一种弹夹式送料机构的设计研究

黎联杰?莫站强?周光华?

摘要： 弹夹式送料机构是一种广泛应用于自动化生产的送料设备。本文介绍一种基于PLC控制的新型气动多料仓送料机构[1]，它是由人机界面、可编程逻辑控制器、厚度检测传感器、压力传感器、气缸、光电检测开关等组成。此机构可以根据不同产品规格，结合传感器反馈信息实现组合送料、精准送料、定时送料、故障报警等功能，实现了跟现场生产设备自动联动送料，取代人工送料，为设备连续自动化生产提供了保证，提高了生产效率，使得企业能够提质增效。

关键词：弹夹式  自动送料  自动化  传感器

1引言

弹夹式送料机构[2]因其简单快捷稳定的送料方式被广泛应用于自动化生产领域的。目前传统的弹夹式送料机构功能比较单一，对送料的产品性质尺寸要求很严格，缺少过程检测的相关技术手段，容易造成卡壳等故障，严重影响故障和生产效率。而且大多数弹夹式送料机构只能适应单规格的产品，应用范围比较窄。随着自动化需求增加，稳定的适合多种规格的产品共用的送料机构，成为机械自动化行业研究的重点。

针对上述问题，本文设计了一种基于西门子PLC控制器的带传感器检测的气缸推料组合式弹夹送料机构，能够快速的调整出料口尺寸，检测产品尺寸，料仓缺料，可在HMI上选择送料弹夹，何时送料等，解决传统弹夹送料使用产品单一、过程故障多等缺陷。

2机构构成及工作原理分析

系统构成原理图如下：

本文提出的基于PLC控制的新型气动多功能料仓送料机构如图1所示，产品通过放料仓导向杆把产品叠加在I和II型号放料仓，在HMI上设定需要使用哪个放料仓编号（1-4）以及执行的逻辑动作，可同时使用也可组合使用，然后按设备的开始按钮，设备会按照选定的料仓以及设定的出料逻辑进行推料，当产品到达定位检测位置后，定位光电传感器会发出信号给设备，设备会執行取料进入自动化生产工序。

2.1推料机构

推料机构由I型送料气缸和I型推料块和II型送料气缸和II型推料块组成，分别对应不同规格的产品，当PLC按照程序发出指令后，电磁阀驱动气缸推动推块来回运动，执行推料动作。推块设计为可以快捷更换的模块，当执行不同规格的产品推料时候，更换推块即可。放料仓底部有用于检测产品有无的压力传感器，用于智能判断料仓缺料。

2.2送料机构

送料机构采用导轨式传送带，当产品被出到传送带后，传送带电机会根据PLC发出的控制指令执行传送，根据配套设备自动化设备需求跟规格大小，以不同的速度传送，当产品被传送到定位传感器后，传送带停止运转。

3  控制系统介绍

3.1 控制系统硬件

控制系统的硬件部分主要由PLC、触摸屏、传送电机、传感器组成。PLC选用西门子1200系列，CPU型号为1212C DC/DC/DC，此模块自带8输入/8输出的数字信号接口，2路八位模拟输入信号。其总控制系统结构原理图如图2所示。

3.2控制系统软件

控制系统的软件设计主要是PLC程序设计和触摸屏页面程序设计[3]。PLC主程序主要包括送料机构动作执行逻辑程序开发、缺料检测、产品送到位检测、异常报警等，用于实现送料机构跟设备的智能联动。

4  结语

设计了弹夹式多功能多料仓智能送料机构，结合压力传感器、到位检测传感器等检测手段，可以实现不同规格产品稳定送料，可完全取代人工送料，极大提高了设备自动化程度和生产效率。

参考文献

[1] 唐顺 肖剑兰 周峰.基于PLC的自动送料线控制系统设计[J].轻工科技 2019， 7：93-94

[2] 孙立琴，王磊，王璇.基于软PLC的多位置分度式弹夹送料装置的设计[O].组合机床与自动化加工技术  北大核心 2016，9：126-128

[3]周彩云.触摸屏、PLC及变频器通讯技术[J].电子世界，2012， 14： 31-32