冲床自动间歇送料系统(附件)
摘 要冲床送料是冲床加工的重要环节，冲床送料的自动化也逐渐取代传统的手工送料，已成为生产制造业中不可或缺的一员。本文主要研究冲床自动间歇送料系统的设计，简要地介绍了冲床送料系统发展概况。对冲床送料系统的间歇机构的进行了深入的研究和分析，对其机械部分的设计和控制系统方案进行了讨论研究。在送料系统的机械部分中的间歇机构采用了凸轮分度器。根据冲床的送料步距和加工频率以及带料的重量对送料系统中的电机的容量及型号、导轨的尺寸、传动比等进行了选择。在控制部分应用PLC控制整个系统的运行，并对控制中的硬件进行选型，包括PLC、交流接触器以及检测元件。控制系统的软件设计根据要实现的功能做出软件流程图、I/O分配图、编程梯形图。
目 录
第一章 绪论 1
1.1冲床自动送料系统概述 1
1.2冲床送料系统国内外发展情况及差距 2
1.3 课题研究的背景及意义 2
1.3.1背景 2
1.3.2设计意义 3
第二章 总体方案设计 4
第三章 机械方案设计 5
3.1送料机构的总体设计 5
3.1.1双辊轮的设计 5
3.1.2支撑座的设计 6
3.2间歇机构的选择 6
3.2.1凸轮分度器工位的选择 7
3.2.2凸轮分度器分度角的选择 7
3.2.3凸轮分度器输出扭矩的计算 8
3.3联轴器的选择 9
3.4传动机构的选择 10
3.4.1同步带带型和节距的选择 10
3.4.2带轮直径的计算 11
3.4.2带的参数的计算 11
3.5电机选型 12
第四章 控制系统设计 14
4.1控制原理 14
4.2控制系统的硬件设计 14
4.2.1控制器的选择 14
4.2.2变频器的选型 15
4.2.3检测元件的选型 16
4.3控制系统的软件设计 16
4.3.1程序流程图的设计 16
4.3.2系统硬件连接图 17
4.3.3 PL
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
C程序设计 18
结束语 24
致谢 25
参考文献 26
第一章 绪论
1.1冲床自动送料系统概述
冲压技术是基础制造业的重要组成部分，几乎在国民生产中的每个部门都随处可见。冲床自动送料系统主要指的是原材料输送、成品已及废料的排出、模具的更换、冲床的调整和加工、冲压加工过程中异常情况的监视等加工流程的自动化，将这些技术应用到冲床加工的生产线中从而实现冲床加工生产过程的自动化。自动送料机构是冲床加工生产实现自动化的最重要的组成部分，是将原料在一套模具上实现多工位冲压的根本保证，它的自动化程度的高低，将直接决定了冲床加工的生产效率和整个加工流程的自动化水平。
目前冲床自动送料系统可分为三大类：
（1）普通冲床的送料机构：冲床的送料机构按照动力源的不同可分为机械、液压和气动三大类，在冲床加工中以气动和机械两种应用最为广泛。气动送料机构虽然送料轻便，其通用性强也强，送料过程中加工原料长度和厚度可调整、机构反应迅速的优点。但是，由于气动送料机构的原理工作是采用压差式气动，所以机构工作时噪声的较大，影响车间的工作环境。对于小批量、多品种的生产条件，可以选用气动送料机构。机械送料机构中的机械结构较复杂，调整节拍相对困难且机构体积较大，但是机械送料结构送料精准、送料过程中机构冲击与振动小、噪声低、送料稳定，是当前冲床加工中最常见送料方式。
（2）机械手与小车式自动化送料系统：目前，在国内汽车制造业中轿车外型和大型内衬件的冲压自动化生产线中，由于还没有大型多工位冲床的使用， 所以自动化生产主要还是以机械手夹持和输送小车或机器人输送系统的串列式冲压生产线线为主，它主要由CNC上料机、取料机械手和输送小车组成，其相邻两个冲床的输送单元主要一个取料机械手、一个在压力机之间固定轨道上移动的穿梭小车和一个上料机械手由组成 。工作过程先由取料机械手将工件从一台压力机取出放置在输送小车上，小车由工件由取料机械手的放料位置移送到上料机械手的取料位置，最后上料机械手将工件从输送小车内拾取并送入下一台冲床工位。采用该系统通过机械手对工件进行简单的“拾取”和“摆放” 动作，从前一台冲床输送到后一台冲床，输送小车的主要功能就是通过它在两台冲床之间运动，从而提高整条线的生产效率。但是种送料系统的送料过程中由于存在工件换向和双动拉深的问题，因此，生产线上必须有有同步翻转装置,而且这套设备的投入费用很大。
（3）多工位冲床自动化送料系统：多工位送料系统是一个类似移动臂的装置，主要作用是把冲压件从一个工位移到另一个工位。一组模具内的每一副模具的冲压工作都在同一台压力机内完成。多工位送料移动杆沿着模区移动，它们是主要结构件，移动冲压件的端拾器就安装在这些结构件上。在汽车车身冲压厂，根据送料的传动方式，多工位送料系统主要有：机械送料、电子送料和组合式送料 。机械式送料是通过与压力机传动系统的直接联接完成冲压件从一个工位移动到另一个工位。压力机横梁上的动力输出装置把能量从压力机的顶部输送到地面。由随动器驱动的大型机械凸轮安装在送料机构上，旋转凸轮带动机械送料动作。其主要缺点：机构磨损及能量积累易影响送料精度、速度和产量；机械传送设计规格参数一旦确定，不能更改；随着加工零件尺寸增大，传送机构也将增大，机构零件的预期寿命就会缩短。电子伺服送料是用单独伺服电动机驱动，借助齿轮箱和传动轴，伺服电机与送料系统相联并在计算机的控制下工作。与压力机的动作协调是由压力机和控制器之间所交换的电子信号完成的。其运动轨迹由计算机程序完成，柔性较好，根据工件的需要可以提供任意的送料距离、夹紧行程、闭合行程和抬起行程。与机械送料相比较具有无需使用压力机的动力输出装置；各轴(包括行程长度和时间曲线)可以实现行程轨迹编程；在无需调整滑块的情况下，可以对送料装置进行微动调整，加减速度快；机械部件数目少，故障率降低等优点。
1.2冲床送料系统国内外发展情况及差距
自第三次工业革命以来，信息化时代的到来，工业技术的全面革新，自动送料系统正以全新的面貌崛起，引起人们普遍重视。由于我国工业起步较晚，工业历史短，总的技术和生产能力较低，但近些年来在经济全球化的推动下，我国的自动送料机的需求广阔，并与国外产品竞争激烈，受国外先进的技术的推动，发展迅速，局部技术水平有了明显的提高。自动送料系统已经成为我国国民经济中不可或缺的新兴行业。国外的自动送料系统经过五十多年的发展，已经形成了独立完整的体系，成为基础制造业的一个重要分支。由于消费结构和销售形式的变化，经济全球化下国际贸易的发展，对自动送料机构的需求日益增加，因此国外自动送料机的产量逐年增长；而且自动送料机构的产品种类齐全，品种繁多。自动送料系统的品种不断增加，据统计国外自动送料机品种已达140余种，并已经形成系列产品，近年还出现了一大批高技术密集型的包装生产线；最后，自动送料生产自成体系，并向专业化生产方向发展。
目 录
第一章 绪论 1
1.1冲床自动送料系统概述 1
1.2冲床送料系统国内外发展情况及差距 2
1.3 课题研究的背景及意义 2
1.3.1背景 2
1.3.2设计意义 3
第二章 总体方案设计 4
第三章 机械方案设计 5
3.1送料机构的总体设计 5
3.1.1双辊轮的设计 5
3.1.2支撑座的设计 6
3.2间歇机构的选择 6
3.2.1凸轮分度器工位的选择 7
3.2.2凸轮分度器分度角的选择 7
3.2.3凸轮分度器输出扭矩的计算 8
3.3联轴器的选择 9
3.4传动机构的选择 10
3.4.1同步带带型和节距的选择 10
3.4.2带轮直径的计算 11
3.4.2带的参数的计算 11
3.5电机选型 12
第四章 控制系统设计 14
4.1控制原理 14
4.2控制系统的硬件设计 14
4.2.1控制器的选择 14
4.2.2变频器的选型 15
4.2.3检测元件的选型 16
4.3控制系统的软件设计 16
4.3.1程序流程图的设计 16
4.3.2系统硬件连接图 17
4.3.3 PL
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
C程序设计 18
结束语 24
致谢 25
参考文献 26
第一章 绪论
1.1冲床自动送料系统概述
冲压技术是基础制造业的重要组成部分，几乎在国民生产中的每个部门都随处可见。冲床自动送料系统主要指的是原材料输送、成品已及废料的排出、模具的更换、冲床的调整和加工、冲压加工过程中异常情况的监视等加工流程的自动化，将这些技术应用到冲床加工的生产线中从而实现冲床加工生产过程的自动化。自动送料机构是冲床加工生产实现自动化的最重要的组成部分，是将原料在一套模具上实现多工位冲压的根本保证，它的自动化程度的高低，将直接决定了冲床加工的生产效率和整个加工流程的自动化水平。
目前冲床自动送料系统可分为三大类：
（1）普通冲床的送料机构：冲床的送料机构按照动力源的不同可分为机械、液压和气动三大类，在冲床加工中以气动和机械两种应用最为广泛。气动送料机构虽然送料轻便，其通用性强也强，送料过程中加工原料长度和厚度可调整、机构反应迅速的优点。但是，由于气动送料机构的原理工作是采用压差式气动，所以机构工作时噪声的较大，影响车间的工作环境。对于小批量、多品种的生产条件，可以选用气动送料机构。机械送料机构中的机械结构较复杂，调整节拍相对困难且机构体积较大，但是机械送料结构送料精准、送料过程中机构冲击与振动小、噪声低、送料稳定，是当前冲床加工中最常见送料方式。
（2）机械手与小车式自动化送料系统：目前，在国内汽车制造业中轿车外型和大型内衬件的冲压自动化生产线中，由于还没有大型多工位冲床的使用， 所以自动化生产主要还是以机械手夹持和输送小车或机器人输送系统的串列式冲压生产线线为主，它主要由CNC上料机、取料机械手和输送小车组成，其相邻两个冲床的输送单元主要一个取料机械手、一个在压力机之间固定轨道上移动的穿梭小车和一个上料机械手由组成 。工作过程先由取料机械手将工件从一台压力机取出放置在输送小车上，小车由工件由取料机械手的放料位置移送到上料机械手的取料位置，最后上料机械手将工件从输送小车内拾取并送入下一台冲床工位。采用该系统通过机械手对工件进行简单的“拾取”和“摆放” 动作，从前一台冲床输送到后一台冲床，输送小车的主要功能就是通过它在两台冲床之间运动，从而提高整条线的生产效率。但是种送料系统的送料过程中由于存在工件换向和双动拉深的问题，因此，生产线上必须有有同步翻转装置,而且这套设备的投入费用很大。
（3）多工位冲床自动化送料系统：多工位送料系统是一个类似移动臂的装置，主要作用是把冲压件从一个工位移到另一个工位。一组模具内的每一副模具的冲压工作都在同一台压力机内完成。多工位送料移动杆沿着模区移动，它们是主要结构件，移动冲压件的端拾器就安装在这些结构件上。在汽车车身冲压厂，根据送料的传动方式，多工位送料系统主要有：机械送料、电子送料和组合式送料 。机械式送料是通过与压力机传动系统的直接联接完成冲压件从一个工位移动到另一个工位。压力机横梁上的动力输出装置把能量从压力机的顶部输送到地面。由随动器驱动的大型机械凸轮安装在送料机构上，旋转凸轮带动机械送料动作。其主要缺点：机构磨损及能量积累易影响送料精度、速度和产量；机械传送设计规格参数一旦确定，不能更改；随着加工零件尺寸增大，传送机构也将增大，机构零件的预期寿命就会缩短。电子伺服送料是用单独伺服电动机驱动，借助齿轮箱和传动轴，伺服电机与送料系统相联并在计算机的控制下工作。与压力机的动作协调是由压力机和控制器之间所交换的电子信号完成的。其运动轨迹由计算机程序完成，柔性较好，根据工件的需要可以提供任意的送料距离、夹紧行程、闭合行程和抬起行程。与机械送料相比较具有无需使用压力机的动力输出装置；各轴(包括行程长度和时间曲线)可以实现行程轨迹编程；在无需调整滑块的情况下，可以对送料装置进行微动调整，加减速度快；机械部件数目少，故障率降低等优点。
1.2冲床送料系统国内外发展情况及差距
自第三次工业革命以来，信息化时代的到来，工业技术的全面革新，自动送料系统正以全新的面貌崛起，引起人们普遍重视。由于我国工业起步较晚，工业历史短，总的技术和生产能力较低，但近些年来在经济全球化的推动下，我国的自动送料机的需求广阔，并与国外产品竞争激烈，受国外先进的技术的推动，发展迅速，局部技术水平有了明显的提高。自动送料系统已经成为我国国民经济中不可或缺的新兴行业。国外的自动送料系统经过五十多年的发展，已经形成了独立完整的体系，成为基础制造业的一个重要分支。由于消费结构和销售形式的变化，经济全球化下国际贸易的发展，对自动送料机构的需求日益增加，因此国外自动送料机的产量逐年增长；而且自动送料机构的产品种类齐全，品种繁多。自动送料系统的品种不断增加，据统计国外自动送料机品种已达140余种，并已经形成系列产品，近年还出现了一大批高技术密集型的包装生产线；最后，自动送料生产自成体系，并向专业化生产方向发展。
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