張秀艷，董少崢

（大連科技學(xué)院，遼寧 大連 116052）

在國內(nèi)大多數(shù)中小企業(yè)中，沖壓設(shè)備以傳統(tǒng)的機械式?jīng)_床為主。機械式?jīng)_床一般具有外形尺寸較大、工作環(huán)境噪聲高、沖壓力不可隨時調(diào)整以及能源的利用率低等缺點。同時，為了提高沖床的能量利用率以及增大沖床的工作沖擊慣性，一般都配備有巨大的飛輪，但事實上，設(shè)備運行時單位重量的輸出力低。另外在加工小尺寸的液壓元件時，能源浪費嚴重，而且由于沖擊過程的不穩(wěn)定性，經(jīng)常造成嚴重的人身事故?？准庸C器人是空調(diào)外機殼體孔生產(chǎn)中的重要設(shè)備，因此要求設(shè)備的可靠性高，自動化程度高。針對實際生產(chǎn)中的需要，用PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)孔機器人的控制。

1 孔機器人總體方案

孔機器人是利用壓縮液壓泵提供的壓縮液壓油經(jīng)電磁閥進入氣缸，帶動活塞傳動到主軸上使主軸形成向下運動，從而形成沖力，使工件在模具中產(chǎn)生規(guī)定的變形而達到加工的目的。

沖壓過程及動作包括壓V形孔定位和沖舌形孔，沖頭位于移動臺上完成壓孔沖孔工作，滑臺有滾動絲杠控制其左右動作，伺服電機轉(zhuǎn)動控制絲杠傳動，伺服電機由伺服驅(qū)動器控制，伺服控制器與PLC模塊相連。

2 壓孔機床液壓部分設(shè)計

孔機器人的結(jié)構(gòu)主要包括兩大部分：液壓控制部分和PLC控制部分。

整個壓孔機床的動作完全是屬于液壓傳動，PLC控制液壓部分的電磁閥從而控制液壓油缸動作，完成定位、夾緊、沖舌孔和壓V形孔的主要工作。其中沖壓部分采用立式結(jié)構(gòu)，液壓缸采用三段缸體用拉桿連結(jié)而成，這種結(jié)構(gòu)便于安裝。缸體之間的密封采用橡膠密封件，能有效防止內(nèi)漏。壓孔機器人的液壓原理圖如圖1所示。

圖1 液壓理圖

3 孔機器人的硬件控制系統(tǒng)

孔機器人的工作原理和工藝流程的分析，確定孔機器人控制系統(tǒng)硬件設(shè)計方案。以可編程序控制器為核心，將可編程序控制器、脈沖模塊、伺服電機驅(qū)動系統(tǒng)接在一起，孔機器人各機構(gòu)的運行。

在主回路中，有三種需要啟動的電機，沖孔液壓電機1、沖孔電機2和壓V形孔液壓電機3?？紤]這三種電機容量不大，采用直接啟動電機的方式及當KM1、KM2閉合時，沖孔電機和壓V形孔電機得電開始工作，直接啟動不經(jīng)過任何啟動設(shè)備，利用開關(guān)或接觸器，直接將電機接入電源，使電動機在額定電壓下啟動。這種啟動方式使用電氣設(shè)備少，控制線路簡單，啟動轉(zhuǎn)矩大。

4 結(jié)語

空調(diào)外機殼體孔機器人是一種新型的利用液壓技術(shù)和PLC控制沖壓機器人。該機器人從PLC的基本結(jié)構(gòu)入手，對PLC控制系統(tǒng)的通用設(shè)計方法和提高系統(tǒng)可靠性的一些基本措施的應(yīng)用研究作了嘗試，對PLC在實際現(xiàn)場控制過程中經(jīng)常遇到的一些實際問題，如：PLC選型問題、擴展I/O點數(shù)和伺服控制問題等，提出了具體解決方案。該空調(diào)外機殼體孔機器人已經(jīng)在空調(diào)生產(chǎn)廠家投入使用，對成本控制要求比較高的生產(chǎn)場合來說非常適用，能夠解決實際生產(chǎn)難題，同時為機器人化在生產(chǎn)制造業(yè)的實際應(yīng)用具有參考價值。