一種彈夾式送料機構的設計研究

黎聯(lián)杰?莫站強?周光華?

摘要： 彈夾式送料機構是一種廣泛應用于自動化生產(chǎn)的送料設備。本文介紹一種基于PLC控制的新型氣動多料倉送料機構[1]，它是由人機界面、可編程邏輯控制器、厚度檢測傳感器、壓力傳感器、氣缸、光電檢測開關等組成。此機構可以根據(jù)不同產(chǎn)品規(guī)格，結合傳感器反饋信息實現(xiàn)組合送料、精準送料、定時送料、故障報警等功能，實現(xiàn)了跟現(xiàn)場生產(chǎn)設備自動聯(lián)動送料，取代人工送料，為設備連續(xù)自動化生產(chǎn)提供了保證，提高了生產(chǎn)效率，使得企業(yè)能夠提質增效。

關鍵詞：彈夾式 ?自動送料 ?自動化 ?傳感器

1引言

彈夾式送料機構[2]因其簡單快捷穩(wěn)定的送料方式被廣泛應用于自動化生產(chǎn)領域的。目前傳統(tǒng)的彈夾式送料機構功能比較單一，對送料的產(chǎn)品性質尺寸要求很嚴格，缺少過程檢測的相關技術手段，容易造成卡殼等故障，嚴重影響故障和生產(chǎn)效率。而且大多數(shù)彈夾式送料機構只能適應單規(guī)格的產(chǎn)品，應用范圍比較窄。隨著自動化需求增加，穩(wěn)定的適合多種規(guī)格的產(chǎn)品共用的送料機構，成為機械自動化行業(yè)研究的重點。

針對上述問題，本文設計了一種基于西門子PLC控制器的帶傳感器檢測的氣缸推料組合式彈夾送料機構，能夠快速的調整出料口尺寸，檢測產(chǎn)品尺寸，料倉缺料，可在HMI上選擇送料彈夾，何時送料等，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機構構成及工作原理分析

系統(tǒng)構成原理圖如下：

本文提出的基于PLC控制的新型氣動多功能料倉送料機構如圖1所示，產(chǎn)品通過放料倉導向桿把產(chǎn)品疊加在I和II型號放料倉，在HMI上設定需要使用哪個放料倉編號（1-4）以及執(zhí)行的邏輯動作，可同時使用也可組合使用，然后按設備的開始按鈕，設備會按照選定的料倉以及設定的出料邏輯進行推料，當產(chǎn)品到達定位檢測位置后，定位光電傳感器會發(fā)出信號給設備，設備會執(zhí)行取料進入自動化生產(chǎn)工序。

2.1推料機構

推料機構由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，分別對應不同規(guī)格的產(chǎn)品，當PLC按照程序發(fā)出指令后，電磁閥驅動氣缸推動推塊來回運動，執(zhí)行推料動作。推塊設計為可以快捷更換的模塊，當執(zhí)行不同規(guī)格的產(chǎn)品推料時候，更換推塊即可。放料倉底部有用于檢測產(chǎn)品有無的壓力傳感器，用于智能判斷料倉缺料。

2.2送料機構

送料機構采用導軌式傳送帶，當產(chǎn)品被出到傳送帶后，傳送帶電機會根據(jù)PLC發(fā)出的控制指令執(zhí)行傳送，根據(jù)配套設備自動化設備需求跟規(guī)格大小，以不同的速度傳送，當產(chǎn)品被傳送到定位傳感器后，傳送帶停止運轉。

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、傳感器組成。PLC選用西門子1200系列，CPU型號為1212C DC/DC/DC，此模塊自帶8輸入/8輸出的數(shù)字信號接口，2路八位模擬輸入信號。其總控制系統(tǒng)結構原理圖如圖2所示。

3.2控制系統(tǒng)軟件

控制系統(tǒng)的軟件設計主要是PLC程序設計和觸摸屏頁面程序設計[3]。PLC主程序主要包括送料機構動作執(zhí)行邏輯程序開發(fā)、缺料檢測、產(chǎn)品送到位檢測、異常報警等，用于實現(xiàn)送料機構跟設備的智能聯(lián)動。

4 ?結語

設計了彈夾式多功能多料倉智能送料機構，結合壓力傳感器、到位檢測傳感器等檢測手段，可以實現(xiàn)不同規(guī)格產(chǎn)品穩(wěn)定送料，可完全取代人工送料，極大提高了設備自動化程度和生產(chǎn)效率。

參考文獻

[1] 唐順 肖劍蘭 周峰.基于PLC的自動送料線控制系統(tǒng)設計[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計[O].組合機床與自動化加工技術 ?北大核心 2016，9：126-128

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