基于PLC的多片鋸自動送料下料系統(tǒng)的設計

吳曉東　朱永強

摘 要：針對木材加工，需要把大片的木板鋸成小片的木板，該文設計了用臺達DVP3系列的PLC和威綸通的觸摸屏實現(xiàn)多片鋸自動送料下料的系統(tǒng)，實現(xiàn)了將整疊的大片木板自動送達多片鋸，待多片鋸將木板鋸成小塊木板后，送達下料機構，將鋸好的小木板疊成一疊，以待卸料，提高了生產(chǎn)效率，減少了工人的勞動強度，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

關鍵詞：多片鋸 PLC 送料下料

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）02（a）-0045-02

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，對木材的需求越來越大，家具制造、包裝等行業(yè)對木工機械的需求量逐年增加[1]，隨著人力成本的增加，對木工機械的自動化生產(chǎn)的程度要求也越來越高，多片鋸自動送料下料系統(tǒng)用于多片鋸的機械上，將整疊的大片木板自動送達多片鋸，待多片鋸將木板鋸成小塊木板后，送達下料機構，將鋸好的小木板疊成一疊，以待卸料，

1 工作原理

多片鋸自動送料下料的結構原理如圖1所示，上料機構由步進電機和絲桿組成，由步進電機帶動絲桿旋轉之后把送料機構上的木板按設定好的木板厚度，逐步往上送料；進料機構由步進電機帶動推料機構將大片的木板送達多片鋸；大片的木板經(jīng)過多片鋸之后被鋸成小片木板，然后經(jīng)過料頭分料導軌，到達下料機構，下料機構由步進電機和絲桿組成，由步進電機帶動絲桿旋轉之后把下料機構上的木板按設定好的木板厚度，逐步下料。

根據(jù)機構的設計動作要求，送料工作原理：設定單板厚度，單板進給速度和整板厚度等；按裝料按鈕；整板推動機構上升（升至平面和外按導軌相平），同時單板推動機構上升（二板之間距離大于整板厚度）。將整板推至進料位；按啟動按鈕；整板推動機構下降至啟動位（整板高于多片鋸工作臺面1.3～1.4倍單板厚度），同時單板推動機構下降至啟動位；單板推動機構工作，將一片材料向多片鋸推進。以將單板推進后部動力為準；后部動力工作，帶動單板前進；單板推動機構后退至初始位置；單板都離開推動機構，機械開關工作；整板推動機構工作，將整板上升單片厚度。

下料工作原理：進料機構開始工作時，整板下料機構工作，將下料平面升到低于多片鋸工作平面1.5～2倍單板厚度；加工好的材料通過后面推力前進。當單板全部通過多片鋸進，由于自重掉到下料平面指定框子內；機械開關工作一次；整板下料機構工作，平面下降單板厚度；重復2、3、4完成整板下料工作；整板加工結束后，機器停機，報警；按動出料按鈕，出料電動機工作，整板料出至導出導軌。

2 系統(tǒng)設計

由于木板的長度、厚度以及整疊木板的塊數(shù)不同，在生產(chǎn)的過程中，必須先通過人機界面設定這些參數(shù)，以便步進電機送料下料的時候根據(jù)木板的厚度進行送料和下料；根據(jù)木板的長度進行推料，實現(xiàn)速度的最大化；根據(jù)整疊木板的塊數(shù)計數(shù)，以顯示工作進度，判斷是否完成整疊木板是否送料完成。

針對多片鋸自動送料下料系統(tǒng)的工作特點，需要控制三個步進電機：送料步進電機、推料步進電機和卸料步進電機，選擇臺達公司的DVP-EH3系列的具有4個高速脈沖輸出口的PLC，構建多片鋸自動送料下料的PLC控制系統(tǒng)，程序流程圖如圖2所示，用歐姆龍光電開關E3Z-D61檢測木板推料到位、下料感應，用歐姆龍的接近開關LJ18A3-8-Z/BX作為送料和下料機構的上下限位以及裝料位置和卸料位置的感應，以此確保送料和下料機構的安全；以維綸通的MT6071iE觸摸屏作為人機界面，實現(xiàn)木板的長度、厚度和整疊木板的塊數(shù)等參數(shù)的設定，設定的界面如圖4所示。除此之外啟動、停止、裝料、出料等操作都通過人機界面進行操作，如圖3所示，以及故障報警等提示也在人機界面上顯示，檢修和調試的時候需要用的信號檢測也在主畫面里可以找到相應的畫面入口。

3 結語

根據(jù)木材加工設備的需求，設計的基于PLC和觸摸屏的多片鋸自動送料下料系統(tǒng)，配合現(xiàn)場現(xiàn)有的多片鋸，由步進電機帶動絲桿，把送料機構上的木板，逐步往上送料；然后推料機構將大片的木板送達多片鋸；大片的木板經(jīng)過多片鋸之后被鋸成小片木板，然后經(jīng)過料頭分料導軌，到達下料機構，由下料步進電機帶動絲桿旋轉之后把下料機構上的木板，逐步下料。該系統(tǒng)使用、維護方便，生產(chǎn)效率和自動化程度高[2]，降低了工人的勞動強度，提高了經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1] 楊綺云，陳雨，晏祖根，等.新型自動多片鋸的設計[J].哈爾濱商業(yè)大學學報：自然科學版，2010（6）：743-747.

[2] 祁國平，吳松延.全自動多片鋸銑床液壓系統(tǒng)的設計[J].液壓氣動與密封，2009（1）：56-58.

[3] 黃志忠，楊偉，陳秋香.基于PLC與變頻器控制的帶鋸床自動下料設計[J].河南工程學院學報：自然科學版，2011（3）：44-47.