基于PLC的自动续料机械手.pdf

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1、机械设计与制造第2期152MachineryDesign&Manufacture2011年2月文章编号：1001—3997(2011)02—0152—02基于PLC的自动续料机械手肖艳军李磊周婧关玉明(河北工业大学机械工程学院，天津300000)OontroIsystemofPLC-basedautomaticfeedingmanipulatorXIAOYan-jnn，LILei，ZHOUJing，GUANYu—ruing(SchoolofHebeiUniversityofTechnology，SchoolofM

2、echanicalEngineering，Tianjin300000，China)【摘要】介绍了一种基于PLC控制的新型自动续料机械手结构。该装置应用于冲压生产过程中对各工位自动续料。对该装置的主要机械结构、动作方式、电气控制原理、控制方式做了详细的表述。关键词：冲压加工；机械手；PLC；自动续料【Abstract】^presentsanewtypeofPLC—basedManipulatorwitchcanaddmaterialsautomatic．edeviceisusedtoaddmaterialsauto

3、maticforeachstationintheproductionprocessofstamping．itmakesadetailedpresentationforthemainmechanicalstructureofthedevice，actionmethod，electriccontroltheroy，andrr)ntrolmoodKeywords：Punchingprocess；Manipulator；PLC；Automaticfeeding1i，i、-1‘1mi“-1j、j0、“j、●、i～j、中图分

4、类号：TH16文献标识码：A从毛坯料到产品的加工过程。1引言自动续料机械手在工作过程中需要将工件依次放置到相应传统冲压生产过程存在着一些问题和缺点。表现在冲压加的冲压加工工位上，实现工件在不同工位上传递需要的循环动工时产生的噪音和振动两种公害，而且操作者的安全事故时有发作如图l所示，该工作过程中机械手需具备升降、旋转、手爪开合生。这些问题并不完全是由于冲压加工工艺及模具本身带来的，j个自由度。而主要是由于传统的冲压设备及落后的手工操作造成的。随着计算机技术的发展，特别是机电一体化技术的进步，这些问题正逐步得到解决

5、。下面介绍一种应用于冲压生产过程的基于PLC的自动续料专用设备，该设备是一种用于旋转式密封圈骨架冲压成骅毳HH型过程中多个工位间的传送搬运机械手。与传统的人工续料相比，该冲压过程中采用工业机器人(机械手)代替工人操作，构成图1机械手装置的动作图冲压自动化生产线。提高了劳动生产率，并且极大的降低了生产4自动续料机械手结构设计过程的事故率。该机械手结构上共包括四部分：分别为回转机构、上升下降2该冲压件的生产工艺分析机构、机械手爪机构和电磁吸盘机构四个部分。其结构简图，如图设计某种冲压件的自动续料专用设备，首先需要了解

6、冲压2所示。件的生产加工过程。该冲压件从毛坯料到产品共需要三次冲压加工，依次为拉伸—>反拉伸一>冲孔。该设计采用多工位同时冲压方式，即把多道工序的模具放置在同一套模座上，利用冲床的的一次往复运动使安装在模座上的拉伸、反拉、冲孔三副模具同时工作，冲床动作完成且冲头回到最高位后，自动续料机械手开始动作实现工件在三个工位间的传送。3机械手动作的规划机械手设备由三部分组成，分别为进料部分、自动续料部分图2续料机械手结构简图和收料部分。进料部分作用是将毛坯料由料桶推人上料__f=位；自1．机械手爪2．上料工位3．上料臂4．

7、落料工位5．冲孔工位动续料部分是该设备的主要机构，通过该部分实现了工件依次在6反拉伸工位7．回转空心轴8．滑动轴不同的冲压工位上加工；收料部分的作用是将加工好的工件通过(1)回转机构包括传动齿轮、轴承座、回转空心主轴和回转滑道收集到指定的位置，同时在生产过程中产生的废料也通过其伺服电机等；当伺服电机工作时通过传动齿轮带动空心主轴进行他滑道收集。各部分动作都在PLC的控制下有序进行，最终实现旋转。★来稿日期：2010-04—06★基金项目：河北省自然基金资助项目(E2009000096)，河北省教育厅指令项目资助(

8、2009317)第2期肖艳军等：基于PLC的自动续料机械手153(2)上升下降机构包括滑动轴和升降气缸，滑动轴安装在回上电指示灯亮。HZ为报警蜂鸣器，通过对PLC软件的编程使它转空心主轴中问，即可以随回转空心主轴转动，也可相对其上下在工作中起到提示和报警的作用。按钮SB2为紧急停止按钮，当滑动。升降气缸固定于底板之上，气缸活塞杆与滑动轴底端连接。设备在工作过程中遇到异常状