卧式注塑机全自动送料系统的设计与实现.pdf

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1、１２５４化工自动化及仪表第４１卷卧式注塑机全自动送料系统的设计与实现陈舒燕余朝刚苏鹏云朱靖（上海工程技术大学电子电气工程学院，上海２０１６２０）摘要设计了卧式注塑机全自动送料系统，该系统可自动送料带和剪切料带，将料片送到注塑机中进行注塑并取出成品。给出了该系统的机械结构和气动系统设计，控制部分采用Ｓｉｅｍｅｎｓ２２６ＰＬＣ实现。关键词全自动送料系统注塑机ＰＬＣ中图分类号ＴＨ８６２文献标识码Ａ文章编号１０００３９３２（２０１４）１１１２５４０４全自动生产线可以改善劳动条件、提高生产５———Ｘ

2、１轴滑台；６———取料机构；效率、稳定产品质量、降低生产成本，因此企业生７———接料盘；８———Ｙ１轴滑台；９———Ｘ２轴滑台；１０———Ｙ２轴滑台；产过程中对自动化程度的要求越来越高。随着我１１———Ｚ轴滑台；１２———抓料手爪国注塑行业的蓬勃发展，很多企业提出改进传统［１～４］２气动系统操作工序的要求。由于目前使用的旋臂式、卧式注塑机全自动送料机械手的气动系统如气动式和单轴伺服注塑机机械手不能满足某注塑图２所示。厂家的特定自动送料要求，因此笔者设计了一种多轴的卧式注塑机全自动送料系统。１机械

3、结构笔者设计的全自动送料系统将卷绕在料盘上的料带剪成单个嵌片，通过机械手将嵌片送入卧式注塑机，并将注塑好的成品取出，系统结构包括：料架、导料槽、剪料机构和送料机构。该系统可以在垂直的Ｘ轴、Ｙ轴、Ｚ轴３个方向自由运动，有Ｘ１轴、Ｙ１轴、Ｘ２轴、Ｚ轴、Ｙ２轴５个滑台和［５］１个可以９０°旋转的手爪。滑台均采用伺服电机驱动丝杆的传动方式，每个滑台上有３个位置传感器（包括上限传感器、零点传感器和下限传图２机械手的气动系统感器）。系统的总体结构如图１所示。１———气罐；２———过滤调压阀；３———双电控作

4、用的电磁阀；４———单电控作用的电磁阀；５———单向节流阀；６———Ｘ１轴取料气缸；７———剪料气缸；８———夹爪夹紧气缸；９———成品抓料盘气缸；１０———真空发生器；１１———取料盘吸盘；１２———接料盘吸盘；１３———嵌片抓料盘吸盘；１４———成品抓料盘吸盘收稿日期：２０１４１０１５（修改稿）图１卧式注塑机全自动送料系统总体结构基金项目：上海科促会联盟计划项目（２０１３０５７）；上海工程技１———料架；２———导料槽一；术大学研究生创新活动计划项目（１３ＫＹ０１２２）；上海工程技３——

5、—导料槽二；４———剪料机构；术大学大学生创新活动计划项目（ｃｓ１２０２００５）第１１期陈舒燕等．卧式注塑机全自动送料系统的设计与实现１２５５气动系统包括４个气缸和多个电磁阀。气缸电磁阀用来控制吸盘和单作用气缸。作用为：驱动剪料刀具上下运动，驱动Ｘ１轴上取３电气控制系统料盘上下运动，驱动抓料盘夹爪的松放或夹紧，驱３．１ＰＬＣ的端口分配动成品抓料盘运动。剪料气缸、Ｘ１轴取料气缸和本系统中的伺服电机均采用脉冲控制方式，成品抓料盘气缸采用双作用气缸，夹爪使用单作共需要６路脉冲，每个ＳＩＥＭＥＮＳ６ＥＳ

6、７２２６用气缸，均采用ＫＯＧＡＮＥＩ公司的２位５通脉冲式２ＡＤ２３０ＸＢ８ＰＬＣ有两路高速脉冲输出，使用３电磁换向阀作为主控元件。为了使气缸运行速度个ＰＬＣ即可满足要求。ＰＬＣ之间通过ＰＰＩ总线方平稳，提高机械手的稳定性和工作效率，在每一个式进行联系，其中一个ＰＬＣ与触摸屏连接，另外［６］独立的气动回路都配有单向节流阀。该全自动两个ＰＬＣ内部的信息先与该ＰＬＣ交换，再发送到送料系统所有气动回路的运动和先后顺序都由触摸屏。系统主要输入信号有：启停控制信号３［７］ＰＬＣ来进行控制。个、位置检测信

7、号２５个，共２８个；主要输出信号系统配备了４路真空发生器，真空发生器是有：脉冲输出信号１２个、电磁阀控制信号９个、电用压缩空气产生真空度为－８６．７ｋＰａ的负压来吸机控制信号６个，共２７个。系统采用的ＰＬＣ具有取嵌片或成品；配备了８个电磁阀，其中３个双电２４输入１６输出，可以满足需求。输入、输出信号控作用电磁阀用来控制双作用气缸，５个单电控的具体作用和地址分配见表１。表１ＰＬＣ的主要输入、输出信号分配编号说明Ｉ地址说明Ｏ地址ＰＬＣ１Ｘ１轴原点信号Ｉ０．０Ｘ１轴正向脉冲输出Ｑ０．０Ｙ１轴原点信号Ｉ

8、０．１Ｙ１轴正向脉冲输出Ｑ０．１Ｙ１轴上限位信号Ｉ０．２Ｘ１轴反向脉冲输出Ｑ０．２Ｙ１轴下限位信号Ｉ０．３Ｙ１轴反向脉冲输出Ｑ０．３Ｘ１轴前限位信号Ｉ０．４取料盘真空建立Ｑ０．４Ｘ１轴后限位信号Ｉ０．５送料电机Ａ转动Ｑ０．５Ｘ１轴伺服报警Ｉ０．６送料电机Ｂ转动Ｑ０．６Ｙ１轴伺服报警Ｉ０．７真空辅助阀Ｑ０．７启停Ｉ１．０导料电机１转动Ｑ１．０Ｘ１轴取料气缸下到Ｉ１．１导料电机２转动Ｑ１．１剪料完成Ｉ１．２剪料气缸电磁阀失电Ｑ１．２Ｘ１轴取料气缸上到Ｉ１．３剪料气缸电磁阀上电Ｑ１．３总复位Ｉ２．０接