冲床自动送料机的PLC控制

杨万宏

摘 要：本文介绍的冲床与PLC控制自动送料在生产生活中的需要，介绍了PLC自动送料的构成思路，设计要求，编程方法，程序图等。是一种用于冷挤压套圈类零件的送料机器，是冲床进行技术改造的理想附机。对自动送料采用了PLC控制系统的设计进行描述，在企业和公司得到广泛的运用，它在社会上有着很高的使用价值。

关键词：冲床；PLC；机械手；自动控制

1 引言

随着经济的发展国内有的送料机构由冲床工作台通过连杆弹簧驱动滑块在滑道上水平滑动，将斜道上下来的料，通过隔料机构推到模具中心，并联动打板将冲好的料拨掉，往复运动的一整套机构比较简单，无输送机构，联动可靠，制造容易。但机械手不能将料提升、夹紧，料道倾斜放置靠料自重滑下，如规格重量变动，则料道上工件下滑速度不一致，易产生叠料，推料机构没有将料夹紧，定位不正，废品率较高，使用也不安全。结合国产冲床工作特点，采用机械手与输送机构配合为主要装置，再配合采用自动卸料安全保护，设计了具有较大应用价值和推广意义的自动送料机。在社会上有着很大的发展前景。

2 结构设计

2.1 用途

冲床是板料冲压生产的主要设备，可用于冲孔、落料、切边、弯曲、浅拉伸和成形等工序，广泛应用于国防、航空、汽车、拖拉机、电机、电器、仪表、医疗器械、日用五金等行业中。

工作原理：使用机械旋转运动，通过连杆机构传动力，到主轴上使主轴形成向下运动，从而形成冲力，使工件在模具中产生规定的变形而达到加工的。

该送料机主要由机架（包括撑脚、电器箱、角铁架）、输送机（包括电机、变速箱、滚筒、输送带、料台、料道、隔料机构、挡料机构等）、机械手（包括提升缸、夹紧缸、滑板、支架、连杆铰链等）、供油装置（包括油箱、液压泵等）、卸料机构和安全保护装置等部分组成

图1。

2.2 该冲床自动送料机结构图（如图1所示）

1.机架2.输送带3.机械手4.隔料盘5.冲床工作台 6.料仓7.挡料板8.工件9.电机10.模具

图1 冲床自动送料机结构简图

机架主要连接冲床，装置机械手并使其在一定轨道上滑行，装置输送机构，电气元件。输送机是通过一台电机驱动，通过皮带，减速器的传动及主动轴，使传送带以一定的速度工作，工作经料台进入料道，再经输送机输送至预定位置。

3 PLC硬件设计

3.1 PLC选型

我选择用欧姆龙编程，方便，应用广泛等，又是我所学的编程软件。可编程控制器（PLC）也是一种新型的通用自动化控制装置。

（1）实现成本低 由于可以直接利用已有的配电网络作为传输线路，所以不用进行额外布线，从而大大减少了网络的投资，降低了成本。

（2）范围广 电力线是覆盖范围最广的网络，它的规模是其他任何网络无法比拟的。PLC可以轻松地渗透到每个家庭，为互联网的发展创造极大的空间。

（3）高速率 PLC能够提供高速的传输。目前，其传输速率依设备厂家的不同而在4.5M-45Mbps之间。远远高于拨号上网和ISDN，比ADSL更快！足以支持现有网络上的各种应用。更高速率的PLC产品正在研制之中。

（4）永远在线 PLC属于即插即用，不用烦琐的拨号过程，接入电源就等于接入网络！

3.2 系统硬件电路

（1）I/O输入，输出地址分配

（2）机械手自动操作流程图如图5所示

当按下启动按钮时，机械手开始下降，碰到下限位开关，下降结束；开始夹紧工件，然后机械手开始上升，碰到上限位开关时停止。机械手缩回碰到碰到限位开关；开始右移碰到限位开关停止；机械手开始伸出碰到限位开关机械手开始下降碰到下限位开关，机械手松开放开工件。进行下一轮运行。

自动操作流程图 （图5）

（3）机械手需要完成将工件由A到B的动作，机械手的示意图由图二所示。

机械书手示意图图2所示，工作过程如图3所示。

图3机械手动作过程

（4）、机械手每个工作臂上都有上，下限位开关和左，右限位开关，而其夹持装置不带限位开关。一旦夹持开始，PLC内的定时器启动，定时结束，夹持动作随即完成。机械手到达B点后，将工件松开动时间也是由定时器控制的，定时结束时，表示工件已松开。

4 系统软件设计

4.1 外部接线图图4所示

图4 外部接线图

4.2 系统梯形图如图所示（略）

4.3 操作步骤如下

（1）当按下启动按鈕（X7）时，机械手从原点开始下降，下降到底时，碰到下限位开关（X6接通），下降停止。

（2）同时接通定时器，机械手开始夹紧工件，定时结束，夹持完成。机械手上升，上升到顶时，碰到上限位开关（X5接通），上升停止。

（3）机械手缩回，缩回碰到缩回限位开关（X4）时，缩回停止。

（4）机械手右移，右移碰到右限位开关 （X2）接通）时，右移停止。

（5）机械手伸出，伸出碰到伸出限位开关（X3）时，伸出停止

（6）机械手下降，下降到底，碰到下限位开关（X6接通）时，下降停止。

（7）同时接通定时器，机械手放松工件，定时结束，工件已松开。机械手上升，上升到顶碰到上限位开关（X5接通）时，上升停止。

（8）机械手左移，左移到原点碰到左限位开关（X1接通）时，左移停止。

（9）于是机械手动作的一个周期结束。当按下停止开关（X8）时，机械手将停止动作。

5 结束语

冲床自动送料机实质上即机械手，能自动上料和卸料，提高生产效率，保证产品质量，改善工作劳动强度，确保人身安全。在冷挤压加工行业中有较大的应用前景。 采用PLC来控制机构，并以微机为人机界面，较好地满足了控制及系统的要求。并且测试精确，运行高速、可靠，使用寿命长。是一种实时监控系统，对相关系统的控制和设计有一定的参考价值。

参考文献

[1]周炎勋.计算机自动测量和控制系统.北京：国防工业出版社

[2]张新华.PC-PLC构成的自动监测系统之探讨.遥测遥控

[3]鲁志康，张新华.远距离自动监测系统的研究.微型电脑应用

[4]张新华等.冲床自动送料的原理和设计.锻压技术