目前,市場上流行的注塑機專用機械手就控制系統(tǒng)而言都是使用專用的微處理機加接口組成的最小控制系統(tǒng)。在機械構(gòu)造方面,當定位精度要求不高時采用時規(guī)皮帶傳動,行走部分配置滑線導軌,由變頻調(diào)速器調(diào)速控制。本文提出一種基于PLC控制的注塑機專用機械手,充分利用PLC靈活控制的特點,行走部分配置滑線導軌,采用斜齒輪齒條傳動和變頻調(diào)速控制;是一種高性價比的機電一體化設備。文章分別從機械構(gòu)造和電氣控制兩個層面對該機作了較為完整的論述。
1 引言
在塑膠制品中,以制品的加工方法不同來分類,主要可以分為四大類。一為注塑成型產(chǎn)品;二為吹塑成型產(chǎn)品;三為擠出成型產(chǎn)品;四為壓延成型產(chǎn)品。其中應用面最廣、品種最多、精密度最高的,當數(shù)注塑成品產(chǎn)品類,小到日常生活用品中的鍋瓢碗盞、兒童玩具,大到精密工業(yè)設備上的零部件,隨著各種高分子新材料的不斷涌現(xiàn),許多金屬零部件亦有不斷被這些新材料逐步取代的趨勢。為配合注塑成型產(chǎn)品自動化生產(chǎn)要求,為保證制品的高品質(zhì)高效率,必須盡量減少人工的干預,基于上述思想,許多注塑機生產(chǎn)廠家將注塑機專用機械手的裝置列入了客戶輔助選用件的范圍。
然而,對于原有注射機而言,絕大多數(shù)都沒有此項裝置,因此,開發(fā)適合注塑機使用的專用輔助機械手,就成了提升廠家產(chǎn)品的競爭力的一種重要手段和必然選擇。
2 行業(yè)狀況
各種類型機械手是自動化生產(chǎn)中必不可少的重要設備。尤其是在危險場合,在嚴重威脅人們安全和健康的環(huán)境下,采用機械手代替人,具有十分重要的意義。
珠江三角洲地區(qū)塑膠工業(yè)是十分發(fā)達的,在國內(nèi)居龍頭地位,在國際上珠三角也有世界工廠之稱。目前,該行業(yè)使用的注射機專用機械手以臺灣生產(chǎn)的居多,如臺灣勁力公司生產(chǎn)的勁力牌機械手、臺灣威得客國際股份有限公司生產(chǎn)的“威得客”W255系列注射機專用機械手,等等。
剖析此類機械手的結(jié)構(gòu),其電氣控制系統(tǒng)一般均采用微型計算機最小系統(tǒng)或單片機系統(tǒng),機械手驅(qū)動部分采用氣動驅(qū)動,變頻調(diào)速驅(qū)動和伺服驅(qū)動。在機械構(gòu)造方面采用滑線導軌結(jié)構(gòu)配時規(guī)皮帶傳動,或用滾珠齒輪齒條結(jié)構(gòu)配滑線導軌。總體設計思想,都是盡量采用成熟的控制技術(shù)和機械零件與機構(gòu)搭配而成。
3 基于PLC控制的注塑機專用機械手
上述注塑機專用機械手, 就機械手制造廠家而言, 由于是專用輔助設備因而售價較高, 尤其用于對原有注塑機的設備改造上, 經(jīng)濟上似乎“得不償失”之嫌。所謂“高性能價格比”的注塑機專用機械手就成了所有注塑制品生產(chǎn)廠家利用原有注塑機設備提升產(chǎn)品質(zhì)量的重要選擇和最大需求。
3.1 以PLC為核心的控制系統(tǒng)