气动冲床自动上下料装置及电控系统设计与调试
冲压自动送料装置是将被加工零件自动送入冲床工作区域。冲床自动送料装置是配合冲床工作，以提高冲床的工作效率和产品质量，同时减轻工人的劳动量及危险性，提高冲压工艺的自动化程度，从而减少生产成本。本次毕业设计根据大学期间所学的知识，通过使用多功能组合式气动试验台提供的元件合适的选择铝型材、导轨、吸盘、气缸等不同类型的元件，然后设计组装出一种模拟冲床自动上下料装置。最后通过PLC来控制气缸的左右上下往复运动，从而以实相应的动作。关键词 送料，效率，提供，自动化，控制
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 课题研究的主要内容 1
1.2.1 设计思路 2
1.2.2 解决的主要问题 2
2 冲压自动送料装置总体方案设计 4
2.1 设计方案论证 4
2.1.1 方案一 4
2.1.2 方案二 4
2.1.3 方案三 5
2.2 冲压装置 5
2.3 卸料装置 6
2.4 吸料装置 7
2.4.1 吸料装置的选择和装配设计 7
2.4.2 放冲裁件面板的设计 8
2.5 模拟冲裁件的零件图 9
3 机械实验台的机构设计10
3.1 桌体材料及尺寸的选择10
3.2 桌体的整体尺寸12
3.3 桌体之间的连接件13
3.3.1 国标螺栓和螺母的选择13
4 机械实验台气动部分的设计14
4.1 元器件的选择14
4.1.1 气动执行元件14
4.1.2 电磁阀18
4.1.3 气动真空吸盘20
4.1.4 真空发生器21
5 控制系统的设计22
5.1 控制面板的设计22
5.2 气动控制原理图23
5.3 PLC的特点24
5.4 基于PLC控制系统的设计24
5.4.1 PLC的I/O分配表24
5.4.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
梯形图分段设计25
5.5 调试27
结论 28
致谢 29
参考文献 30
1 绪论
冲压与人们的生活息息相关，目前,在我国的冲压技术及工程产业化应用的水平和比海外还有一定的差距，应用范畴和生产量程度较低，因此，进行自动送料冲压的研究设计是非常有意义的。
1.1 课题背景
随着科技经济的不断发展，在中国冲压加工的技术，在机械加工中占的比重不断增长，冲压带来的财富已经进入结构调整向深度发展时期，手工送料的冲压加工生产由于存在效劳、速率、准确度、安全性等方面的一系列问题，已逐步被自动送料机构所替代。因此应用现有的装置进行改造，从而实现自动送料。
冲压自动送料装置为冲床辅助装置，可以将被加工零件自动送入到冲床指定的工作区域。通过冲压自动上下料装置可以大大减弱工人的劳动量，工作的速率大大增高。同时，冲床自动送料装置可以节省人力，提高工厂的自动化程度。此外，冲床自动送料装置的针对性强，结构相对比较简单，容易生产加工，成本不高，并且实用性很强。
随着汽车产业生产规模化、产品个性化的起色，传统的人工生产线，虽然在建设初期投入相对较小，但本就有的效率较低、产物质量稳定性较差等坏处越来越对企业的发展有所陶染。自动化产业线恰好可以让这些问题得到解决，尤其对大型车身覆盖件生产而言，这些优点更为突出。当代冲压自动化生产线设备具有较高的柔性，能快捷地改变运行轨迹，适应不同的生产需求。冲压件加工行业是一个涉及领域极其广泛的行业，深入到制造业的方方面面。
1.2 课题研究的主要内容
根据任务书所要求的具体设计，在满足需求的来源根基，尽可能的使构件精练，尽可能采取标准化、模块化的特用元配件，以降低成本，同时提高质量及稳定性。本课题计划使用三维CAD软件进行设计并完成模拟装配完成必要的装配图及零件图，将多功能组合式气动试验台提供的元件合适的选择铝型材、导轨、吸盘、气缸等元件完成各个配合，打算设计组装出一种冲床自动上下料装置，并设计电控系统与调试。
本专题要求：
1）要求使用三维CAD软件进行设计并完成模拟装配，完成必要的装配图及零件图。
2）完成部分方案的研制和调试工作。
3）参与电控部分方案的设计和调试。
1.2.1 设计思路
本次设计的主要思路是先制定出合适的送料路径，以及大致装置的模型结构。首先通过吸盘吸取冲裁料，然后将气缸上升将料平移到工作台面放下冲裁料，在回程吸料，送料的过程中冲压设备进行冲压。这样循环下去，从而完成整个连续的送料过程。对所运送的冲裁料尺寸大小设计合理的放置冲裁工作台面板装置上，然后选择合理的气缸，和吸盘进行送料。大体构思见图11所示。
图11 冲压自动送料模拟装置三维图
1.2.2 解决的主要问题
1）设计合适的送料路径；?
2）对不同材料类型的选择；?
通过连接件对各个零件之间进行装配，直至完成整个冲压自动上下料装置送料的过程。冲压自动上下料装置送料过程如图12所示。
图12 冲压自动上下料装置
图13 示意图
导料槽想左运动，工件相对于导料槽向右运动，1个动作周期后，工件1移至挡块2处，工件2移至挡块3处，工件3落入零件成品框中。
图14 冲压自动上下料装置送料动作过程
通过气盘组1吸料后，上下升降缸上行至挡块位置。左右移动缸向左移动一个单位，那么气盘组1就移动到了工作台2的位置。通过上下升降缸下行，这时气盘组1进行放料至工作台2的位置上后。然后继续上行回程至中间位置。左右移动缸移至最右端的同时冲裁缸进行冲压。上下升降缸下行进行步骤的同时，冲压冲裁件被提起中碰到挡料杆，刚好落在左右移动缸上面的等料槽中。这样一直循环一下去。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 课题研究的主要内容 1
1.2.1 设计思路 2
1.2.2 解决的主要问题 2
2 冲压自动送料装置总体方案设计 4
2.1 设计方案论证 4
2.1.1 方案一 4
2.1.2 方案二 4
2.1.3 方案三 5
2.2 冲压装置 5
2.3 卸料装置 6
2.4 吸料装置 7
2.4.1 吸料装置的选择和装配设计 7
2.4.2 放冲裁件面板的设计 8
2.5 模拟冲裁件的零件图 9
3 机械实验台的机构设计10
3.1 桌体材料及尺寸的选择10
3.2 桌体的整体尺寸12
3.3 桌体之间的连接件13
3.3.1 国标螺栓和螺母的选择13
4 机械实验台气动部分的设计14
4.1 元器件的选择14
4.1.1 气动执行元件14
4.1.2 电磁阀18
4.1.3 气动真空吸盘20
4.1.4 真空发生器21
5 控制系统的设计22
5.1 控制面板的设计22
5.2 气动控制原理图23
5.3 PLC的特点24
5.4 基于PLC控制系统的设计24
5.4.1 PLC的I/O分配表24
5.4.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
梯形图分段设计25
5.5 调试27
结论 28
致谢 29
参考文献 30
1 绪论
冲压与人们的生活息息相关，目前,在我国的冲压技术及工程产业化应用的水平和比海外还有一定的差距，应用范畴和生产量程度较低，因此，进行自动送料冲压的研究设计是非常有意义的。
1.1 课题背景
随着科技经济的不断发展，在中国冲压加工的技术，在机械加工中占的比重不断增长，冲压带来的财富已经进入结构调整向深度发展时期，手工送料的冲压加工生产由于存在效劳、速率、准确度、安全性等方面的一系列问题，已逐步被自动送料机构所替代。因此应用现有的装置进行改造，从而实现自动送料。
冲压自动送料装置为冲床辅助装置，可以将被加工零件自动送入到冲床指定的工作区域。通过冲压自动上下料装置可以大大减弱工人的劳动量，工作的速率大大增高。同时，冲床自动送料装置可以节省人力，提高工厂的自动化程度。此外，冲床自动送料装置的针对性强，结构相对比较简单，容易生产加工，成本不高，并且实用性很强。
随着汽车产业生产规模化、产品个性化的起色，传统的人工生产线，虽然在建设初期投入相对较小，但本就有的效率较低、产物质量稳定性较差等坏处越来越对企业的发展有所陶染。自动化产业线恰好可以让这些问题得到解决，尤其对大型车身覆盖件生产而言，这些优点更为突出。当代冲压自动化生产线设备具有较高的柔性，能快捷地改变运行轨迹，适应不同的生产需求。冲压件加工行业是一个涉及领域极其广泛的行业，深入到制造业的方方面面。
1.2 课题研究的主要内容
根据任务书所要求的具体设计，在满足需求的来源根基，尽可能的使构件精练，尽可能采取标准化、模块化的特用元配件，以降低成本，同时提高质量及稳定性。本课题计划使用三维CAD软件进行设计并完成模拟装配完成必要的装配图及零件图，将多功能组合式气动试验台提供的元件合适的选择铝型材、导轨、吸盘、气缸等元件完成各个配合，打算设计组装出一种冲床自动上下料装置，并设计电控系统与调试。
本专题要求：
1）要求使用三维CAD软件进行设计并完成模拟装配，完成必要的装配图及零件图。
2）完成部分方案的研制和调试工作。
3）参与电控部分方案的设计和调试。
1.2.1 设计思路
本次设计的主要思路是先制定出合适的送料路径，以及大致装置的模型结构。首先通过吸盘吸取冲裁料，然后将气缸上升将料平移到工作台面放下冲裁料，在回程吸料，送料的过程中冲压设备进行冲压。这样循环下去，从而完成整个连续的送料过程。对所运送的冲裁料尺寸大小设计合理的放置冲裁工作台面板装置上，然后选择合理的气缸，和吸盘进行送料。大体构思见图11所示。
图11 冲压自动送料模拟装置三维图
1.2.2 解决的主要问题
1）设计合适的送料路径；?
2）对不同材料类型的选择；?
通过连接件对各个零件之间进行装配，直至完成整个冲压自动上下料装置送料的过程。冲压自动上下料装置送料过程如图12所示。
图12 冲压自动上下料装置
图13 示意图
导料槽想左运动，工件相对于导料槽向右运动，1个动作周期后，工件1移至挡块2处，工件2移至挡块3处，工件3落入零件成品框中。
图14 冲压自动上下料装置送料动作过程
通过气盘组1吸料后，上下升降缸上行至挡块位置。左右移动缸向左移动一个单位，那么气盘组1就移动到了工作台2的位置。通过上下升降缸下行，这时气盘组1进行放料至工作台2的位置上后。然后继续上行回程至中间位置。左右移动缸移至最右端的同时冲裁缸进行冲压。上下升降缸下行进行步骤的同时，冲压冲裁件被提起中碰到挡料杆，刚好落在左右移动缸上面的等料槽中。这样一直循环一下去。
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