配

（2）、機械手自動操作流程圖如圖2所示

當按下啟動按鈕時，機械手開始下降，碰到下限位開關，下降結束；開始夾緊工件，然后機械手開始上升，碰到上限位開關時停止。機械手縮回碰到碰到限位開關；開始右移碰到限位開關停止；機械手開始伸出碰到限位開關機械手開始下降碰到下限位開關，機械手松開放開工件。進行下一輪運行。

（3）、機械手需要完成將工件由A到B的動作，機械手的示意圖由圖二所示。

機械書手示意圖圖2所示，工作過程如圖3所示。

（4）、機械手每個工作臂上都有上，下限位開關和左，右限位開關，而其夾持裝置不帶限位開關。一旦夾持開始，PLC內的定時器啟動，定時結束，夾持動作隨即完成。機械手到達B點后，將工件松開動時間也是由定時器控制的，定時結束時，表示工件已松開。

4 系統軟件設計

1、外部接線圖圖4所示

2、系統梯形圖如圖所示（略）

3、操作步驟如下：

（1）當按下啟動按鈕（X7）時，機械手從原點開始下降，下降到底時，碰到下限位開關（X6接通），下降停止。

（2）同時接通定時器，機械手開始夾緊工件，定時結束，夾持完成。機械手上升，上升到頂時，碰到上限位開關（X5接通），上升停止。

（3）機械手縮回，縮回碰到縮回限位開關（X4）時，縮回停止。

（4）機械手右移，右移碰到右限位開關 （X2）接通）時，右移停止。

（5）機械手伸出，伸出碰到伸出限位開關（X3）時，伸出停止

（6）機械手下降，下降到底，碰到下限位開關（X6接通）時，下降停止。

（7）同時接通定時器，機械手放松工件，定時結束，工件已松開。機械手上升，上升到頂碰到上限位開關（X5接通）時，上升停止。

（8）機械手左移，左移到原點碰到左限位開關（X1接通）時，左移停止。

（9）于是機械手動作的一個周期結束。當按下停止開關（X8）時，機械手將停止動作。

5 結束語

沖床自動送料機實質上即機械手，能自動上料和卸料，提高生產效率，保證產品質量，改善工作勞動強度，確保人身安全。在冷擠壓加工行業中有較大的應用前景。 采用PLC來控制機構，并以微機為人機界面，較好地滿足了控制及系統的要求。并且測試精確，運行高速、可靠，使用壽命長。是一種實時監控系統，對相關系統的控制和設計有一定的參考價值。

參考文獻

1、周炎勛.計算機自動測量和控制系統.北京：國防工業出版社

2，張新華.PC-PLC構成的自動監測系統之探討.遙測遙控

3，魯志康，張新華.遠距離自動監測系統的研究.微型電腦應用

4，張新華等.沖床自動送料的原理和設計.鍛壓技術