基于PLC200的旋鍛機(jī)自動(dòng)上下料裝置設(shè)計(jì)

申慧　宋治飛　鐘佳良

【摘要】為解決由于采用人工方式給旋鍛機(jī)送、卸料而造成的工作效率低下問題，本文給出了一種旋鍛機(jī)自動(dòng)上、下料裝置設(shè)計(jì)，介紹了其主要組成機(jī)構(gòu)和工作原理。該設(shè)備采用西門子PLC200編程來實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能，在節(jié)約人工成本，提高生產(chǎn)效率方面可以達(dá)到教好的效果。

【關(guān)鍵詞】P/C 旋鍛 自動(dòng)

一、前言

目前，工廠中采用人工的方式給旋鍛機(jī)送入待旋鍛的圓管工料、回收旋鍛好的工件，耗費(fèi)人力、時(shí)間，工作效率低下。為解決這一問題而設(shè)計(jì)的旋鍛機(jī)自動(dòng)上下料裝置，可以實(shí)現(xiàn)旋鍛機(jī)加工過程的無(wú)人化操作，即將上料斗中的待旋鍛的圓管工料自動(dòng)排序（待旋鍛的工料為圓管形狀，其兩端尺寸不一樣大，需要將它們按照要求，將大頭或小頭統(tǒng)一都朝向一邊排放）、定向，并輸送至旋鍛機(jī)上料工位。同時(shí)將旋鍛好的成品工件回收到下料斗中。

該裝置的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

二、硬件部分

根據(jù)上述實(shí)現(xiàn)功能描述，該裝置主要包括上、下料機(jī)構(gòu)、換向機(jī)構(gòu)和送料機(jī)構(gòu)等。

1、上、下料機(jī)構(gòu)

上料機(jī)構(gòu)主要由上料升降機(jī)、上料斗、排序板和導(dǎo)向座等組成，實(shí)現(xiàn)將上料斗里的待旋鍛工料排序，并通過氣缸頂升至換向工位。由伺服電機(jī)帶動(dòng)上料升降機(jī)，推動(dòng)上料料斗內(nèi)的待旋鍛工料向上移動(dòng)，并沿滑道滾至排序機(jī)構(gòu)。通過氣缸運(yùn)行將一根待旋鍛工料頂升至換向工位。

下料機(jī)構(gòu)包括回收滑道、下料升降機(jī)、下料斗等。由取料氣爪卸下旋鍛好的工件，使其沿著回收滑道滾至下料斗，升降機(jī)適時(shí)向下移動(dòng)，使成品工件填滿下料斗。

需要注意的是，每次更換零件批次時(shí)，要根據(jù)待旋鍛工料的長(zhǎng)度來移動(dòng)上料斗的調(diào)節(jié)側(cè)板，并更換過渡底板；升降機(jī)在向上運(yùn)動(dòng)時(shí)容易使待旋鍛工料堆積成三角形，所以要避免工料堆積過高而從料斗內(nèi)滾出。

2、換向機(jī)構(gòu)

換向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

旋鍛機(jī)自動(dòng)上下料裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)待旋鍛工料的排序（大頭或小頭朝向同一方向），這一功能通過換向機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。換向機(jī)構(gòu)由換向上下氣缸、擺動(dòng)氣缸和換向氣爪組成。通過激光測(cè)距儀來判斷當(dāng)前的工料是否滿足預(yù)定的排序要求。滿足，則由氣爪將待旋鍛工料送至旋鍛機(jī)上料工位等待取料加工；不滿足，氣爪抓取待旋鍛工料后先旋轉(zhuǎn)180度，再將其送至旋鍛機(jī)上料工位等待取料加工。

激光測(cè)距儀測(cè)量的數(shù)據(jù)是判斷工料是否換向的重要依據(jù)，在更換零件批次之前要設(shè)置好激光測(cè)距儀的相關(guān)參數(shù)。

3、其他

為優(yōu)化該設(shè)備的總體功能，協(xié)調(diào)好各機(jī)構(gòu)的工作任務(wù)，該裝置還包括緩存機(jī)構(gòu)和送料機(jī)構(gòu)。緩存機(jī)構(gòu)主要由緩存滑道、下推氣缸、頂塊、推塊和導(dǎo)向座等組成，主要用于緩存一定數(shù)量的工件，等待進(jìn)入下一步工序。送料機(jī)構(gòu)主要由送料氣缸、取料氣爪、滑動(dòng)軸承和導(dǎo)向軸等組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)旋鍛機(jī)的送料動(dòng)作。

三、軟件部分

該裝置的功能實(shí)現(xiàn)主要通過西門子S7-200系列PLC編程來完成。控制系統(tǒng)采用西門子S7-224XP CN PLC以及相應(yīng)的數(shù)字量I/O擴(kuò)展模塊、繼電器輸出模塊和現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)開關(guān)等。PLC接口為RS485（PPI），人機(jī)操作界面選用西門子文本顯示器TD400C。

結(jié)論：通過調(diào)試和試運(yùn)行，該裝置能夠很好的完成給旋鍛機(jī)自動(dòng)上、下料的工作任務(wù)，在一些類似的工作場(chǎng)合下值得推廣。