基于PLC系列控制的注塑机专用机械手

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1、基于PLC系列控制的注塑机专用机械手［摘要］:［关键词］:基TPLC控制的注塑机专用机械手，机器视觉，烟草机械H询，市场上流行的注蠟机专用机械手就控制系统而言都是使用专用的微处理机加接11组成的垠小控制系统。在机械构造方而，当沱位精度耍求不高时采用时规皮带传动，行走部分配置滑线导轨，山变频调速器调速控制。本文提出一种基TPLC控制的注塑机专用机械手，充分利用PLC灵活控制的特点，行走部分配置滑线导轨，采用斜齿轮齿条传动和变频调速控制;是一种髙性价比的机电一体化设备。文章分別从机械构造和电气控制两个层面对该机作了较为完整的论述。1引言在塑胶制品中，以制品的加工方法不同來分类，主耍可以分为I丿q

2、大类。一为注塑成型产品;二为吹塑成型产品;三为挤出成型产品;四为压延成型产甜。其中应用面最广、品种最多、梢密度最高的，当数注犁成品产品类，小到口常生活用品中的锅瓢碗盏、儿童玩具，大到精密工业设备上的零部件，随着各种高分子新材料的不断涌现,许多金屈零部件亦有不断被这些新材料逐步取代的趋势。为配合注塑成型产品自动化生产要求，为保证制品的高品质高效率，必须尽量减少人工的干预，基于上述思想，许多注塑机生产厂家将注塑机专用机械手的装置列入了来八辅助选用件的范围。然而，对于原有注射机而言，绝人多数都没有此项装置，因此开发适合注炬机使用的专用辅助机械手，就成了提升厂家产品的兗争力的一种重耍手段和必然选择。

3、2行业状况各种类型机械手是自动化生产中必不可少的重要设备。尤其是在危险场合，在严重威胁人们安全和健康的环境下，采用机械手代替人，具有十分重要的意义。珠江三角洲地区塑胶工业是I•分发达的，在国内居龙头地位，在国际上珠三角也有世界工厂之称。冃前，该行业使用的注射机专用机械手以台湾生产的居多，如台湾劲力公司僅产的劲力牌机械手、台湾威得客国际股份有限公司生产的“威得客”W255系列注射机专用机械手,等等。剖析此类机械手的结构，其电气控制系统--般均采用微型计算机最小系统或单片机系统，机械手驱动部分采用气动驱动，变频调速驱动和伺服駆动。在机械构造方面采用滑线导轨结构配吋规皮带传动，或用滚珠齿轮齿条结构

4、配滑线导轨。总体设计思想，都是尽址采用成熟的控制技术和机械零件与机构搭配而成。3基于PLC控制的注塑机专用机械手上述注塑机专用机械手，就机械手制造厂家而言，由于是专用辅助设备因而售价较高，尤其用于対原有注犁机的设备改造上，经济上似乎“得不偿失”之嫌。所谓“高性能价格比”的注犁机专用机械手就成了所有注塑制品生产厂家利用原有注塑机设备提升产品质量的重要选择和最人需求。3.1以PLC为核心的控制系统PLC是一种以微处理器为核心，并综合了计算机技术，自动控制技术和通信技术而发展起來的一种新型工业自动控制装置。它的最人特点就是体积小，功能强，响应速度快，可靠性高。控制过程均通过以梯形图的方式编程。随时

5、可依生产工艺的不同要求而随机修改，还具有可扩展性。现在由于PLC均由比界上有名的电气控制设备制造商专业化研究开发和批量生产，故rti丁-生产成木低而导致价格便宜。随曹全球经济一体化进程的加快，市场竟争导致其价格有进一步下调的空间，为各行业上广泛采用此种控制系统提供了有利条件。其控制系统原理图如图1所示。图1PLC控制系统框图图中人机界面亦采用技术上及工艺上均己十分熟悉的5.7”单色触摸屏，采用手持式结构，通过对话式操作界面，全屮文模式，简单易学。内建程序可以随心所欲的搭配使用，可口动监测故障并纪录。可随吋修改三个处标轴的运动参数及横行轴变频调速器的各项参数，以满足产品工艺要求。PLC通过读取

6、注蠟机的开介模信巧和顶针信巧，通过程序运行从而保证机械手与注瞰机丄作安全协调。3.2机电•体化机械传动模式在当今技术更新愈来愈快的吋代，谁跟上技术发展的脚步，谁就有可能获得市场。目前，市场上流行的注犁机专用机械手，无一不是沿用上述思路來设计的。木文将上述思想引伸为一•种设计模式:积木式结构。即将系统中和对独立的部件，在满足系统工艺要求的前提下，采用最高性能价格比的机构予以配置。针对木系统的结构，横行轴采用变频器马达配减速机构驱动;上下轴及引拔轴使用气缸驱动。在横行、引拔、上下行走机构上均使用进口的高刚型线性滑轨。上下行轴及引拔轴装配支朋均使用市售高刚型的铝合金型材，横行轴采用斜齿轮齿条传动。

7、综上所述，高性价比的机械配置加高性价比的控制系统，由此催牛了极具市场竞争力的注熨机专用机械手。根据上述设计思想，以OMRON公司的CPM2AE为例，该型号是专为中国客户推出的PLC,具有极高的性价比，笔者以此为核心，配上触摸屏和LG变频器，再辅以上述机械传动部件，即构成了注塑机专用机械乎的硬件部分，而软件编程则以应用工程师十分熟悉的梯行图语言来编写，相信也并非难事。该注發机专用机械手已应用于生产。造价较市场上