料库自动送料的电气控制系统优化设计
摘 要：本文介绍了在一种料库自动送料的电气控制系统，其自动送料机在完成自动送料的同时，能够适时的进行弯曲面的转换，其电气控制系统全部采用PLC编程来完成送料和弯曲面转换的自动控制，这对其他自动送料的电气控制系统的设计具有指导意义。
关键词：自动送料;电气控制系统;PLC
1.引言
随着我国电气自动化的迅速发展，冲压件的需求量越来越大。在实际工作中，经常会碰到一些棒料空间弯曲件。其形状较复杂，需多处弯曲，而且有一些弯曲是在不同的平面内进行，需要将棒料在弯曲过程中进行空间位置的旋转。这给其多工位级进模、尤其是料库自动送料的电气控制系统的设计带来困难。
为此，我们需要利用弯曲件的空间结构特点，进行弯曲面的转化给这类自动送料电气控制系统带来方便。
2.冲压工艺分析
线架自动送料冲压生产的工序安排共5个工位。
其中第1工位为落料切断，下料长为251.5mm;
第2工位为棒料中间部位朝下进行的“U”形弯曲，弯曲深度为10mm;
第3工位为棒料两端朝下的弯曲，向下弯曲长度为18mm，此工位的弯曲成形面与第2工位的垂直;
第4工位为棒料两端朝下的弯曲，向下弯曲45.77mm，此工位的弯曲成形面与第3工位的在同一平面内;
第5工位为棒料两端已成形的臂部上的D处朝下进行的“V”形弯曲，“V”形弯曲的顶点位于臂部的中心位置，其弯曲成形面与第4工位的垂直。
3.级进模结构
线架空间弯曲多工位级进模主要由落料和弯曲上、下模，自动抬料、送料和勾料机构及其控制系统组成。落料和弯曲上、下模均采用镶拼结构分别安装在上下模的固定板内。先抬料、再送料，在最后一道“V”形弯曲之前还需要勾料。抬料机构由抬料气缸、支架联接板、气缸滑板、盖板和支架组成;抬料气缸可以将送料机构抬高10mm，并且整个抬料机构可以在下模板的凹坑内随送料机构一起水平左右滑动50mm。
送料机构由气缸支撑板、气缸滑板、送料气缸、盖板、支架联接板和支架组成;送料气缸可以将各工位上落在支架凹槽内的棒料向前(即向右)送进50mm，并且整个送料机构可以在盖板内上下滑动10mm。
勾料机构由勾料臂、勾料气缸和气缸座组成。最后一道“V”形弯曲采用斜滑块机构，由“V”形弯曲凹模滑块、滑块盖板、滑块复位装置和斜楔组成。只有在勾料臂向下勾料使线架在送料支架的凹槽内旋转，从而使线架两端已弯曲成形的臂部抬起并超过下模工作台面之后，“V”形弯曲凹模滑块才能在上模的斜楔作用下向模具中间滑动。向内滑动到一定位置(第一关键点)时，勾料气缸使勾料臂抬起，“V”形弯曲凸模才下行到与棒料接触并完成线架处的“V”形弯曲。
电气控制系统主要由电磁换向阀、接触器、中间继电器、行程开关和PLC组成。
4.自动送料控制系统
用空气压缩机为电气控制系统提供动力。为了达到控制需要，采用双电控滑阀式电磁换向阀控制气缸的前后腔进气或排气;为保证送料准确度和稳定性，选用双作用气缸。
在线架空间弯曲多工位级进模的送料控制系统中选用了3个双电控滑阀式电磁换向阀和3个双作用气缸。控制原理为线架空间弯曲多工位级进模送料控制系统的电气控制原理。PLC发出指令控制继电器和接触器，从而控制相应的气动电磁换向阀，进一步控制相应气缸的进排气，完成自动抬料、送料和勾料动作。
5.多工位级进模工作原理
(1)在PLC上设定加工程序。
(2)初始状态时，模具处于闭合状态，所有气缸均处于等待的原位(即控制支架动作的两个气缸处于收缩，而控制勾料臂的气缸处于伸长状态。
(3)按下启动按钮，启动加工程序，PLC发出指令，接通继电器使交流接触器通电，冲床启动。PLC再发出指令，继电器闭合，电磁离合器闭合。
(4)压力机滑块上行，“V”形弯曲凹模滑块在滑块复位装置的作用下向模具两侧退回。PLC同时发出指令，使气动电磁换向阀接通，抬料气缸后腔进气，前腔排气，支架上升10mm，将各工位上、落在支架凹槽内的圆形棒料或半成品抬高到高出下模工作表面3mm，同时整个送料机构在盖板内向上滑动10mm。滑块上行至上死点时，触动行程开关，继电器断开，电磁离合器断开。
(5)PLC再发出指令，使气动电磁换向阀接通，控制送料气缸后腔进气，前腔排气，使支架前进一个送料步长50mm，将各工位上的.半成品送到下一工位，同时使整个抬料机构在下模板的凹坑内水平向右滑动50mm。
其中在将第2工位上有朝下“V”形弯的毛坯送到第3工位的过程中，利用下模固定板上的斜面中紧挨“U”形弯曲凹模的斜面将朝下的“U”形弯旋转到水平面上，完成第2工位的弯曲成形面向第3工位的转换。而第5工位上的成品则送到下模固定板右边的斜面上，下一次送料时，工件成品被支架的前端面推到下模固定板右边的缺口，经由下模板右边的方孔落入工件箱。
(6)送料结束，PLC发出指令，使气动电磁换向阀换向，控制抬料气缸前腔进气，后腔排气，拉动支架及整个送料机构下降10mm，回到原位;与此同时，PLC发出指令，使送丝继电器闭合，送丝机工作，开始经切断凹模的刃口向模具送进棒料;同时电磁换向阀接通，控制勾料气缸前腔进气，后腔排气，勾料臂下降，使第5工位上的半成品线架在送料支架的凹槽内旋转，从而使线架两端已弯曲成形的臂部抬起并超过下模工作台面，支架下降结束时，触动行程开关，PLC发出指令，使电磁换向阀换向，送料气缸前腔进气，后腔排气，使支架及整个抬料机构向左回退一个工位50mm，回到原位;与此同时，PLC发出指令，压力机滑块开始下行，下行到“V”形弯曲凹模滑块向内滑动至第一关键点时，触动行程开关，电磁换向阀换向，勾料气缸前腔排气，后腔进气，使勾料臂上升而松开棒料;勾料臂复位完毕，PLC发出指令，使送丝继电器断开，送丝机停止向模具送进棒料。压力机滑块继续下行到下死点，同时在第1工位切断棒料，在第2工位完成中间的“U”形弯曲，在第3、4工位完成两端朝下的弯曲，在第5工位完成两端臂部的“V”形弯曲。
(7)压力机滑块下行到下死点时，模具处于闭合状态，所有气缸均回到原位，完成一个加丁循环，回到第(4)步，进入下一个加工循环。
(8)当按下停止按钮时，PLC控制所有气缸退回原位，断开所有继电器，冲床处于下死点，运行指示灯全灭，停止加工。
6.结束语
本文所介绍的线架空间弯曲多工位级进模巧妙的利用线架弯曲件本身的空间结构特点、在各弯曲工位上进行弯曲面的转换。 其送料电气控制系统能自动完成抬料、送料和勾料动作。而且全部采用PLC编程来自动控制，这对其它类似多工位级进模的设计具有指导意义。
参考文献
[1]胡乾斌.单片微型计算机原理与应用[M].武汉：华中科技大学出版社，2005.
[2]王孝培.冲压手册[M].北京：机械工业出版社，2000.
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