sw20走心机自动送料机构的设计与实现
【】走心机是一种新型的车铣复合机床，可同时完成车﹑铣﹑钻﹑镗、雕刻等一系列复杂的加工工作，加工速度快、加工精度高，但是在实际生产中，人工的上料效率低下，拖累了机床不能有效发挥它的最大效用。本文以SW-20走心机为研究对象，设计相配套的自动送料装置，从送料装置选型到设计电路与接线，从而实现单台机床的自动化生产，有效缩短加工的辅助时间，提高了生产效率。
目录
引言 1
一、送料装置的选择 2
（一）安装送料机的背景 2
（二）送料机的种类 2
（三）送料机的选择 3
二、送料机的电路设计与实现 5
（一）IO信号点设定 5
（二）电路设计 6
（三）电路连接 8
三、送料机的安装 9
四、送料机的调试 10
（一）送料机设置 10
（二）送料机调试 13
（三）送料机ALARM讯息 14
五、送料机安装过程中的问题与解决 15
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
引言
走心机是一种新型的车铣复合机床，又被称为主轴箱移动型数控自动车床，这种机床可同时完成车﹑铣﹑钻﹑镗甚至于雕刻等一系列复杂的加工工作，是一种比较先进的数控机床，无论是加工效率还是加工精度，都要远远强于普通的数控机床，例如采用双轴排布的刀具，缩短排刀与对向刀具台的刀具交换时间，极大地减少了加工循环时间，以及通过多重刀具台重叠，二次加工时的直接主轴分度功能，有效缩短了空走时间，提高了加工效率，很容易实现精密复杂的零件的加工。目前走心机在精密轴类加工市场有很大优势。大量被应用于精密仪器以及非标件的批量生产上。
虽然走心机加工速度快、加工精度高，在实际生产中，一些要求不太高的零件，根本不需要太多的步骤，只需要简简单单的十几步甚至是几步就可以完成，但是往往是零件的上料和换料占用了工人很大的操作精力，而且频繁的上下料，不停的做着一个动作，工人也很容易疲劳，大为降低了工作效率，影响了公司的产量。为此，公司提出了一个改进方案，为公司的SW20走心机设计配备一套自动送料装置，以实现单台机床自动化生产，提高上下料效率和
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
降低成本。实践证明，以前是一个人操作两台机器，而加装自动换料装置之后，两个人可以操作八台机器，一个专门往送料机上装棒料，一个专门收加工好的工件，这样工作效率得到了很大提高。
本课题来自苏州福乐友数控科技有限公司。
图01 SW20走心机
一、送料装置的选择
（一）安装送料机的背景
走心机是多样化的加工方式，完整的刀具系统，可一次性完成工件的正面、侧面以及背面的车铣复合加工。工作效率上远比普通的数控车床高，但是人工的换料效率却很低，这样就导致了虽然机床虽然效率很高，但是由于工人的效率低，导致机床不能完全的发挥其作用；因此公司决定为四台走心机加装自动送料机来改变这种情况。初步方案是采购现成的送料机，自己加装与走心机联动的控制机构。
首先先确定送料机型号；送料机在市场上有很多成品可以供我们选择，大体上可以买到的送料机主要有以下几种：
（二）送料机的种类
1、带式送料机
带式送料机是一种连续送料机械，主要是依靠输送带来运输物料。主要适合运输质量较轻的物料。（如图11所示）
2、斗式送料机
斗式送料机，物料主要放在料斗内，由外部的驱动轮带动链条和料斗运行。适合运输诸如矿石、沙石一类物品（如图12所示）
图11 带式送料 图12 斗式送料
3、振动送料机
振动送料机是利用激振器产生振动，完成对物料的移动。适合运输粉末颗粒状物料。（如图13所示）
4、螺旋送料机
螺旋送料机如图，是将物料和螺旋一起旋转，沿料槽向前移动。这种送料机多用于输送粮食、物品等。（如图14所示）
图13振动送料机 图14 螺旋送料机
5、埋刮板送料机
埋刮板送料机由封闭的壳体、刮板链条、驱动装置及张紧装置等部件组成。埋刮板送料机工作时，物料经进料口进入机壳承载段，受到刮板的推力，与刮板链条形成整体一同向前运动，达料槽的卸料口自行排出。埋刮板送料机比较适合运送的棒料类工件，根据公司的需要，因此确定选用埋刮板送料机（如图15所示）
图15 埋刮板送料机
（三）送料机的选择
首先送料机要复合我们平时加工的毛坯进行选型，由于我们平时用的是直径是40mm的棒料，那首先排除的就是斗式送料机、振动送料机和螺旋送料机。因为我的用的是棒料，所以斗式的不适合用于送棒料；振动送料机适用于运送一些颗粒原料类，棒料明显不适合，然后就是螺旋送料机，这种送料机常用于运送颗粒状的材料。接下来就是埋刮板式与式送料机了，带式的平时是用在运送粮食，常见的就是粮站力用的那种送料机，最后只有埋刮板送料机复合我们的需求。
接下来是送料机的型号选择：根据我们用的棒料的尺寸，首先是选用富豪机电股份有限公司生产的机械手，根据送料机机台规格选取送料机的型号。我们用的是18mm的棒料，所以选用的是CSTG23型的送料机，这个型号的送料机的输送棒材直径是4~20mm的，所以这个刚好满足我们的需要。具体见下图16所示
图16 CSTG23型埋刮板送料机
表11 CSTG23送料机型号规格表
二、送料机的电路设计与实现
为使送料机与公司的SW20走心机连接起来，我们必须对送料机的电路进行一些改造设计，才能与走心机相连。
（一）IO信号点设定
首先我们根据送料机厂家提供的送料机的一些信号点，这些信号点是需要机床系统处理的。我们需要一个送料机的“急停信号”，这个是急停按钮，一旦在送料机运行时出现问题了，就按下送料机的急停按钮，这样机床和送料机的动作都会停掉；然后需要一个“料没有”信号，这个信号是在送料机中的料结束之后，给机床一个“料没有”的信号，避免机床没有料的时候“空”加工，同时发出报警，提醒工作人员及时的上料；接下来需要一个M47的送料机完成信号，这个信号是控制机床夹头关闭的，不然夹头不关闭，机床就无法开始运行程序；我们还需要送料机的准备信号，只有送料机准备好了，机床才能再发出允许送料的信号。所以，我们要把这些信号处理好。剩下的则需要机床给送料机信号，来控制送料机的动作。
表21 送料机的信号点
送料机的信号点
信号点
送料机急停信号
X6.4
料没有
X6.3
M47送料完成
X6.2
送料机准备
目录
引言 1
一、送料装置的选择 2
（一）安装送料机的背景 2
（二）送料机的种类 2
（三）送料机的选择 3
二、送料机的电路设计与实现 5
（一）IO信号点设定 5
（二）电路设计 6
（三）电路连接 8
三、送料机的安装 9
四、送料机的调试 10
（一）送料机设置 10
（二）送料机调试 13
（三）送料机ALARM讯息 14
五、送料机安装过程中的问题与解决 15
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
引言
走心机是一种新型的车铣复合机床，又被称为主轴箱移动型数控自动车床，这种机床可同时完成车﹑铣﹑钻﹑镗甚至于雕刻等一系列复杂的加工工作，是一种比较先进的数控机床，无论是加工效率还是加工精度，都要远远强于普通的数控机床，例如采用双轴排布的刀具，缩短排刀与对向刀具台的刀具交换时间，极大地减少了加工循环时间，以及通过多重刀具台重叠，二次加工时的直接主轴分度功能，有效缩短了空走时间，提高了加工效率，很容易实现精密复杂的零件的加工。目前走心机在精密轴类加工市场有很大优势。大量被应用于精密仪器以及非标件的批量生产上。
虽然走心机加工速度快、加工精度高，在实际生产中，一些要求不太高的零件，根本不需要太多的步骤，只需要简简单单的十几步甚至是几步就可以完成，但是往往是零件的上料和换料占用了工人很大的操作精力，而且频繁的上下料，不停的做着一个动作，工人也很容易疲劳，大为降低了工作效率，影响了公司的产量。为此，公司提出了一个改进方案，为公司的SW20走心机设计配备一套自动送料装置，以实现单台机床自动化生产，提高上下料效率和
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
降低成本。实践证明，以前是一个人操作两台机器，而加装自动换料装置之后，两个人可以操作八台机器，一个专门往送料机上装棒料，一个专门收加工好的工件，这样工作效率得到了很大提高。
本课题来自苏州福乐友数控科技有限公司。
图01 SW20走心机
一、送料装置的选择
（一）安装送料机的背景
走心机是多样化的加工方式，完整的刀具系统，可一次性完成工件的正面、侧面以及背面的车铣复合加工。工作效率上远比普通的数控车床高，但是人工的换料效率却很低，这样就导致了虽然机床虽然效率很高，但是由于工人的效率低，导致机床不能完全的发挥其作用；因此公司决定为四台走心机加装自动送料机来改变这种情况。初步方案是采购现成的送料机，自己加装与走心机联动的控制机构。
首先先确定送料机型号；送料机在市场上有很多成品可以供我们选择，大体上可以买到的送料机主要有以下几种：
（二）送料机的种类
1、带式送料机
带式送料机是一种连续送料机械，主要是依靠输送带来运输物料。主要适合运输质量较轻的物料。（如图11所示）
2、斗式送料机
斗式送料机，物料主要放在料斗内，由外部的驱动轮带动链条和料斗运行。适合运输诸如矿石、沙石一类物品（如图12所示）
图11 带式送料 图12 斗式送料
3、振动送料机
振动送料机是利用激振器产生振动，完成对物料的移动。适合运输粉末颗粒状物料。（如图13所示）
4、螺旋送料机
螺旋送料机如图，是将物料和螺旋一起旋转，沿料槽向前移动。这种送料机多用于输送粮食、物品等。（如图14所示）
图13振动送料机 图14 螺旋送料机
5、埋刮板送料机
埋刮板送料机由封闭的壳体、刮板链条、驱动装置及张紧装置等部件组成。埋刮板送料机工作时，物料经进料口进入机壳承载段，受到刮板的推力，与刮板链条形成整体一同向前运动，达料槽的卸料口自行排出。埋刮板送料机比较适合运送的棒料类工件，根据公司的需要，因此确定选用埋刮板送料机（如图15所示）
图15 埋刮板送料机
（三）送料机的选择
首先送料机要复合我们平时加工的毛坯进行选型，由于我们平时用的是直径是40mm的棒料，那首先排除的就是斗式送料机、振动送料机和螺旋送料机。因为我的用的是棒料，所以斗式的不适合用于送棒料；振动送料机适用于运送一些颗粒原料类，棒料明显不适合，然后就是螺旋送料机，这种送料机常用于运送颗粒状的材料。接下来就是埋刮板式与式送料机了，带式的平时是用在运送粮食，常见的就是粮站力用的那种送料机，最后只有埋刮板送料机复合我们的需求。
接下来是送料机的型号选择：根据我们用的棒料的尺寸，首先是选用富豪机电股份有限公司生产的机械手，根据送料机机台规格选取送料机的型号。我们用的是18mm的棒料，所以选用的是CSTG23型的送料机，这个型号的送料机的输送棒材直径是4~20mm的，所以这个刚好满足我们的需要。具体见下图16所示
图16 CSTG23型埋刮板送料机
表11 CSTG23送料机型号规格表
二、送料机的电路设计与实现
为使送料机与公司的SW20走心机连接起来，我们必须对送料机的电路进行一些改造设计，才能与走心机相连。
（一）IO信号点设定
首先我们根据送料机厂家提供的送料机的一些信号点，这些信号点是需要机床系统处理的。我们需要一个送料机的“急停信号”，这个是急停按钮，一旦在送料机运行时出现问题了，就按下送料机的急停按钮，这样机床和送料机的动作都会停掉；然后需要一个“料没有”信号，这个信号是在送料机中的料结束之后，给机床一个“料没有”的信号，避免机床没有料的时候“空”加工，同时发出报警，提醒工作人员及时的上料；接下来需要一个M47的送料机完成信号，这个信号是控制机床夹头关闭的，不然夹头不关闭，机床就无法开始运行程序；我们还需要送料机的准备信号，只有送料机准备好了，机床才能再发出允许送料的信号。所以，我们要把这些信号处理好。剩下的则需要机床给送料机信号，来控制送料机的动作。
表21 送料机的信号点
送料机的信号点
信号点
送料机急停信号
X6.4
料没有
X6.3
M47送料完成
X6.2
送料机准备
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