一種彈夾式送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究

黎聯(lián)杰?莫站強(qiáng)?周光華?

摘要： 彈夾式送料機(jī)構(gòu)是一種廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)的送料設(shè)備。本文介紹一種基于PLC控制的新型氣動(dòng)多料倉(cāng)送料機(jī)構(gòu)[1]，它是由人機(jī)界面、可編程邏輯控制器、厚度檢測(cè)傳感器、壓力傳感器、氣缸、光電檢測(cè)開關(guān)等組成。此機(jī)構(gòu)可以根據(jù)不同產(chǎn)品規(guī)格，結(jié)合傳感器反饋信息實(shí)現(xiàn)組合送料、精準(zhǔn)送料、定時(shí)送料、故障報(bào)警等功能，實(shí)現(xiàn)了跟現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)聯(lián)動(dòng)送料，取代人工送料，為設(shè)備連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)提供了保證，提高了生產(chǎn)效率，使得企業(yè)能夠提質(zhì)增效。

關(guān)鍵詞：彈夾式 ?自動(dòng)送料 ?自動(dòng)化 ?傳感器

1引言

彈夾式送料機(jī)構(gòu)[2]因其簡(jiǎn)單快捷穩(wěn)定的送料方式被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域的。目前傳統(tǒng)的彈夾式送料機(jī)構(gòu)功能比較單一，對(duì)送料的產(chǎn)品性質(zhì)尺寸要求很嚴(yán)格，缺少過程檢測(cè)的相關(guān)技術(shù)手段，容易造成卡殼等故障，嚴(yán)重影響故障和生產(chǎn)效率。而且大多數(shù)彈夾式送料機(jī)構(gòu)只能適應(yīng)單規(guī)格的產(chǎn)品，應(yīng)用范圍比較窄。隨著自動(dòng)化需求增加，穩(wěn)定的適合多種規(guī)格的產(chǎn)品共用的送料機(jī)構(gòu)，成為機(jī)械自動(dòng)化行業(yè)研究的重點(diǎn)。

針對(duì)上述問題，本文設(shè)計(jì)了一種基于西門子PLC控制器的帶傳感器檢測(cè)的氣缸推料組合式彈夾送料機(jī)構(gòu)，能夠快速的調(diào)整出料口尺寸，檢測(cè)產(chǎn)品尺寸，料倉(cāng)缺料，可在HMI上選擇送料彈夾，何時(shí)送料等，解決傳統(tǒng)彈夾送料使用產(chǎn)品單一、過程故障多等缺陷。

2機(jī)構(gòu)構(gòu)成及工作原理分析

系統(tǒng)構(gòu)成原理圖如下：

本文提出的基于PLC控制的新型氣動(dòng)多功能料倉(cāng)送料機(jī)構(gòu)如圖1所示，產(chǎn)品通過放料倉(cāng)導(dǎo)向桿把產(chǎn)品疊加在I和II型號(hào)放料倉(cāng)，在HMI上設(shè)定需要使用哪個(gè)放料倉(cāng)編號(hào)（1-4）以及執(zhí)行的邏輯動(dòng)作，可同時(shí)使用也可組合使用，然后按設(shè)備的開始按鈕，設(shè)備會(huì)按照選定的料倉(cāng)以及設(shè)定的出料邏輯進(jìn)行推料，當(dāng)產(chǎn)品到達(dá)定位檢測(cè)位置后，定位光電傳感器會(huì)發(fā)出信號(hào)給設(shè)備，設(shè)備會(huì)執(zhí)行取料進(jìn)入自動(dòng)化生產(chǎn)工序。

2.1推料機(jī)構(gòu)

推料機(jī)構(gòu)由I型送料氣缸和I型推料塊和II型送料氣缸和II型推料塊組成，分別對(duì)應(yīng)不同規(guī)格的產(chǎn)品，當(dāng)PLC按照程序發(fā)出指令后，電磁閥驅(qū)動(dòng)氣缸推動(dòng)推塊來回運(yùn)動(dòng)，執(zhí)行推料動(dòng)作。推塊設(shè)計(jì)為可以快捷更換的模塊，當(dāng)執(zhí)行不同規(guī)格的產(chǎn)品推料時(shí)候，更換推塊即可。放料倉(cāng)底部有用于檢測(cè)產(chǎn)品有無的壓力傳感器，用于智能判斷料倉(cāng)缺料。

2.2送料機(jī)構(gòu)

送料機(jī)構(gòu)采用導(dǎo)軌式傳送帶，當(dāng)產(chǎn)品被出到傳送帶后，傳送帶電機(jī)會(huì)根據(jù)PLC發(fā)出的控制指令執(zhí)行傳送，根據(jù)配套設(shè)備自動(dòng)化設(shè)備需求跟規(guī)格大小，以不同的速度傳送，當(dāng)產(chǎn)品被傳送到定位傳感器后，傳送帶停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 ?控制系統(tǒng)介紹

3.1 控制系統(tǒng)硬件

控制系統(tǒng)的硬件部分主要由PLC、觸摸屏、傳送電機(jī)、傳感器組成。PLC選用西門子1200系列，CPU型號(hào)為1212C DC/DC/DC，此模塊自帶8輸入/8輸出的數(shù)字信號(hào)接口，2路八位模擬輸入信號(hào)。其總控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖如圖2所示。

3.2控制系統(tǒng)軟件

控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要是PLC程序設(shè)計(jì)和觸摸屏頁(yè)面程序設(shè)計(jì)[3]。PLC主程序主要包括送料機(jī)構(gòu)動(dòng)作執(zhí)行邏輯程序開發(fā)、缺料檢測(cè)、產(chǎn)品送到位檢測(cè)、異常報(bào)警等，用于實(shí)現(xiàn)送料機(jī)構(gòu)跟設(shè)備的智能聯(lián)動(dòng)。

4 ?結(jié)語(yǔ)

設(shè)計(jì)了彈夾式多功能多料倉(cāng)智能送料機(jī)構(gòu)，結(jié)合壓力傳感器、到位檢測(cè)傳感器等檢測(cè)手段，可以實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格產(chǎn)品穩(wěn)定送料，可完全取代人工送料，極大提高了設(shè)備自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 唐順 肖劍蘭 周峰.基于PLC的自動(dòng)送料線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].輕工科技 2019， 7：93-94

[2] 孫立琴，王磊，王璇.基于軟PLC的多位置分度式彈夾送料裝置的設(shè)計(jì)[O].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) ?北大核心 2016，9：126-128

[3]周彩云.觸摸屏、PLC及變頻器通訊技術(shù)[J].電子世界，2012， 14： 31-32