基于PLC的多片鋸自動送料下料系統(tǒng)的設(shè)計

吳曉東　朱永強

摘 要：針對木材加工，需要把大片的木板鋸成小片的木板，該文設(shè)計了用臺達DVP3系列的PLC和威綸通的觸摸屏實現(xiàn)多片鋸自動送料下料的系統(tǒng)，實現(xiàn)了將整疊的大片木板自動送達多片鋸，待多片鋸將木板鋸成小塊木板后，送達下料機構(gòu)，將鋸好的小木板疊成一疊，以待卸料，提高了生產(chǎn)效率，減少了工人的勞動強度，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：多片鋸 PLC 送料下料

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）02（a）-0045-02

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，對木材的需求越來越大，家具制造、包裝等行業(yè)對木工機械的需求量逐年增加[1]，隨著人力成本的增加，對木工機械的自動化生產(chǎn)的程度要求也越來越高，多片鋸自動送料下料系統(tǒng)用于多片鋸的機械上，將整疊的大片木板自動送達多片鋸，待多片鋸將木板鋸成小塊木板后，送達下料機構(gòu)，將鋸好的小木板疊成一疊，以待卸料，

1 工作原理

多片鋸自動送料下料的結(jié)構(gòu)原理如圖1所示，上料機構(gòu)由步進電機和絲桿組成，由步進電機帶動絲桿旋轉(zhuǎn)之后把送料機構(gòu)上的木板按設(shè)定好的木板厚度，逐步往上送料；進料機構(gòu)由步進電機帶動推料機構(gòu)將大片的木板送達多片鋸；大片的木板經(jīng)過多片鋸之后被鋸成小片木板，然后經(jīng)過料頭分料導(dǎo)軌，到達下料機構(gòu)，下料機構(gòu)由步進電機和絲桿組成，由步進電機帶動絲桿旋轉(zhuǎn)之后把下料機構(gòu)上的木板按設(shè)定好的木板厚度，逐步下料。

根據(jù)機構(gòu)的設(shè)計動作要求，送料工作原理：設(shè)定單板厚度，單板進給速度和整板厚度等；按裝料按鈕；整板推動機構(gòu)上升（升至平面和外按導(dǎo)軌相平），同時單板推動機構(gòu)上升（二板之間距離大于整板厚度）。將整板推至進料位；按啟動按鈕；整板推動機構(gòu)下降至啟動位（整板高于多片鋸工作臺面1.3～1.4倍單板厚度），同時單板推動機構(gòu)下降至啟動位；單板推動機構(gòu)工作，將一片材料向多片鋸?fù)七M。以將單板推進后部動力為準；后部動力工作，帶動單板前進；單板推動機構(gòu)后退至初始位置；單板都離開推動機構(gòu)，機械開關(guān)工作；整板推動機構(gòu)工作，將整板上升單片厚度。

下料工作原理：進料機構(gòu)開始工作時，整板下料機構(gòu)工作，將下料平面升到低于多片鋸工作平面1.5～2倍單板厚度；加工好的材料通過后面推力前進。當單板全部通過多片鋸進，由于自重掉到下料平面指定框子內(nèi)；機械開關(guān)工作一次；整板下料機構(gòu)工作，平面下降單板厚度；重復(fù)2、3、4完成整板下料工作；整板加工結(jié)束后，機器停機，報警；按動出料按鈕，出料電動機工作，整板料出至導(dǎo)出導(dǎo)軌。

2 系統(tǒng)設(shè)計

由于木板的長度、厚度以及整疊木板的塊數(shù)不同，在生產(chǎn)的過程中，必須先通過人機界面設(shè)定這些參數(shù)，以便步進電機送料下料的時候根據(jù)木板的厚度進行送料和下料；根據(jù)木板的長度進行推料，實現(xiàn)速度的最大化；根據(jù)整疊木板的塊數(shù)計數(shù)，以顯示工作進度，判斷是否完成整疊木板是否送料完成。

針對多片鋸自動送料下料系統(tǒng)的工作特點，需要控制三個步進電機：送料步進電機、推料步進電機和卸料步進電機，選擇臺達公司的DVP-EH3系列的具有4個高速脈沖輸出口的PLC，構(gòu)建多片鋸自動送料下料的PLC控制系統(tǒng)，程序流程圖如圖2所示，用歐姆龍光電開關(guān)E3Z-D61檢測木板推料到位、下料感應(yīng)，用歐姆龍的接近開關(guān)LJ18A3-8-Z/BX作為送料和下料機構(gòu)的上下限位以及裝料位置和卸料位置的感應(yīng)，以此確保送料和下料機構(gòu)的安全；以維綸通的MT6071iE觸摸屏作為人機界面，實現(xiàn)木板的長度、厚度和整疊木板的塊數(shù)等參數(shù)的設(shè)定，設(shè)定的界面如圖4所示。除此之外啟動、停止、裝料、出料等操作都通過人機界面進行操作，如圖3所示，以及故障報警等提示也在人機界面上顯示，檢修和調(diào)試的時候需要用的信號檢測也在主畫面里可以找到相應(yīng)的畫面入口。

3 結(jié)語

根據(jù)木材加工設(shè)備的需求，設(shè)計的基于PLC和觸摸屏的多片鋸自動送料下料系統(tǒng)，配合現(xiàn)場現(xiàn)有的多片鋸，由步進電機帶動絲桿，把送料機構(gòu)上的木板，逐步往上送料；然后推料機構(gòu)將大片的木板送達多片鋸；大片的木板經(jīng)過多片鋸之后被鋸成小片木板，然后經(jīng)過料頭分料導(dǎo)軌，到達下料機構(gòu)，由下料步進電機帶動絲桿旋轉(zhuǎn)之后把下料機構(gòu)上的木板，逐步下料。該系統(tǒng)使用、維護方便，生產(chǎn)效率和自動化程度高[2]，降低了工人的勞動強度，提高了經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1] 楊綺云，陳雨，晏祖根，等.新型自動多片鋸的設(shè)計[J].哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2010（6）：743-747.

[2] 祁國平，吳松延.全自動多片鋸銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計[J].液壓氣動與密封，2009（1）：56-58.

[3] 黃志忠，楊偉，陳秋香.基于PLC與變頻器控制的帶鋸床自動下料設(shè)計[J].河南工程學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2011（3）：44-47.