单片机控制的冲压机床自动供料装置设计

2016-07-13刘绍先双鸭山龙煤天泰煤化工有限公司黑龙江双鸭山155100

橡塑技术与装备 2016年12期

刘绍先（双鸭山龙煤天泰煤化工有限公司，黑龙江双鸭山 155100）

单片机控制的冲压机床自动供料装置设计

刘绍先
（双鸭山龙煤天泰煤化工有限公司，黑龙江双鸭山 155100）

摘要：随着科技的不断发展，现代企业生产过程中的供料装置基本在向自动化的方向发展，尤其是在高科技日渐发达的强狂下，产品的类型、工艺外形也越来越复杂，精度也越来越高，传统的手工送料已经不能满足生产需求，这是自动送料装备就会出现。在本设计中将自动化和安全化结合到自动供料的控制系统中，本系统主要由单片机来控制，可以自动生产小型板块类冲压件，可以做到自动停机的功能，还具备计数、缺料报警的功能，并且可以支持冲压机床连续进行工作，提高企业的劳动的生产率，并且可以是制动皮带的寿命有所延长。在单片机控制下的自动供料装备自动化水平越来越高，由此可以提高企业生产效率和产品质量，并且可以保障职工的人身安全。

关键词：单片机；冲压机床；自动供料装置

随着我国经济发展与国际市场联系日趋紧密以及设备自动化生产的趋势，自动供料装置的自动化对产品的生产、企业的劳动生产条件有着重要的积极影响。然而，在现实生产过程中，企业数量虽然在不断增加，但是企业中存在的问题也与日俱增，其弊端也日渐明显，比如在冲压生产实践过程中，工作人员常常需要将工件手动放到模具式样的工作区里面，安全生产的问题会时常发生，出现工作人员手部受伤的情况，因此，这种供料过程将会直接对生产的自动化程度、产品的质量和劳动条件以及生产效率产生影响，对于我国企业的高效运营来说，自动供料装置显得尤为重要。

1　供料装置的总体设计

本文所设计的自动供料装置对于目前常用的中小冲压机床进行自动化改造是比较方便的，可以自动生产小型样式的板块类的冲压件，不仅可以是冲压机床形成自动化形式的停机状态，还可以进行计数的功能和缺乏物料就会报警的功能，以此减少工作人员手动操作造成的安全隐患问题，另外自动的供料装置使冲压机床能够进行连续工作，增强企业的劳动的生产率，并且可以使制动皮带的寿命有所延长。

在设计自动供料装置过程中，我们明白冲压机床在动力方面是比较充足的，因此在动力源的应用方案中我们可以利用冲压机床，推动送料装置的正常运转，我们在设计过程中用单片机来形成自动化形式的停机状态，还可以实现计数的功能和缺乏物料就会报警的功能。自动供料装置在设计时，要设计为机架的存在，在装置设置上，要保证自动供料的托盘、拨盘、可调节、可驱动都齐全，在设计组装运行的步骤中，要确保托盘装置能够固定在机架上，安装过程正常进行的前提步骤要提供工件滑动的轨道，即拨盘装置槽能够为工件在托盘上能够滑动到冲头下方等提供条件，然后使供料装置能够自动运行，先对冲压机床进行运行的步骤，拨盘驱动装置能够作分度圆周运动，都是因为借用了冲床动力并进一步地带动了拨盘装置，然后使落入拨盘装置的缺口中的工件可以被拨盘带动，并可以沿着所设计的轨道滑动到设计中的冲压机床冲头的正下方，进而冲头对滑入的工件进行冲压，在所涉及的装置持续正常的运作的过程中，工件就会随着设计的轨道滑落到下一步的托盘装置的缺口处，从而工件产品沿相应轨道进入成品工件仓库中。

2　自动供料装置重点部件的设计

在进行装置设计时，行程调节、拨盘驱动和拨盘装置的设计运作才可以使冲压机床能够在拨盘水平间歇回转送料，而不再仅仅是冲压机装冲头的上下运动，装备设计组成部分都有相应的联系，机架与拨盘驱动装置相互结合，行程调节装置不但与冲压机床冲头相结合，还与拨盘驱动装置的驱动连杆轴相互作用，从其中也获得了棘爪的动力。

2.1拨盘驱动装置的设计

机械在运作过程中，拨盘驱动装置是其关键，在设计时也应该放在首要位置。它是机械在工作过程中能够利用冲床动力、使拨盘产生回转分度运动的重要装置。从图1中我们可以看到。

图1　拨盘驱动装置结构图

图1中的拨盘驱动装置设计也有很多的零部件，在驱动时，轴起到关键性的作用，驱动连杆轴与行程调节装置相互作用，设计的方式是利用其长短可变的方法，来变动驱动滑块在前后运动、棘爪波动过程中的行程，进而将轴与冲头相互连接在一起，在冲压机装冲头做上下往复运动的时候，设计行程调节装置将运行过程中的的驱动滑块做前后运动，带动棘爪一起，到最后设计棘轮的存在，就为拨盘装置做分度圆周运动提供必要条件。

2.2拨盘装置的设计

设计拨盘驱动装置，要结合棘爪与棘轮的相互关系，对驱动拨盘装置进行有效的调节，促使拨盘装置能够做分度圆周运动，为设计自动供料装置提供条件。设计棘轮、拨盘的直径、拨盘缺口的形状及大小是拨盘装置设计的重中之重。要根据冲压机床的型号大小来设计拨盘驱动装置，设计正规有效的拨盘直径，设计能够和工件相呼应的、有确定方向功能的拨盘缺口，为了在供料装置中得到不同型号的工件产品，要设计可移动的镶条，使缺口可以根据需求的工件来变动形状或者其大小，从而达到设计需要。

设计的完成还需要实践来验证，在运行过程中，拨盘会根据冲头上下重复运动进行分度圆周运动是其中的关键，同时，在进行棘轮棘爪机构的单向设计下，棘轮与拨盘会相互辉映，根据设计要求两者都会同时静止不动，根据此设计，工作人员就可以安全的进行工件的放置。因此，在此设计的自动供料装置中，工作人员只需要在适时地情况下根据需要将工件放到缺口处，然后工件就会自动根据所涉及的装置进行流动，进行冲压。这项设计促进了自动供料装置进行连续工作，并且根本不用进行经常制动的操作，不但提高的生产效率，也避免了工作人员受伤的问题。

3　单片机的控制方案设计

我们在设计过程中用单片机来进行控制，按照有序的节拍将工件自动送入相应的位置，可以形成自动化形式的停机状态，还可以实现计数的功能和缺乏物料就会报警的功能，但是这些功能不能单纯的依靠机械部分，还应该应用控制器来进行控制，所设计的装置采用单片机进行控制，其中控制部分需要安装在托盘和机架上，由光电传感器传递到单片机，然后单片机控制继电器、蜂鸣器和计数显示，继电器控制接触器，接触器控制冲压机床电机。

将光电传感器安装在所设计的装置的下料出口处，利用水平方向和竖直方向相互协调作用的方式来进行设计掌控，水平方向检验落料的个数，利用通断信号的设计理念，来对落下的工件进行计数，使得单片机进行计数的累积；拨盘转动的频率在竖直方向的设计中展现出来，利用同样的设计理念，传感器和单片机也会做出相应的反应。

工作人员对工件的加工效率通过单片机的显示可以进行实时查看，然后，蜂鸣器用于报警，当单片机计算的拨盘旋转频率与冲压机床不对应时，蜂鸣器就会报警。继电器、接触器用来控制冲压机床的电动机起停，控制继电器，进而控制接触器断开，使电机停转，冲压机床停机。

综上所述，自动供料装置的应用对企业的生产运营影响深远，我们需要按照企业的自身特点来进行自动供料装置设计，努力推动企业的自动化生产，并从单片机控制的冲压机床自动供料装置应用中获得高效率生产的有利影响，并减少在传统生产方式下存在的人身安全隐患问题，由此促进企业更快更好地发展。

参考文献：

[1] 刘焕平，童一帆. 单片机原理与接口技术[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2007.

[2] 刘训非，陈希，蔡成炜. 单片机技术及应用[M]. 北京：清华大学出版社， 2014.

[3] 董昌春，王令群，孔祥洪. 凌阳16位单片机实训教程 [M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2013.

(P-01)

Design of stamping machine automatic feeding device with single-chip microcomputer control

中图分类号：TG385

文章编号：1009-797X(2016)12-0038-03

文献标识码：A